Экстремальные полеты на Марс

Автор Pavel, 29.07.2009 08:00:36

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Pavel

Помню как-то, от нечего делать, я решил рассмотреть сверхэкстремальные полеты на Марс. Определить минимально возможную и простую схему для полета к Красной планете. Причем используя только те конструкции и элементы что были разработаны к данному моменту, либо появятся в ближайшее время.

А максимальный носитель ограничил Протоном.

 Я, конечно, понимаю что шансов для реализации таких схем нет. И, положа руку на сердце, не надо. Я изначально их рассматривал только как интересные технические задачи, не более. Тем не менее результаты получились весьма занятные, и , отчасти, неожиданые.

1

Полет на Марс в один конец.

Здесь иметься ввиду не отправка человека на верную смерть. Скорей это перелетный модуль для заселения Марса австралийским методом. Соответсвенно на Марсе уже есть база и на месте посадки  экипаж такой капсулы уже ждут.

Начнем с ТЗ.
 Протон с ДМ выводит к Марсу около 5500 кг. Бризом-М может вывести на траекторию полета к Марсу 6200 кг. Если использовать перспективный водородный блок масса поднимется до 7 тонн.  Время полета ~ 6 месяцев.

Для начала пусть экипаж: 1 человек массой 75 кг.
Для него нужен скафандр, не обязательно сложный и дорогой. Вполне хватит Ястреба, на крайний случай упрощенный вариант G5C. Масса скафандра 10-20 кг, масса блока СЖО (аля Аполло) 60 кг.

Скафандр должен будет применяться на этапе посадки на Марс. Соответсвенно доставить на Марс нужно 75+20+60= 155 кг.

Теперь рассматриваем схему МЕРов.

ЦитироватьВсе это вместе имеет массу 1077 кг, из которых 179 кг приходится на ровер, 369.5 кг – на посадочное устройство, 84 кг – на лобовой экран, 209 кг – на хвостовой обтекатель и парашютную систему и, наконец, 190.5 кг – на перелетную ступень, которая заправляется 45 кг топлива для коррекций.

Так что если заменить марсоход на космонавта-колонизатора даже остается резерв по массе. Только трясти его будет..  :roll:

Но спускаемый аппарат придется немного переделать. Сверху добавить люк для перехода в более просторный бытовой отсек. Сам бытовой отсек думаю по массе будет  как бытовой отсек Союза - около тонны.

Теперь продовольствие.

По справочнику, для одного человека на 6 месяцев нужно около 532 кг провизии.
Из них 382,5 кг -вода,  
147,5 -продукты питания
1,8 кг -соли.

Систему получения кислорода свинтим с Бен Франклина, все таки аналог космической станции. :D  Она основанная на хранении жидкого кислорода  и расчитывалась на снабжении кислородом 6 человек в течении месяца. Так что, как раз получаться 6 месяцев на 1 человека. Масса не более 500 кг.

Щелочи для удаления углекислого газа на 6 месяцев нужно около 400 кг.

Для упрощения СЖО удалять влагу из воздуха селикогелем. На 6 месяцев нужно около тонны.

Сносная температура внутри аппарата организуеться специальным покрытием и вращением станции аля Аполло. Для это также лучше всего СБ немного переработать.  Сделать ее перпендикулярно полету станции и компенсировать вращения корабля для равномерного освещения солнечными лучами. (+100)

Досуг: вручением перед полетом ноутбука с фильмами и книгами. Радиационная безопасность: запуском в период спокойного солнца и максимизацией времени проводимого в СА, в БО главным образом все равно нужно только для физических упражнений космонавта. Да.. Велодорожка: 100 кг

Общая масса станции получиться:

1100(МЕР)+1000(БО)+532+500+400+1000+100+100=4732 кг.

Вписывается даже в Протон+ДМ. Уже в случае с Бризом на модификации есть больше тонны, про водородник вообще молчу.

При моих расчетах получалось что аппарат без особых проблем завязываеться и для двух человек, и скорей всего для трех.
В разработке, конечно, такой аппарат обойдется в копеечку, но при массовом производстве, возможно, будет весьма дешев.
Кажется все.. Схема полета станции думаю и так  более менее ясна.

Вопросы есть? Нигде не напутал?   :P  Или кто-то, как один самоувереный представитель форума, считает что я обкурился?  :twisted:

Pavel

2

Полет на Марс с возвращением в 4 протона.


Экипаж,уже без сомнения, 1 человек. Схема полета по Гоманну. Время полета  2,66 года. Начнем с взлетной ступени(ВС). Для расчета взял характеристики Фрегата. У него, правда, тяга уже весьма мала, но для
Марса еще хватает.

Сухая масса  Фрегата 970 кг. Модификации (человек в скафандре+ специальные коммуникации) оценил в 300 кг. Соответсвенно для достижения первой космической скорости потребуется заправить фрегат 2600 кг топлива, а общая масса будет 3900 кг. Общая Масса спускаемого аппарат в этом случае достигнет 7800 кг и перейдет даже возможности водородного блока. Так что для этой цели нужны два Протона. И определенная аккробатика. :P

Одним Протоном запускается
СА с  пустыми баками. Вторым пуском следует уникальный аппарат(назовем его УА  :D ) в котором находиться основное топливо, запас еды на 6 месяцев коррекционная установка и т д (см первый пункт). На отлетной траектории ни стыкуются , в баки перекачивается часть топлива, во время полета УА обеспечивает коррекции и т д.


Также (лучше всего незадолго перед этими пусками) запускаются еще
два похожих аппарата, только СА  расчитываеться на земную атмосферу, а еды на 2 года. При перелете они так же стыкуются. А при подлете к Марсу за счет торможения о атмосферу переходят на низкую орбиту Марса.

При подлете космонавт надевает скафандр, переходит в СА. Потом посадка на Марс, радость, сбор грунта и т д  :P

Время нахождения на Марсе  ограничивается СЖО скафандра - значит несколько часов. Далее старт, стыковка с блоками находящимся на орбите и в годичное ожидание стартового окна.
 

Как то так. В массы, имхо, в первом приближении укладываються.
Эх.. Вот до чего доводит отсутствие у нас нормальной программы изучения космоса. :( :

Дмитрий Виницкий

+35797748398

Pavel

ЦитироватьЖесть!

Чем мне нравятся ваши посты, так это полным отсутствием информационого наполнения.  :twisted:

Дмитрий Виницкий

Вот доеду до нормального компа - наполню :)

А пока поразмышляйте о СЖО с запасами и физических упражнениях. Да, и не забудьте массу парашюта прибавить к земному, плюс посадочную ступень на ЖРД :P
+35797748398

Pavel

ЦитироватьВот доеду до нормального компа - наполню :)

А пока поразмышляйте о СЖО с запасами и физических упражнениях. Да, и не забудьте массу парашюта прибавить к земному, плюс посадочную ступень на ЖРД :P

А смысл мне размышлять если выше уже все написано и подсчитанно? И парашют наглым образом учитан. :)

ЧСВ

А если еще удастся погрузить космонавта в анабиоз (или в нечто подобное), то систему жизнеобеспечения можно будет существенно упростить.  :D
Я недавно проделал такой опыт с двумя собачками отечественной и афроамериканской наружности.  :shock:
Они не только добрались до Марса на космическом корабле "Марсианский Викинг", но и смогли вернуться обратно на Землю. Правда, для запуска использовались ракеты "Сатурн-5" и Н-1 со стыковкой на околоземной орбите.  :twisted:
Чеслав Сэмюэль Волянецкий

Pavel

ЦитироватьА если еще удастся погрузить космонавта в анабиоз (или в нечто подобное), то систему жизнеобеспечения можно будет существенно упростить.  :D
Я недавно проделал такой опыт с двумя собачками отечественной и афроамериканской наружности.  :shock:
Они не только добрались до Марса на космическом корабле "Марсианский Викинг", но и смогли вернуться обратно на Землю. Правда, для запуска использовались ракеты "Сатурн-5" и Н-1 со стыковкой на околоземной орбите.  :twisted:

Э.. У вас Сатурн-5 с Н-1 стыквались? Вах!  :P  А где это? :wink:

Впрочем, если не использовать торможение о атмосферу Марса они и нужны.  :twisted:

Дмитрий Виницкий

Если бы все было так, как у вас - не нужно было бы Прогрессы гонять на ОС. Запаcлись разок и хватит. У вас уже 4 Протона нарисовалось :)
Так что с СЖО, физическими упражнениями, терморегуляцией и посадочной ДУ? Вам еше пару пусков и целый МЭК образуется. С нирмальными условиями для 3 человек
+35797748398

Pavel

ЦитироватьЕсли бы все было так, как у вас - не нужно было бы Прогрессы гонять на ОС. Запаcлись разок и хватит. У вас уже 4 Протона нарисовалось :)
Так что с СЖО, физическими упражнениями, терморегуляцией и посадочной ДУ? Вам еше пару пусков и целый МЭК образуется. С нирмальными условиями для 3 человек

Не понял. Запасы СЖО я описал. Выше. В полете на Марс в один конец. Все элементы реальные.

Pavel

Для тех кто не верит, вот скан странички справочника где я это взял.

http://content.foto.mail.ru/mail/shubinpavel/95/s-100.jpg

Pavel

Основная проблема МКС, что кислород там до сих пор хранят в баллонах под давлением. А вот это тяжело.. :(

И МЭКа не будет. МЭК вырисовывается на горизонте начиная со стартовой массы где-то в 200 тонн. И то с урезанным посадочным аппаратом.

Shestoper

ЦитироватьПомню как-то, от нечего делать, я решил рассмотреть сверхэкстремальные полеты на Марс. Определить минимально возможную и простую схему для полета к Красной планете. Причем используя только те конструкции и элементы что были разработаны к данному моменту, либо появятся в ближайшее время.

А максимальный носитель ограничил Протоном.

Ничто не ново под Луной. Бурдаев предлагал делать облет Марса в одиночку в "Союзе".

ЧСВ

ЦитироватьЭ.. У вас Сатурн-5 с Н-1 стыквались? Вах!  :P  А где это? :wink:
Впрочем, если не использовать торможение о атмосферу Марса они и нужны.  :twisted:

Я зарекся писать "про собачек" после "Лунного сердца". Не люблю повторяться.
Но месяц назад один региональный журнальчик о "братьях меньших" заказал рассказ с продолжением на три номера на "кошачью" или "собачью" тему. Рассказ я написал, но пока не вычитал и названия не придумал.
А в техническом плане там "Марс-8" запускается на Н-1, а "Викинг-3" - на "Сатурне-5". Два аппарата стыкуются на околоземной орбите, получается "Марсианский Викинг", который с двумя собаками на борту летит на Марс. Собаки во время полета "туда" спят. Время действия - примерно середина-конец восьмидесятых годов прошлого века.
Конечно, с ТЕХНИЧЕСКОЙ точки зрения я не рассчитывал параметры такой экспедиции.  :twisted:
Чеслав Сэмюэль Волянецкий

Pavel

Цитировать
ЦитироватьЭ.. У вас Сатурн-5 с Н-1 стыквались? Вах!  :P  А где это? :wink:
Впрочем, если не использовать торможение о атмосферу Марса они и нужны.  :twisted:

Я зарекся писать "про собачек" после "Лунного сердца". Не люблю повторяться.
Но месяц назад один региональный журнальчик о "братьях меньших" заказал рассказ с продолжением на три номера на "кошачью" или "собачью" тему. Рассказ я написал, но пока не вычитал и названия не придумал.
А в техническом плане там "Марс-8" запускается на Н-1, а "Викинг-3" - на "Сатурне-5". Два аппарата стыкуются на околоземной орбите, получается "Марсианский Викинг", который с двумя собаками на борту летит на Марс. Собаки во время полета "туда" спят. Время действия - примерно середина-конец восьмидесятых годов прошлого века.
Конечно, с ТЕХНИЧЕСКОЙ точки зрения я не рассчитывал параметры такой экспедиции.  :twisted:

Помню был у США в 70х годах проект доставки грунта с Марса при помощи двух запусков Титан-Центавра.. Так что технически (особенно если спят :) ) все реалеизуемо

Дмитрий Виницкий

У СССР был вполне реальный грунтозабор одним Протоном. И сегодня у ЕКА есть вполне реальный одним Ариан-5. Но это никак не способствует полету на Марс одного человека одним Протоном.
+35797748398

Pavel

ЦитироватьУ СССР был вполне реальный грунтозабор одним Протоном. И сегодня у ЕКА есть вполне реальный одним Ариан-5. Но это никак не способствует полету на Марс одного человека одним Протоном.

У СССР никогда не было грунтаозбора одним Протоном. И это не как не связанно с программой полета к Марсу в один конец.


Pavel

Цитироватьhttp://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=3430&start=0&sid=1f2c101fe2b78bc11732e3af2e53a691

У вас Россия=СССР??  :P  :P  :P

Повторяю еще раз, в СССР не было грунтозабора одним Протоном. Либо Н1 либо двумя Протонами. Причем последний увязывался со скрипом...

Бука

Я как-то, давненько, рисовал одноместный МК.  :D

http://olegpon.narod.ru/soyz-m.gif
Земля слишком маленькая и хрупкая корзина, чтобы человечество держало в ней все свои яйца.  
Роберт Энсон Хайнлайн.