Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
wer1
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Рейтинг: 5.00. Голосов: 1.

Продаётся планета Марс

Запись от wer1 размещена 31.12.2019 в 12:20
Обновил(-а) wer1 Сегодня в 12:16

Полёт на Марс это не полёт на Луну. Однако ТС хочет разобраться в некоторых деталях этого безумно дорогого проекта. Америке полёт на Луну (программа "Аполлон") обошёлся в 25 млрд. долларов... СССР сумел собрать денег только на АМС серии Луна.
...
Марсоход «Кьюриосити»
Масса = 899 кг
Источник питания: Радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ).
РИТЭГ производит электроэнергию от распада изотопа плутония-238 (масса = 4,8 кг).
Мощность 125 Вт (0,16 л.с.) из примерно 2 кВт тепловой энергии.

Информация о Плутонии-238
Это не Плутоний-239, который идёт на создание атомной бомбы. Это нечто фантастическое!! Плутоний-238 лучше, чем антиматерия. За 88 лет Половина его массы превращается в энергию.

1. Период полураспада плутония-238 = 87,7 лет

2. Один грамм чистого плутония-238 генерирует приблизительно 0,567 Вт мощности.

3. Цена одного килограмма плутония-238 составляет примерно 1 млн долларов США

США использовали РИТЭГ-и с плутонием-238 на примерно 30 космических аппаратах НАСА, включая «Вояджеры» и «Кассини». Так, космический аппарат «Кассини» содержал три РИТЭГ-а с 33 килограммами диоксида плутония-238, которые обеспечивали генерацию 870 ватт электрической мощности. Марсоход «Кьюриосити» несёт РИТЭГ-и с 4,8 кг плутония-238, обеспечивающие 125 Вт электрической мощности. Кроме электрической генерации, РИТЭГ-и своим тепловыделением поддерживают тепловой баланс космических аппаратов и роверов.

Несколько чисел о Марсе

1. 1 кг на поверхности Марса весит = 378 грамм
. . . То есть на Марсе всё будет легче в 2,5 раза.
2. первая космическая скорость для Марса = 3,55 км/с
3. вторая космическая скорость для Марса = 5,03 км/с
. . . То есть, будет значительная экономия топлива при старте с Марса по сравнению с Землёй.
4. длительность марсианских суток = 24 ч 40 мин
5. наклон оси Марса = 25,2°
6. среднее давление атмосферы Марса = 0,006 (Земля = 1) или 4,5 мм рт. ст.
. . . цифра для сравнения:
На Земле, на высоте 30 км, давление = 9 мм рт. ст. То есть в 2 раза выше, чем в среднем на Марсе.
И значит стартовать с поверхности Марса будет очень удобно - Атмосфера практически не мешает.
7. содержание углекислого газа в атмосфере Марса = 95%. Надо подумать о том, где взять кислород?
8. марсианский год = 1,88 земного года
9. большая полуось эллиптической орбиты Марса = 228 млн км.
. . . То есть Марс находится от Солнца в 1,5 раза дальше, чем Земля (точнее, в 1,524 раза)
. . . Эксцентриситет = 0,0933941
10. масса Марса = 6,4171 * 1023 кг
. . . То есть в 9 раз меньше массы Земли
11. средний радиус Марса = 3390 км (53% от радиуса Земли)
12. гора Олимп имеет высоту 27 км. (в 3 раза выше Эвереста)
. . . как бы не было проблем... спускаемый аппарат может в темноте и не заметить эту гору.

примечание
Астронавты должны опуститься на поверхность Марса вблизи экватора. Там всё-таки теплее, чем в других областях Марса. Днём ярко светит солнце. Бывают конечно пылевые бури но... Вообще Марс - солнечная планета. Ага, холодно... но солнечно.
А что будут делать астронавты на поверхности Марса? Гулять?... Нет! - Срочно копать себе подземное убежище. Поверхность Марса - это почти открытый космос. Дикая радиация! - В общем, кто прилетел на Марс, тот должен сидеть под "землёй"! Романтика! И зачем тогда нам нужен этот Марс?
ВЫВОД. Есть смысл послать на Марс, ещё до полёта астронавтов, пару роботов, которые подготовят (выкопают) подземный антирадиационный бункер.

Спутники Марса (Фобос и Деймос).
Фобос имеет особое значение благодаря своим размерам и близости к Марсу. Прежде всего стоит отметить, что Фобос обращён к Марсу всегда одной стороной. На Марс направлена большая полуось Фобоса. То есть на этой стороне Фобоса защита от радиации выше.
Кроме того, сам Марс частично прикрывает Фобос от Солнца и открытого космоса.
Угловой размер Марса с поверхности Фобоса равен 42°.

На поверхности Марса Фобос тоже очень заметен. Его видимый диаметр равен 1/3 от диска Луны. А яркость примерна такая же, как у Луны в первой четверти. Астронавты, которые ступят на поверность Марса увидят, как Фобос быстро перемещается по небу и прямо на глазах меняет свои фазы. Если учесть, что Фобос за сутки трижды обернётся вокруг Марса, то за Марсианскую ночь (ночь на экваторе Марса длится примерно 12,5 часов) Фобос успеет пробежать всё небо и дважды взойти на Марсианском небосклоне. При этом сменив все свои фазы. Новолуние мы конечно не увидим. Здесь слово "луна" применяется в обобщённом смысле. Фобос для Марса является луной (спутником).

1 Фобос в числах
1.1 размеры 26,8 × 22,4 × 18,4 км
1.2 средний радиус Фобоса = 11,1 км
1.3 площадь поверхности = 1600 км2
. . . а не так уж и мал этот Фобос
1.4 масса = 1,072 * 1016 кг
1.5 плотность = 1,876 г/см3
1.6 ускорение свободного падения = 0,008 - 0,002 м/с2
иными словами средняя сила тяжести в 1800 меньше чем на Земле (0,0054 м/с2)
1.7 дальность горизонта = 200 м
. . . дальность горизонта рассчитана для человека среднего роста.
1.8 расстояние от центра планеты = 9400 км (2,77 радиуса Марса)
1.9 период обращения = 7 ч 40 мин
. . . Это примерно в 3 раза быстрее, чем вращение Марса вокруг собственной оси.

2 Деймос в числах
2.1 размеры 15 × 12 × 11 км
2.2 расстояние от центра планеты = 23500 км
2.3 период обращения = 30 ч 17 мин

примечание.
13 октября 2020 года будет противостояние Марса. Минимальное расстояние будет 6 октября. Марс приблизится к Земле на расстояние 62 млн км. Это почти Великое противостояние, которое было 27 июля 2018 года. Противостояния Марса происходят в среднем каждые 780 дней. = 2 года 50 дней.


Информация для сравнения.
1. Полёт на Луну и обратно длится примерно 8 суток.
2. Как правило летали три астронавта.
3. На орбиту Луны была выведена масса порядка 40 тонн.
...
1. Полёт на Марс и обратно будет длится примерно 3 года.
Надо отметить, что Магеллану тоже потребовалось 3 года, чтобы совершить кругосветное плавание вокруг земли. Из пяти кораблей доплыл только один. А на Марс полетит только один корабль (?)...

2. Должно лететь минимум 6 астронавтов
2.1 нужен врач-универсал. Так как полёт очень длительный, то кто-то может заболеть.
2.2 нужен психолог-профессионал. В таком длительном полёте легко чокнуться.
2.3 нужен геолог-практик. Для поиска на Марсе воды и ... (нет, золото искать не нужно)
2.4 нужен ... нужен ... нужен... В общем 6 человек.

3. На орбиту Марса должна быть выведена масса = 200 тонн (минимум)?. Это какая должна быть ракета-носитель? Считайте сами. Чтобы вывести на низкую околоземную орбиту 1 кг полезной массы, надо затратить 15 кг топлива. То есть, чтобы вывести на земную орбиту корабль массой в 1000 тонн, потребуется мощная ракета-носитель массой в 15 000 тонн. В настоящее время у Америки есть носитель порядка 3000 тонн. В общем корабль будут вероятно собирать на околоземной орбите...
Тут ещё подумать надо...

3.1 надо отметить, что на марсианском космолёте должно находиться 2 спускаемых модуля. Почему два? А вдруг один модуль сломается. Тогда на чём лететь на Марс. Ещё хуже, если этот модуль подарит проблемы на поверхности Марса. А Земля далеко и помощи ждать неоткуда! Вот тогда пригодится второй модуль. Необходима также такая геометрия модуля, которая гарантировала бы его наибольшую устойчивость к "опрокидыванию". Подобным свойством обладает усечённый конус с большим основанием и малой высотой. Следует также отметить, что скорость ветра на Марсе равна 10 - 40 м/с. Но иногда, во время пылевых бурь, достигает и 100 м/с. Сами пылевые бури могут длиться 2 - 3 месяца, закрывая всю планету мельчайшими пылинками.
Итак масса в виде двух модулей должна быть порядка 40 - 60 тонн. (меньше нельзя). Само собой разумеется, что тащить эти модули на Землю не нужно. Они так и останутся на орбите около Марса.

3.2 а теперь представьте количество еды на 6 человек - это что-то около 7 тонн. Считайте сами. 3 года = 1100 дней = 6600 человеко-дней. Если тратить на человека 1 кг еды, то будет на всех 6,6 тонн. А вода? Рассчитывать, что на Марсе можно достать воду, тоже не стоит. Её добыча может потребовать больших ресурсов. Уж проще всё привезти с Земли. Кстати неплохо послать с астронавтами автоматический корабль, везущий дополнительно топливо и многое другое.

ВЫВОД:
Прежде, чем лететь на Марс, надо совершить испытательный полёт, не улетая далеко от Земли. Например долететь до Луны и целый год там (на Луне) пожить. Зато будет ясно - готовы ли люди потратить бешеные деньги. Ведь основной проблемой полёта на Марс будут деньги. Нужно много денег.
Размещено в Выбор цели
Просмотров 1215 Комментарии 0
Всего комментариев 0
Комментарии
 
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2020, vBulletin Solutions, Inc.