Guliwer w krainie Marsjan

[pit_sam_pras]

nudne już jest to pisanie o dogodnej bazie wypadowej ze względu na słabą
grawitację...

[quant34]

pit_sam_pras napisał:

> nudne już jest to pisanie o dogodnej bazie wypadowej ze względu na słabą
> grawitację...

Kwestia gustu. Dla mnie nic, co związane z lotami kosmicznymi, nie jest nudne :)
Ale w często wspominanej koncepcji "bazy wypadowej" brakuje mi szczegółów, o
których rzadko się wspomina i przez to sama koncepcja staje się raczej sloganem,
a nie informacją. Podobnie ma się sprawa z "bazą wypadową" na Księżycu. Często
się spotyka twierdzenia, że taka baza usprawniałaby loty na Marsa, ale bardzo
rzadko ktokolwiek tłumaczy na czym polega korzyść latania na Marsa z Księżyca
zamiast bezpośrednio z Ziemi.

[maruda.r]

quant34 napisał:

Podobnie ma się sprawa z "bazą wypadową" na Księżycu. Często
> się spotyka twierdzenia, że taka baza usprawniałaby loty na Marsa, ale bardzo
> rzadko ktokolwiek tłumaczy na czym polega korzyść latania na Marsa z Księżyca
> zamiast bezpośrednio z Ziemi.

*****************************

Na pierwszy rzut oka sprawa wydaje się jasna: mniejsze ciążenie usprawnia start
(zużywamy mniej paliwa) oraz lądowanie (nie ma tarcia o atmosferę).

Nie widać jednak przewagi nad zawieszeniem na orbicie, tym bardziej, że każde
lądowanie oraz start to dodatkowe ryzyko.

Argumentem za może być dodatkowa ochrona przed meteorytami oraz rozbłyskami
słonecznymi. Urządzenie można wkopać, przysypać i pozostawić na dłużej w
"zamrożeniu".

Z drugiej strony ta sama ochrona upośledza niektóre obserwacje przestrzeni
kosmicznej.

W przypadku dużych konstrukcji niezbędna jest spora ilość elementów, które co
prawda i tak trzeba zmontować na orbicie, ale samo ich magazynowanie będzie
łatwiejsze na księżycu - nie muszą posiadać własnych modułów napędowych i nie
trzeba ich pilnować rozrzuconych po orbicie (łatwiejsza inwentaryzacja).

To takie małe za i przeciw, z których ostatecznych wniosków wyciągnąć raczej się
nie da.

[quant34]

Źle mnie zrozumiałeś :) Brakuje mi takich szczegółów, ponieważ jestem
zwolennikiem upowszechniania wiedzy na temat lotów kosmicznych i idei
eksploracji kosmosu, a rzucanie sloganami bez konkretów niezbyt dobrze temu
służy. Dlatego napisałem, że brakuje mi wyjaśnienia szczegółów koncepcji "bazy
wypadowej", co jednak nie oznacza, że ja tej koncepcji nie znam. Co do meritum,
wszystko co napisałeś to prawda, jednak najważniejsze w koncepcji wykorzystania
"bazy wypadowej" w lotach na Marsa to wykorzystanie niskoegergetycznych
trajektorii startowych bądź asysty grawitacyjnej Księżyca. W praktycznym sensie
tej koncepcji, nie ma potrzeby budowania czegokolwiek na samym Księżycu, chodzi
raczej o wykorzystanie orbity wokółksiężycowej, do czego stała baza na naszym
satelicie może być przydatna, ale nie konieczna. Obecnie plany lotu na Marsa są
pod względem nakładów energetycznych stosunkowo mało wydajne. Optymalnym
rozwiązaniem byłoby wystrzelenie kompletnego statku z powierzchni Ziemi od razu
na trajektorię hohmannowską (czyli domarsjańską). Problem w tym, że statek
będący w stanie dolecieć do Marsa musiałby mieć znacznie większą masę, niż są w
stanie udźwignąć rakiety nośne budowane w dostępnych obecnie technologiach.
Dlatego "obowiązująca" koncepcja lotu na Marsa opiera się na założeniu, że
elementy statku będą wystrzeliwane po kolei na niską orbitę wokółziemską (LEO)
leżącą w płaszczyźnie ekliptyki i tam złożone w całość. Z takiej orbity nie da
się jednak polecieć na Marsa, więc zbudowany na LEO statek będzie musiał
najpierw zmienić prędkość o 3,7 km/s i dopiero wówczas będzie mógł wejść na
trajektorię hohmanna. Istnieje jednak pomysł aby statek wszedł najpierw na
trajektorię księżycową i potraktował Księżyc jako "procę" grawitacyjną, co
zaoszczędzi sporo paliwa, a co za tym idzie zmniejszy masę startową. Tę
koncepcję określiłbym jako "dzisiejszą". Istnieją jednak bardziej zaawansowane
pomysły na przyszłość, w których statek marsjański startuje z orbity
wokółksiężycowej, co daje całkiem nowe możliwości (chociażby wykorzystanie
asysty grawitacyjnej Ziemi, która ma większą masę), albo jest na tej orbicie
budowany. Do prowadzenia takiego startu (a tym bardziej budowy) stała baza na
Księżycu byłaby już z przyczyn technicznych i logistycznych wskazana, dlatego
niekiedy taką bazę nazywa się "wypadową", co zresztą jest pojęciem trochę
mylącym, bo sugeruje start statku z powierzchni Księżyca. Temat rzeka...

[magicbox]

Idea tworzenia baz wypadowych na powierzchni ciał niebieskich jest bardzo
interesująca pod warunkiem że jej głównym celem jest wykorzystanie lokalnych
surowców do budowy statków kosmicznych oraz produkcji paliwa do ich napędzania.
To główna korzyść ze zmniejszonej grawitacji a co za tym idzie wydatku
energetycznego na wystrzelenie statku w dalsze rejony Układu Słonecznego.
Niestety stworzenie takiej bazy może okazać się wyzwaniem daleko trudniejszym
niż sam lot na Marsa w stylu misji księżycowej Apollo. I nie chodzi tu o
wybudowanie samej bazy w rozumieniu siedziby ludzkiej ale np. uruchomienie
kopalni lodu wodnego (do produkcji paliwa) czy rud metali (produkcja elementów
konstrukcyjnych pojazdów) oraz wdrożenie procesów hutniczych w warunkach próżni
i zmniejszonej grawitacji. Wielka szkoda że oprócz naszego Księżyca nie
posiadamy choć jednego takiego jakie krążą wokół marsa. Jeśli okazałoby się że
występują na nim wszystkie niezbędne surowce to byłby idealnym miejscem na taką
bazę. Ale sens budowy takiej bazy pojawi się dopiero gdy wyniknie potrzeba
uruchomienia w miarę regularnych połączeń w najbliższym sąsiedztwie Ziemi
(czegoś w rodzaju lotów wahadłowców w chwili obecnej). Do realizacji pierwszych
misji najlepszym wyjściem będzie montować wszystko na LEO i lecieć bezpośrednio
do celu. Stosunek nakładów i czasu do rezultatów będzie najkorzystniejszy.
Księżyce Marsa natomiast w odległej przyszłości posłużyć mogą jako odskocznia
dla misji poza pas asteroidów i oby ludzkości wystarczyło determinacji do
realizacji takich misji jeszcze w tym stuleciu.

[quant34]

magicbox napisał:

> Niestety stworzenie takiej bazy może okazać się wyzwaniem daleko trudniejszym
> niż sam lot na Marsa w stylu misji księżycowej Apollo.

Sądzę, że nie tyle może się okazać, co ponad wszelką wątpliwość jest to
trudniejsze i przede wszystkim o rząd wielkości droższe. Koncepcja, o której
piszesz to pieśń dalekiej przyszłości, w której na Księżycu będzie istniał
potężny kompleks przemysłowy. I nie chodzi tylko o kopalnię lodu czy rud metali.
Aby wyprodukować na miejscu (tj. na Księżycu) komponent statku kosmicznego,
niezbędne byłoby zbudowanie tam całej sieci fabryk i wytwórni najrozmaitszych
typów. Do zbudowania dowolnego modułu takiego statku niezbędnych jest dziesiątki
gałęzi przemysłu od hut i elektrowni, przez przemysł mechaniczny, precyzyjny i
maszynowy, po przemysł chemiczny, tworzyw sztucznych i elektronikę (to tylko
przykładowe wyliczenie). Wystarczy sobie przypomnieć w jakim stopniu program
Apollo angażował amerykański przemysł, aby sobie uzmysłowić, że do budowy
jakiegokolwiek statku kosmicznego potrzeba praktycznie całego przemysłu dużego
kraju. Ta czy inna fabryka może wytworzyć jakiś komponent, ale ta fabryka
czerpie surowce i podzespoły z innych fabryk i całej sieci firm-kontrahentów. Do
tego w program budowy angażowanych jest pośrednio dziesiątki przedsiębiorstw
działających w dziedzinach, które teoretycznie nie mają nic wspólnego z lotami
kosmicznymi. Oczywiście można sobie wyobrazić, że cały hi-tech będzie na Księżyc
wożony z Ziemi, tylko wtedy nasuwa się pytanie po co statek budować na Księżycu,
skoro jego podzespoły i tak muszą zostać wystrzelone z Ziemi i tam dowiezione. Z
powyższych względów, w koncepcji budowy statku marsjańskiego na Księżycu, w
oparciu o lokalne surowce, tkwi swoisty paradoks. Polega on na tym, że aby to w
ogóle było możliwe, na Księżycu musi najpierw powstać naprawdę spora kolonia z
własnym przemysłem i ludnością, ale zanim coś takiego powstanie, ludzie dziesięć
razy zdążą oblecieć cały Układ Słoneczny. Dlatego właśnie nie wierzę, że
pierwszy załogowy lot na Marsa będzie miał cokolwiek wspólnego z Księżycem. Być
może w dalekiej przyszłości, statki dalekiego zasięgu będą faktycznie budowane
na Księżycu, ale nie ma żadnych szans abyśmy dożyli do tych czasów.

> Wielka szkoda że oprócz naszego Księżyca nie posiadamy choć jednego takiego
jakie krążą wokół marsa. Jeśli okazałoby się że występują na nim wszystkie
niezbędne surowce to byłby idealnym miejscem na taką bazę.

Mam wątpliwości czy istnienie takich satelitów cokolwiek by zmieniało. Choćby na
takim księżycu była cała tablica Mendelejewa, surowce to nie wszystko. To
zaledwie początek. Surowce trzeba jeszcze gdzieś przetworzyć, wyprodukować z
nich półfabrykaty, a z nich podzespoły i komponenty i tak dalej. Do tego
wszystkiego potrzeba całego przemysłu, który istnieje tylko na Ziemi. Na Ziemi
także są wszystkie surowce, więc co nam da posiadanie małego, ale bogatego w
surowce satelity? Tak prosto wygląda to tylko w grach komputerowych, w których
dysponujemy statkiem-matką z całym przemysłem na pokładzie, znajdujemy bogatą w
surowce asteroidę czy księżyc i budujemy na miejscu statki i co tam jeszcze. W
praktyce, te surowce z satelity trzeba by wozić na Ziemię, czyli jedyne miejsce
gdzie można by z nich coś wyprodukować. Ale taniej byłoby pozyskać surowce na
samej Ziemi, więc całe przedsięwzięcie traci sens :)

> Do realizacji pierwszych misji najlepszym wyjściem będzie montować wszystko na
LEO i lecieć bezpośrednio do celu. Stosunek nakładów i czasu do rezultatów
będzie najkorzystniejszy.

Dokładnie tak przedstawiają się aktualne plany programu lotu na Marsa (pisząc
"aktualne" mam na myśli programy dające się zrealizować w ciągu 20-30 lat)

> Księżyce Marsa natomiast w odległej przyszłości posłużyć mogą jako odskocznia
dla misji poza pas asteroidów

Raczej w bardzo odległej przyszłości. Tak odległej, że Mars będzie już planetą
skolonizowaną przez człowieka w dużej skali, z całą infrastrukturą kosmiczną
istniejącą na miejscu. Zanim to nastąpi, prościej, szybciej i taniej będzie
posłać statek prosto z Ziemi.

> i oby ludzkości wystarczyło determinacji do realizacji takich misji jeszcze w
tym stuleciu.

Przyłączam się do tego życzenia :) Niestety historia uczy, że ludzie nie ruszą
tyłków poza Ziemię dopóki nie będą musieli komuś czegoś udowodnić. Gdyby nie
rywalizacja supermocarstw w drugiej połowie XX wieku, to do dnia dzisiejszego
ludzkość mogłaby się pochwalić co najwyżej jakąś sondą bezzałogową, na którą
pieniądze zostały wyjęczane po dziesięcioleciach żebrania. Jeżeli mamy myśleć o
realnej szansie załogowych lotów długodystansowych, to najpierw musi zaistnieć
polityczna potrzeba finansowania takich programów. Znając krótkowzroczność i
cynizm polityków, coś takiego będzie możliwe tylko wtedy, gdy świat wejdzie w
nowy wyścig kosmiczny. Osobiście wielkie nadzieję wiążę z Chinami, których
ambicje międzynarodowe w końcu zagrożą supremacji USA. Znowu pojawi się
rywalizacja o tytuł najpotężniejszego kraju świata, w której najlepszym
narzędziem udowadniania światu swojej potęgi, będą wielkie programy kosmiczne.
Jeżeli wypadki potoczą się korzystnie, to kto wie, może jeszcze w tym stuleciu
odwiedzimy wszystkie istotniejsze ciała Układu Słonecznego, zbudujemy stałe bazy
na Masie i księżycach Jowisza, a na Księżycu stworzymy kolonię z prawdziwego
zdarzenia. Ja trzymam kciuki :)

Guliwer w krainie Marsjan

[cygan37]

no a Marsjanie są czy ich nie ma?

[quant34]

cygan37 napisał:

> no a Marsjanie są czy ich nie ma?

Ależ są. Dosyć często można ich spotkać na forum Gazety Wyborczej (na szczęście
rzadko w dziale "nauka"). Potocznie nazywa się ich "trolami" ;)
Charakterystyczną cechą Marsjan na forum jest to, że prawie nigdy nie mają nic
sensownego do powiedzenia ;p