26 април 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Как дизайнерите победиха инженерите на Мъск

В постмодерния свят пиарът може да е по-важен от реалната работа, но съвсем без нея все още не може

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 12 ноември 2016 в 13:1586370
Как, според Мъск, може да изглежда Марс, гледан от прозорците на системата за междупланетен транспорт.

Сензацията на 67-мия Международен конгрес по астронавтика донесе Илън Мъск - с плановете си да колонизира Марс. Красив филм, отлична презентация в стила на Apple.

Но след първоначалното въодушевление, много нерешени и пренебрегвани проблеми започнаха да изплуват. Някои от тях  - като защитата от въздействието на радиацията и въобще оцеляването на Червената планета и много други са разгледани в статия на Тhe Verge.

Известният руски блогър на космически теми Виктор Терехов показа в своя статия и някои технически подробности в проекта на Мъск, които оставят, според него "болезнено недоумение", а "предложените технически решения и характеристики на апаратите са много странни.

Още първите кадри са озадачаващи. Сервизната кула в ляво е гладка и от нея не стърчат никакви технически устройства.

Ето как изглежда една истинската кула:

Това мнозина ще сметнат за дреболия - това е само проект за кула, която може да изглежда всякак. Проблемът е, че вместо да я представят правдоподобно, художниците на SpaceX решават да я нарисуват красиво. Кулата за обслужване е техническо устройство. Тя може да се направи красива, гладка и лъскава, но това ще изисква допълнително пари, а няма да проработи по-добре от това. Само ще оскъпи билетът до Марс.

Космически апарат на 21 век, а пропорциите, количеството на прозорците напомнят ракета в представите от 50-те години.

Ракетата на Flash Gordon

В реалността инженерите често изразходват много усилия и талант, за да направят илюминаторите по-малки - многослойното стъкло, способно да издържи на вакуум и микрометеорити, тежи и струва повече.

Видеото показва историята как са се борили с илюминаторите в американския лунен модул.

Сериалът "От Земята до Луната" (From the Earth to the Moon).

Модулът Cupola на МКС се появи едва десет години след началото на експлоатацията на станцията - преди това са използвали единични илюминатори и се затварят с капаци.

Освен тежки големите стъклени конструкции са и скъпи. Тези излишни средства отдалечават проекта от целта за евтин полет до Марс.

Красиви изчистени линии за ракетата и сервизната кула. Никакви свързващи съоръжения, както се случва в действителност.

Четиридесет и двата двигателя на първата степен ще станат очевидна мишена за критики, заради проблемите с надеждността. В реалността зависимостта между надеждност и брой на двигатели е малко по-сложна. Ако ракетата има запас на тяга и аварията не води до повреда на съседните двигатели, загубата на един може да се преживее.

По кораба не се виждат никакви признаци на система за аварийно спасяване. По принцип, това е логично за еднопосочен полет до Марс, и за екипаж от стотици членове ще бъде неадекватно за скъпа и сложна, но ако стане авария при старта?

Един от най-странните кадри. На първо място, връщането на мястото на старта означава голяма загуба на полезен товар. Нищо не пречи да кацне по траектория и да не пилее ценни тонове гориво за връщане. Второ, защо въобще трябва да каца на собствената си ракетна площадка? Това изисква почти сантиметрова точност и дори с активни двигатели  е трудно да си го представим за толкова масивна ракета. А всяка сериозна авария ще доведе до падане на ракетата и повреда на замата стартова площадка. На фона на неотдавнашното произшествие това решение изглежда особено странно. Може би това спестява времето за транспортиране на първата степен? Икономията определено е по-малко от многобройните проблеми и рискове.

Идеята за зареждане в орбита е добра. Единственият въпрос е с какво ще се пълни. Според презентацията на SpaceX корабът е снабден с двигатели Raptor, работещи на преохладени метан и кислород. Значи през цялото време на полета до Марс ще се съхраняват компонентите на горивото за кацане. В резервоари без солидна топлоизолация, те ще се нагреят и ще се изпарят. Ето защо истинските космически кораби в дълбокия космос вземат със себе си съхраняващите се в течна форма при стайна температура, хептил и амил. Криогенните степени живеят в орбита в най-добрия случай часове. Да, технически може да се изолират резервоарите, но това ще бъде огромна загуба в тегло и пари. Например, в Музея на РКК "Енергия" са изложени резервоарите на "Буран", в които течният кислород можеше да се съхранява в продължение на седмици.

Реалният резервоар е малък и с дебели стени. Големият резервоар на кораба от презентацията ще има огромна повърхност и съответен брой различни технологични отвори. Изолацията ще го направи буквално златен и по тегло, и по стойност.

Красиво, но и тук дизайнерите са победили инженерите. Без възел за обръщане на слънчевите панели, ще трябва самият кораб да се обръща с носа или кърма към Слънцето. Това е хем неудобно, хем изисква допълнителни разходи за гориво. Във видеото, между другото, корабът игнорира изобщо накъде е Слънцето.

Оказва се, че ще се влачат до Марс термична защита за многократна употреба в стил космическа совалка, а забавянето ще става с рудиментарни крилца. Жалко, че дизайнерите на Мъск са пренебрегнали вече работещи инженерни идеи за забавяне в марсианска атмосфера и са нарисували кацането като за дебелата земна атмосфера. Ето и така изглежда много по-правдоподобно кацане.

Работата е там, че атмосферата на Марс е много тънка, а средното налягане върху повърхността е 0.5% от земното. Да се използва атмосферата за спиране е неудобно, а да не се взема под внимание, също е невъзможно. 

Лоша аеродинамика. 

Конструкцията на кораба показва, че той трябва да се използва като многократно транспортно средство между Земята и Марс. Освен това, той ще трябва да излети от Марс и да стигне до Земята използвайки само една степен. Физиката не го забранява, но решението изглежда рационално, общото време за работа на двигателя ще бъде много голямо, а една авария ще доведе до невъзможност за по-нататъшните етапи на полета.

След като видяхме това видео, корабът "Хермес" от фантастичния филм "Марсианецът" започва да изглежда напълно разработен проект - например неговите слънчеви панели могат да се завъртат, има радиатори на системата за топлообмен, реактор и ефективен двигател и напълно адекватен брой на екипажа.

Презентацията

Презентационните материали пораждат някои въпроси.

По същество тук се игнорират подводните камни (вж "Трите тайни на Илон Мъск и горчивият опит от совалките (видео)"), които могат да направят сравнението с лайнера абсолютно некоректно.

SpaceX планира да построи огромен "камион", който е подходящ за Марс, но за задачи в околоземна орбита (от които в момента печели Мъск) не е нужна ракета с полезен товар 300/550 тона. Версията Falcon Heavy може да изпрати неголям товар до Марс, защо трябва да се изгради това ново чудовище?


Защо междупланетните сонди летят до Марс в продължение на шест месеца, вместо за 115 дни? Защото колкото по-бързо искаме да пристигнем, толкова повече трябва да се изхарчи за гориво.

Най-икономичният вариант е горе вляво. Ако искате по-бързо - ще трябва да плащате с това, че вместо полезен товар, ще трябва да носите гориво. И сега въпросът е как бързите и скъпи полети ще се комбинират с обещанието за достъпен билет до Марс?

"Нормалните" пилотирани мисия до Марс се оценяват на сто милиарда долара, а парите за хилядите кораби с колонисти на Мъск вероятно могат да фалират целия свят.

Бизнес планът на Мъск Виктор Терехов сравнява с един друг "бизнес план" от руската класика - този на Остап Бендер от "Дванадесетте стола".

За мечтите и реалността

Презентацията на Мъск показа чудовищен, противоречив, слабо разработен и предизвикващ огромен брой въпроси проект. Той обаче бе приет с ентусиазъм от обществеността и се превърна в сензация.

Стотици хора пишат на SpaceX, че искат да летят до Марс, както изглежда, вярвайки, че такъв полет е възможен и достъпен.

Но реални ли са тези мечти?

Пионерите на космонавтики също мечтаха за космоса, но мечтите им бяха подкрепени от математически изчисления за теоретичната възможност на полетите и първите двигатели укрепваха доверието в реалността на успеха.

Мечтите се сбъдват, макар и в различна форма - на Марс сега работят роботи, а космическата програма носи много реална полза.

Да се мечтае умишлено за невъзможното, вярвайки, че желаното да бъде постигнато някак магически въпреки скучните математика, физика и икономика - е на нивото на филма "Тайната".

В постмодерния свят пиарът може да е по-важен от реалната работа, но съвсем без нея все още не може.

Наистина магнетизмът на идеята за "Напред към Марс" ще повиши конкурентоспособността на SpaceX на пазара. Но ентусиастите обикновено нямат достатъчно пари, а бизнесмените умеят да си ги броят и никаква марсианска красота няма да ги принуди да си купят място в ракетата, ако продължава да се запазва статистиката от една аварияна десет полета.

За качествен скок в космоса, ние се нуждаем от нови технологии, които все още нямаме. А бавният и постепенен път на развитие на космонавтиката изглежда по-малко ефектно.

Презентацията на Мъск показа красива мечта, която е изключително трудно да се осъществи дори в съкратена версия. Нека да се надяваме, че тя няма да доведе до ново разочарование от космонавтиката.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Космология
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.