Строительное стекло для остекления
Завод Символ. Листовое строительное стекло для остекления фасадов.
firmasimvol.ru

Вперед на Марс! Летим? Не летим? Часть 2-я

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (Оцени первым)

 В первой части шла речь о проблемах и опасностях межпланетного перелета. Однако человеку свойственно бросать вызов опасностям и искать пути решения проблем. Как уже говорилось, более полувека ведущие космические державы разрабатывали и продолжают разрабатывать проекты полета пилотируемой экпедиции на Марс. Сделано в этом направлении немало, получен огромный и бесценный опыт проектирования и реализации космических проектов.

И так, существует ли уже возможность осуществления полета на Марс пилотирумой экспедиции? Да существует? Мало того, если изучить достижения в области космонавтики 80-90-х годов прошлого века, можно предположить, что такая экпедиция могла быть организована уже лет 15-20 назад, а может и раньше. Невероятно? Да, может показаться невероятным, но тем не менее…

 

Попробуем проанализировать все достижения того времени и сравнить их с условиями необходимыми для реализации проекта.
Как уже говорилось, во время межпланетного перелета экипаж корабля подвергается воздействию ряда неблагоприятных факторов. Это и радиация, это и и психологическая нагрузка. Самыми неблагоприятными оказываются радиация и . Даже при современном уровне развития космических технологий невозможно полностью устранить воздейсвие на экипаж неблагоприятных факторов. Отсюда напрашивается вывод: Экспедиция должна быть проведена в как можно более сжатые сроки. Но, это означает, что нужно лететь с большей стартовой скоростью, а это неминуемо влечет повышенный расход топлива, а следовательно ведет к увеличению массы всего комплекса. К тому же необходимо иметь достаточное количество запасов расходных материалов на борту для систем жизнеобеспечения, продуктов питания. Где же выход?
Выход есть. Ученые и конструкторы новой космической техники видят решение этой проблемы в создании межпланетных кораблей с атомными и электрическими ракетными двигателями. Фантастика? Нет.

Ядерный ракетный двигатель (ЯРД).
Ядерный двигатель для космических ракет — казалось бы, далекая мечта писателей-фантастов — был, оказывается, не только разработан в сверхсекретных конструкторских бюро, но и изготовлен, а затем испытан на полигонах. Он получил обозначение РД-0410. Испытания двигателя проводились в 1978-1981 годах. Результаты экспериментов подтвердили правильность конструктивных решений. В принципе ядерный ракетный двигатель был создан. Всего было проведено 250 испытаний. Программа завершилась полным успехом. В итоге получили работоспособный двигатель, отвечавший всем предъявленным требованиям. По своим характеристикам он превосходил американский ЯРД "NERVA" работы по которому были прекращены.

Но как уберечь экипаж от радиоактивного излучения ядерного реактора двигателя? Ведь радиации в межпланетном пространстве хватает и без этого. Решение этой проблемы в размещении ЯРД на длинной выносной ферменной конструкции и размещении на этой ферме ряда экранов обеспечивающих защиту всего комплекса. Ниже приводяться иллюстрации советских и российских проектов демонстрирующих данную концепцию.

Сходную концепцию имеет и ряд американских проектов.
Ядерный двигатель имеет более высокий импульс и скорость истечения рабочего вещества, а следовательно позволяет уменьшить запасы топлива необходимые для полета. Следовательно появляется возможность увеличить запасы расходных материалов для систем жизнеобеспечения. Еще одно преимущество ЯРД состоит в том, что он может использоваться и как источник энергии вместо солнечных батарей. Солнечные батареи могут находиться в сложенном состоянии. А в случае неисправности реактора быть раскрыты и использоваться как резервный источник питания вместе с резервными электроракетными двигателями. Это позволит обеспечить возвращение к Земле межпланетного корабля.

Электрический ракетный двигатель (ЭРД)

С двигателем разобрались. Теперь перейдем непосредственно к конструкции межпланетного корабля.
Как уже говорилось, разработано множество проектов, с их перечнем можно ознакомиться здесь.

Межпланетный космический корабль для полета к Марсу.

В СССР и России уже пройден большой путь к организации первого полета человека на Марс. На орбитальных станциях "Салют" и "Мир" проверены многие элементы будущего межпланетного комплекса, проведена огромная работа по отработке систем и технологий обеспечения длительных полетов человека в космос. Ни в одной стране не накоплено такого опыта.
Возьмем для примера российский проект межпланетного комплекса по концепции РКК "Энергия"

Общая схема основного модуля межпланетного корабля

Компоновочная схема

Общая масса комплекса примерно 600 тонн, экипаж 6 человек. В середине 80-х в СССР была создана мощная ракета-носитель "Энергия", крылатый многоразовый корабль "Буран" и выведена на околоземную орбиту станция "Мир". Так, что техническая база для подготовки и реализации проекта полета пилотируемой экспедиции на Марс была.

Хватит ли запасов для межпланетного перелета? Сможет ли экипаж адаптироваться к новым условиям? И наконец самый серьезный вопрос: Посадка на Красную планету.

В предыдущих разделах шла речь о возможности полета пилотируемой экспедиции на Марс, о проблемах связанных с реализацией проекта и технических достижениях обеспечивающих его выполнение.
Теперь рассмотрим важные вопросы связанные с жизнеобеспечением экипажа, адаптацией к невесомости и к условиям высадки на Марс и самой высадкой на поверхности "Красной планеты".

Как уже говорилось, в 80-х годах прошлого века в СССР была практически реализована и опробована техническая база необходимая для реализации проекта полета на Марс пилотируемой экспедиции.
Вкратце подведем итог этих достижений:

Как уже говорилось раннее, общую продолжительность полета по маршруту Земля-Марс-Земля можно сократить до 152 суток. 70 в одну сторону, 70 в другую и 12 высадка на поверхность Марса. Сможет ли человек адаптироваться к новым условим и как быстро?

Длительные полеты.

Первый рекордный по продолжительности космический полет совершили 1-19 июня 1970 года космонавты А. Николаевым и В. Севастьянов на корабле «Союз-9». Программа полёта включала обширный комплекс научно-технических и медико-биологических исследований и экспериментов. Экипаж корабля установил мировой рекорд длительности пребывания в космосе — 17 суток 16 часов 58 минут 55 секунд. Рекорд продолжительности автономного полёта (без стыковки с орбитальной станцией) не побит и по сей день — максимальная длительность полёта КК «Space Shuttle» составила на 2 часа меньше. Программа полёта выполнена успешно.

После возвращения на Землю оба космонавта испытали значительные трудности с привыканием к земной гравитации и нуждались в медицинской помощи. Около шести суток после возвращения оба члена экипажа не могли самостоятельно ходить и находились в госпитале под наблюдением врачей. Здоровье космонавтов восстановилось, однако негативные с точки зрения медицины результаты первого долгосрочного полёта заставили учёных пересмотреть многие взгляды на продолжительность безопасного для здоровья пребывания человека в космосе. Были разработаны методики, обеспечивающие физиологическую нагрузку на организм в ходе полёта для сохранения здоровья экипажа — которые и обеспечили возможность современных долговременных экспедиций на орбитальные станции.

24 мая-26 июля 1975 года экипаж космического корабля «Союз-18» П.Климук и В.Севастьянов совершили 63 суточный полет на орбитальной станции «Салют-4». (Почти длительность перелета по 152 суточному сценарию).
15 июня — 2 ноября 1978, "Союз-29"-"Салют-6" — 140 суток (В.Ковалёнок, А.Иванченков)
25 февраля — 19 августа 1979; "Союз-32"-"Салют-6" — 175 суток (В.Ляхов, В.Рюмин)
К середине 80-х годов прошлого века длительность космических полетов перевалила за 200 суток. Рекорд продолжительности полета периода 80-х принадлежит Ю.Романенко — "Союз ТМ-2"-"Мир"
7 февраля — 30 июля 1987 — 326 суток.
То есть в 80-х длительность космических полетов уже была достаточна для полета на Марс.
А как же состояние космонавтов?

Для поддержания физической формы и облегчения послеполетной адаптации используются специальные костюмы и тренажеры.

Специальные костюмы "Пингвин" и "Чибис"

Нагрузочный костюм "Пингвин" — создает нагрузки на опорно-двигательный аппарат и производит нагружение скелетной мускулатуры космонавтов, обеспечивая тем самым, совместно с физическими упражнениями, поддержание физической формы.
Пневмовакуумный костюм "Чибис" — помогающий организму космонавтов подготовиться к встрече с земным тяготением, создает отрицательное давление на нижнюю половину тела в последние перед возвращением дни.
Также используются велотренажер и "бегущая" дорожка. Применение этих средств позволяет космонавтам быстро адаптироваться из условий невесомости к земному тяготению. Даже после полугодовых полетов космонавты могли ходить самостоятельно уже на следующий день. Так, что вполне возможна быстрая адаптация космонавтов к условиям гравитации на Марсе.

Запасы для системы жизнеобеспечения.

В отличии от космических аппаратов, которые питаються электричеством от солнечной энергии или автономных источников, человеку необходима органическая пища, вода и воздух для дыхания.
Человеку в течении суток нужно:
кислород — 1,2 кг
обезвоженных продуктов — 600 г
воды для питья и разбавления пищи — 2,2 кг
соли — 20 г
воды для хозяйственных и санитарно-гигиенических нужд — 2 кг
Итого на человека в сутки 6 кг. На 152 суток для экипажа из 4-х человек — 3,6 т, из 6-ти — 5,48 т
Немало… Но учитывая, что масса всего комплекса до 600 т, а за счет использования ядерной установки запасы горючего снижаются в несколько раз, допускается возможность взять на борт такое количество запасов для системы жизнеобеспечения.

Космическая пища
Возникает вопрос: А как долго сохраняется пища и вода в космическом полете?
Продукты и вода проходят специальную обработку и хранится в специальных упаковках. Например космический хлеб расфасованный кусочками по 50 г. сохраняет свежесть полгода.
Вода хранится в прочных емкостях из полиэтиленовой пленки. Чтобы вода не портилась и не теряла вкуса, в нее добавляют небольшое количество специальных веществ — так называемых консервантов. Так, 1 мг ионного серебра, растворенного в 10 л воды, сохраняет ее пригодной для питья в течение полугода.
Человек в сутки потребляет около 800 л (2,7 кг) кислорода. Хранить его на корабле можно в баллонах либо в газообразном состоянии под большим давлением, либо в жидком виде. Однако для 1 кг такой жидкости необходимо 2 кг металла, из которого изготовлены кислородные баллоны, а сжатый газ и того больше — до 4 кг на 1 кг кислорода.
Но можно обойтись и без баллонов. В этом случае на борт космического корабля загружают не чистый кислород, а химические вещества, содержащие его в связанном виде. Много кислорода в окислах и солях некоторых щелочных металлов, в известной всем перекиси водорода. Причем у окислов есть еще одно очень существенное достоинство: одновременно с выделением кислорода они очищают атмосферу кабины, поглощая вредные для человека газы.
Организм человека беспрерывно потребляет кислород, вырабатывая при этом углекислый газ, окись углерода, водяной пар и много других веществ. Накопившись в замкнутом объеме отсеков корабля, окись углерода и углекислый газ могут вызвать отравление космонавтов. Воздух кабины постоянно пропускается через сосуды с окислами щелочных металлов. При этом происходит химическая реакция: выделяется кислород, а вредные примеси поглощаются. Например, 1 кг надперекиси лития содержит 610 г кислорода и может поглотить 560 г углекислого газа. Для очистки воздуха герметичных кабин применяют также испытанный еще в первых противогазах активированный уголь.


Итак запасов для полета должно хватить. Можно сбрасывать осводивщееся емкости и контейнеры, облегчая вес межпланетного корабля. Следовательно для дальнейшего полета и топлива понадобится меньше.

Вот мы и приближаемся к Марсу — цели нашего путешествия. Впереди не менее сложная задача — посадка на Красную планету и ислледовательская работа на ее поверхности.

Статьи на тему:

  • Вперед на Марс! Летим? Не летим? Завершение
    А. Леонов, А. Соколов "ПОСАДКА НА МАРС", "МЯГКАЯ ПОСАДКА НА МАРС". Итак комментарии условно разделились на следующие группы вопросов: 1. Посадка на Марс. 2. Возвращение...
  • Вперед на Марс! Летим? Не летим?
    «То, что казалось несбыточным на протяжении веков, что еще вчера было лишь дерзновенной мечтой, сегодня становится реальной задачей, а завтра — свершением. Нет преград человеческой мысли...
  • Как провалилась программа Space Shuttle
    На написание этой статьи меня сподвигли многочисленные обсуждения в форумах и даже статьи в серьезных журналах, в которых я сталкивался со следующей позицией: «США активно разрабатывают ...
  • Феномен Луны
    3 мая 1715 года известный в свое время астроном Е. Лувилль наблюдал в Париже лунное затмение. Около 9 тридцати по Гринвичу он заметил у западного края Луны “какие-то вспышки или мгновенные дрожания св...
  • Опять неполадки в марсианской программе
    Уже который раз не могут осуществить изучение Марса... Что-то подозрительно... Начинаешь верить в то, что спутник Марса является космическим кораблем Причиной нештатной ситуации во время ...
  • Спутник марса является космическим кораблём
    Астрофизик доктор Иосиф Самуилович Шкловский рассчитал орбитальное движение марсианского спутника Фобос, и пришёл к потрясающему выводу, что луна Марса искусственная, полая, и по сути является гиган...
  • На Луне нашли воду, ртуть, серебро и много чего еще
    Почти ровно год назад Американское космическое агентство (NASA) направило один из своих зондов стоимостью в миллионы долларов прямо в лунный кратер. Зонд врезался в спутник со скоростью 2,5 километр...
  • На Байконуре почтили память погибших в крупнейшей катастрофе в истории ракетной техники
    На космодроме Байконур прошли траурные мероприятия по случаю 50-й годовщины крупнейшей катастрофы в истории ракетной техники. 24 октября 1960 года на стартовой площадке за полчаса до первого пуска...
  • Космос который нужен — Дело за малым
    Не так давно в серии статей "Вперед на Марс! Летим? Не летим" рассматривался вопрос организации пилотируемой экспедиции на Красную планету. Были рассмотрены проблемы, связанные с организац...
  • Техника — Строительство NASA
       . Новые фотографии в разделе "Техника" Альбом: Строительство NASA Смотреть фотографии в "Галерее-Нечто" ...
Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.

Строительное стекло для остекления
Завод Символ. Листовое строительное стекло для остекления фасадов.
firmasimvol.ru

Строительное стекло для остекления
Завод Символ. Листовое строительное стекло для остекления фасадов.
firmasimvol.ru
Рейтинг блогов Рейтинг блогов Rambler's Top100 free counters

Large Visitor Map