sun.ami

sun.ami

Пикабушник
Дата рождения: 01 января 1972
поставил 629 плюсов и 131 минус
отредактировал 0 постов
проголосовал за 0 редактирований
Награды:
5 лет на Пикабу
3610 рейтинг 4 подписчика 21 подписка 6 постов 2 в горячем

Продолжение поста «Маск провёл лекцию для работников SpaceX по колонизации Марса»

Ещё некоторые соображения на основе информации из лекции Маска.

Старшипам, которые отправятся на Марс в один конец, для отлёта к Марсу достаточно только одного вакуумного двигателя. Более того, двигатели для уровня моря им вообще не нужны - им нужны поворотные двигатели для марсианского давления в 0,9% земного, которые также будут лучше работать в верхних слоях атмосферы Земли, где должна работать вторая ступень при выводе на орбиту. Это означает, что остальные вакуумные двигатели можно сделать отделяемыми, и возвращать их с низкой околоземной орбиты грузовыми Старшипами. Это позволит повторно использовать большую часть двигателей, и облегчит Старшип, уменьшив потребность в дозаправке, и увеличив полезную нагрузку.

Существенную часть грузопассажирских марсианских Старшипов можно возвращать с Марса не смотря на использование других Старшипов для строительства марсианской базы. Для этого нужно переоборудовать в обитаемые помещения только небольшую часть кораблей в начале постройки базы, а основную часть базы строить из более тонкой стали, полученной прокаткой стали из корпусов разделанных Старшипов. Баки Старшипа рассчитаны на рабочее давление 3 атмосферы, и должны кратковременно выдерживать 6 атмосфер. Для обитаемых помещений марсианской базы такое давление излишне. Если давление в помещениях базы будет равняться земному на уровне моря, то для стенок обитаемых модулей можно использовать в 3 раза более тонкую сталь, и соответственно, в 3 раза меньше кораблей. Но я думаю, что оптимальнее будет сделать давление ниже, потому что удерживать высокое давление в куполах очень проблематично, а значит в случае атмосферного давления в жилых помещениях потребуется проходить декомпрессию при каждом выходе в купол. Думаю, лучше уменьшить давление в 2 раза, подняв концентрацию кислорода до 42%. В этом случае толщину стенок жилых модулей можно ещё сильнее уменьшить, возможно не в 3, а в 4-5 раз.

Это позволит сохранить пригодными для обратного полёта 7..10% кораблей, и вернуть этими кораблями даже весь миллион колонистов за 5 полётных окон (11 лет), если возвращать по 140..200 человек в каждом корабле вместо 100 при полёте туда, и повторно использовать корабли.

Так что, для тех, кто соберётся на Марс, всё не так печально - технически шанс вернуться есть для всех. Думаю, его нужно обязательно закладывать при планировании колонизации.

Показать полностью

Продолжение поста «Маск провёл лекцию для работников SpaceX по колонизации Марса»

Прикинул, во что выливаются озвученные Маском цифры по колонизации Марса.

Если на одном Старшипе на Марс будет отправляться 100 человек, то для миллиона колонистов потребуется 10 тысяч Старшипов из общего количества 14 тысяч. Таким образом, не более 29 % Старшипов могут быть грузовыми, остальные будут грузопассажирскими. Из этого следует, что если Старшипы с грузом будут выводиться на высокую орбиту непрерывно, без привязки к стартовому окну на Марс, то людей на них придётся доставлять во время стартового окна, или незадолго до него, загрузив их в один корабль несколько сотен, а потом рассаживать по кораблям, ожидающим на высокой орбите. Другой вариант - держать на орбите несколько тысяч кораблей-хранилищ топлива вместо сотни-другой - кажется мне нереалистичным.

Если уложить Старшип на грунт горизонтально, и сделать в нём пару межэтажных перекрытий - можно получить 2 полноценных этажа по 2,5 метра высотой, общей полезной площадью около 1100 м2. Если на каждого колониста выделить 6 м2 жилплощади, и ещё 3 м2 производственных площадей в герметичных помещениях - на миллион колонистов понадобится 9 миллионов квадратных метров, или 8182 корпусов Старшипов. И ещё не меньше 4900 корпусов придётся разделать на металл, чтобы сделать межэтажные перекрытия. Таким образом при очень скромных размерах жилья на него уйдёт 13082 корпуса Старшипа из 14000. А значит не более 918 кораблей останется для размещения топливных заводов, хранилищ топлива и кислорода для дыхания, атомных электростанций, привезенных с Земли в собранном или модульном виде, а также могут быть использованы для отправки людей назад на Землю. То есть на Землю при таком подходе может вернуться очень малый процент колонистов.

Ответ на пост «Маск провёл лекцию для работников SpaceX по колонизации Марса»

Посмотрел полную версию выступления Маска. https://www.youtube.com/watch?v=z3B0XIImf_w

Выступление одновременно и захватывающе-оптимистическое, и удручающее. С одной стороны, Маск рисует ещё более масштабные перспективы освоения космоса. Но с другой стороны, коррекция характеристик Starship-а указывает на большие проблемы в разработке. Из моментов, не полностью отраженных в первом посте:

1. Starship будет доставлять на Марс 200 тонн за один полёт.

2. Для отлёта к Марсу Starship-у потребуется дозаправка 5 танкерами.

3. Один раз в 26 месяцев к Марсу будут стартовать 1500 Starship-ов за 2-3 месяца.

4. Для этого Starship-ы с грузом и танкеры будут стартовать непрерывно по 10 в день в течении 20 лет.

5. Судя по рендерингу, грузовые Starship-ы будут сразу же дозаправляться, и поднимать орбиту, сразу расходуя топливо, пока не окажутся на высокой орбите, где им потребуется лишь небольшая дозаправка для отлёта к Марсу. В итоге к началу пускового окна на высокой орбите должны собраться все корабли с грузом.

6. Топливо для финальной заправки будет накапливаться в специальных Starship-ах - хранилищах, большинство которых вероятно также будут выведены на ту же высокую орбиту. Эти заправщики будут выглядеть подобно гамбургеру - у них снаружи будет хорошая теплоизоляция, вероятно в виде многослойных плёночных экранов со стороны Солнца и Земли. Думаю, они будут повёрнуты торцом с особо эффективным экраном к Солнцу, а также иметь экран вдоль одного из бортов, и поворачиваться им к Земле.

7. Планируемая стоимость вывода топлива на орбиту для заправки одного марсианского Starship-а - 10-15 миллионов долларов.

8. В начале возвращать Starship-ы с Марса вообще не планируется, после многих лет колонизации их планируется начать заправлять на Марсе и возвращать только для того, чтобы у людей был шанс вернуться на Землю, и они охотнее отправлялись на Марс.

9. Большинство колонистов никогда не вернутся на Землю.

10. За 20 лет на Марс прибудет около 14 тысяч Starship-ов. Часть из них будет уложена на грунт и использована в качестве зданий. Ещё часть будет разделана на металл, и использована для строительства купольных оранжерей и других металлоконструкций.

11. Судя по рендеру базы, она будет представлять из себя уложенные вплотную друг к другу корпуса Starship-ов, соединённые переходами. Окна в этих корпусах будут в лучшем случае только в торцах. Вероятно сверху будет насыпан слой грунта для защиты от радиации (на рендере не показан, но заглубление базы в грунт намекает на это).

12. Морской старт не обязателен для этой программы, и возможно будет в отдалённом будущем, а возможно и нет. Вместо этого планируется по несколько запусков в день с каждой наземной пусковой.

13. Каждый бустер и каждый танкер должен стартовать по несколько раз в день. Их будет сравнительно немного по сравнению с марсианскими кораблями.

14. SpaceX планирует строить марсианскую колонию самостоятельно, разрабатывая всё для этого необходимое. Но не сейчас.

15. Финансировать перелёт на Марс будут сами колонисты, планируется, что в развитых странах каждый желающий сможет заработать достаточно для этого.

Показать полностью

Новое по Starship, Falcon y Starlink в выступлении Маска по итогам 2023 года в SpaceX

12 января в Бока-Чика Илон Маск подвёл итоги года для SpaceX.

Новое в этом выступлении:

О испытаниях Starship IFT-2:

— Корабль Starship S25 во время прошедшей миссии на самом деле почти достиг орбиты. По иронии судьбы, если бы у него была полезная нагрузка, он бы добрался до орбиты, потому что причина, по которой он на самом деле не смог выйти на орбиту, заключалась в том, что мы сбросили жидкий кислород и в конечном итоге это привело к возгоранию и взрыву. В нормальном полёте у нас не осталось бы этого жидкого кислорода, если бы у нас была полезная нагрузка. Поэтому я думаю, что у нас есть действительно хороший шанс достичь орбиты в третьем полёте, а затем довольно быстро достичь полного и быстрого повторного использования.

Об испытаниях Starship IFT-3:

— В рамках Starship IFT-3 мы хотим выйти на орбиту и запустить двигатель в космосе, чтобы он питался от малого бака и доказать, что мы можем надёжно свести корабль с орбиты

— Мы также хотим провести демонстрацию перекачки топлива в малый бак корабля для NASA (ред. - заметим, что представитель SpaceX накануне заявляла, что компания не планирует делать это именно в рамках предстоящего полёта)

— Протестировать открытие двери Pez-развёртывателя полезной нагрузки

— Возможно, на борту корабля в этом полёте будет тестовая полезная нагрузка.

О следующих итерациях системы Starship:

— Starship V2 и V3 будут рассчитаны на вывод на орбиту 200 т полезной нагрузки (в многоразовом варианте)

— Корабль Starship V2 не увеличится в длину. Это произойдёт с V3. При этом размер системы можно увеличить до 140-150 метров (ред. - сейчас высота Starship Full Stack составляет 121 метр)

— Тяга 33 двигателей следующих итераций системы увеличится до ~9072 тс

— Танкер Starship "будет включать до 100 тонн топлива для полёта на Марс" (что бы это ни значило).

— Цель — выводить на низкую орбиту один миллион тонн в год, из которых 200 000 тонн достигнут поверхности Марса, минимальное количество для обеспечения эффективной колонизации

О многоразовости и запусках компании:

— SpaceX планируют сертифицировать ступени Falcon на 40 полётов

— За 2023 года SpaceX вывели на различные орбиты около 1200 т полезных нагрузок

— Компания использовала для повторных полётов ранее летавшие створки обтекателя более 300 раз

— Цель SpaceX выполнить 2 запуска с одной стартовой площадки за 24 часа к концу этого года (ред. - сейчас рекорд составляет 3 дня 21 час)

— Большая цель компании по Starship - регулярная доставка полезной нагрузки на орбиту к концу этого года.

О второй башне обслуживания в Starbase:

— Мы действительно собираемся запускать много и всё больше, и модернизировать одну башню обслуживания, одновременно запуская с другой башни. Поэтому две башни в Starbase очень важны

— Вторая башня, скорее всего, будет выше, а существующая будет обновлена. Стартовые башни находятся в таком же итерационном развитии, как и система Starship.

Думаю, это высказывание говорит о том, что для Starship V3 нужна более высокая башня, и пока она не будет построена, будет запускаться только Starship V2 с теми же Raptor 3, но со старым размером баков. А когда она будет построена - испытают Starship V3, нарастят старую башню, и полностью перейдут на Starship V3 (прим. ТС).

О лунном Starship HLS:

— Мы хотим выйти за рамки требований NASA по программе Artemis и иметь возможность регулярно доставлять на Луну достаточную массу грузов для поддержания лунной базы, в этом вся суть. Мы хотим преуспеть в этом проекте и сделать лунную базу Alpha - реальностью!

О полётах по маршруту Земля-Земля:

— Starship будет много летать. Ему придётся много летать. Так что в конечном итоге он будет летать несколько раз в день из разных мест мира. И я думаю, что есть довольно хороший шанс, что он будет летать по маршруту Земля-Земля. Потому что самый быстрый способ добраться отсюда на другой конец Земли - это межконтинентальная баллистическая ракета, но без ядерной бомбы и с посадкой (смеётся). По сути, это самый быстрый способ куда-то добраться.

О Starlink:

Новое по Starship, Falcon y Starlink в выступлении Маска по итогам  2023 года в SpaceX SpaceX, Космонавтика, Starship, Спутники, Видео, YouTube, Длиннопост, ВКонтакте (ссылка)

Покрытие Starlink

— Полноразмерные спутники Starlink V2 теперь называются V3, компания планирует начать их запуск до конца 2024 года

— Starlink V2 Mini имеют пропускную способность 165 Тбит/с (V1.5 ~88 Тбит/с)

— Сейчас на спутниках Starlink эксплуатируется 9000 лазеров, они могут работать на дальности до 3000 км, обеспечивая передачу данных со скоростью 100 ГБ/с по каждому каналу, передавая по лазерным каналам связи в космосе в 1000-10 000 раз больше данных, чем любая другая система работающая там ранее. Планируется существенно увеличить это значение, вплоть до миллиона раз

— Текущая цель Starlink — добиться средней задержки ниже 20 мс, а в конечном итоге - 10 мс. Это будет сопоставимо или меньше средней задержки лучших наземных проводных провайдеров

— Версия терминала Starlink Mini появится позже в этом году

— Сервис Direct to Cell (прямая связь спутников с мобильными телефонами) может удовлетворить спрос в районах с низкой плотностью населения, но не в городах с высокой плотностью населения, поэтому интернет-провайдерам и сотовым операторам не придётся волноваться из-за конкуренции, чтобы предотвратить внедрение этой технологии... пока, — добавляет Илон Маск

— Пропускная способность Direct to Cell порядка 7 МБ/с на каждую ячейку покрытия спутника. То есть где-то в Тихом океане можно и видео загрузить, но как правило будет доступна только голосовая связь, а иногда и вовсе только текстовая.

— SpaceX рассчитывают, что в конечном итоге более половины населения Земли сможет иметь возможность для доступа к Сети с помощью Starlink.

О Falcon 9:

SpaceX продолжает вносить небольшие изменения в Falcon 9, и в 2023 году мы увидели новое сопло второй ступени Merlin 1DVac, которое используется в некоторых миссиях.

Источники: Сообщество SpaceX во ВКонтакте

Блог Даниэля Мартина

Показать полностью 1

Ответ на пост «SpaceX запускает спутники прямой связи со смартфоном в первой миссии 2024 года»

Объясню, на чём основаны мои ожидания вытеснения сотовой связи Starlink. Сейчас терминал Starlink обеспечивает скорость скачивания до 270 Мбит*с при размерах 59х38 см и площади 2275 см2. Размеры iPhone 15 Pro - 16х7,7см. Антенна Starlink, уменьшенная до такого размера, будет иметь площадь 123 см2, то есть в 18 раз меньше. Соответственно, от неё можно ожидать скорости до 14 Мбит*с. Такой скорости достаточно для FullHD-видео. Конечно, пока что Starlink не обеспечивает такую скорость стабильно, но это решается количеством спутников. Потребление электрической мощности нового терминала Starlink - 75 Вт. Соответственно, для терминала Starlink размером с iPhone можно ожидать потребления в 18 раз меньше - 4,2 Вт, что вполне сравнимо с потреблением сотового передатчика в активном режиме на большом удалении от базовой станции. Стоимость такой антенны также может быть в 18 раз меньше, то есть 30 долларов вместо 550. Казалось бы, сети 4G и 5G обеспечивают лучшие параметры. Но это так только на небольшом удалении от базовой станции. А на удалении в несколько километров параметры становятся сравнимы.

Теперь попробуем предсказать следующий шаг Маска. Если начнёт летать Starship - он сможет выводить не меньше чем 125 спутников Starlink V2 за один пуск. Один Starship, по заявлению Маска, сможет летать каждые 3 дня, и таким образом летать до 121 раз в год, и выводить до 15200 спутников Starlink V2 в год. При этом интервал 3 дня обусловлен необходимостью техобслуживания двигателей, а технология запусков по словам Маска должна позволит запускать Starship каждые 3 часа - то есть с одной пусковой могут стартовать 8 Starship в день, или всего 24 Starship по кругу за 3 дня, и они смогут обеспечить вывод на орбиту 365 тысяч спутников Starlink V2 в год. А у SpaceX будет как минимум 2 пусковых, что обеспечит возможность вывода на орбиту до 730 тысяч Starlink V2 в год. Что предпримет Маск, имея такие возможности? Сначала Starlink получит монополию на услуги интернет в малонаселённой местности. Но для этого достаточно всего пару месяцев запусков. Далее - интернет в пригородах. На это нужно ещё несколько месяцев. Следующий большой рынок - сотовая связь. В малонаселёной местности Starlink может потеснить сотовую связь напрямую, с использованием антенн АФАР Starlink в виде чехлов на телефоны, или интегрированных в телефоны (вероятно SpaceX будет поставлять готовые модули производителям телефонов). А в густонаселённой местности SpaceX может массово устанавливать свои терминалы Starlink с точками доступа Wi-Fi, и предоставлять через них публичный доступ в интернет, конкурируя с операторами сотовой связи. Имея свою оптическую сеть передачи данных через сотни тысяч спутников, SpaceX имеет потенциал для снижения себестоимости передачи данных до уровня меньшего, чем могут обеспечить сотовые операторы, поэтому SpaceX может серьёзно их потеснить.

UPD:

Да , насчёт старта каждые 3 часа - это я запамятовал, на самом деле Маск говорил о 3 стартах в день. Но и в этом случае с одной пусковой могут быть запущены 136 тысяч спутников Starlink V2 в год. А с двух пусковых - 273 тысячи в год. Так что сути это не меняет.

Показать полностью

Ответ на пост «NASA протестирует лазерную связь во время астероидной миссии Psyche»

О лазерной связи на зонде Psyche в интернете намного больше информации. Для передачи данных на Землю используется 4-ваттный инфракрасный лазер с длиной волны 1550 нм, и наземный с 5-метровый телескоп Паломарской обсерватории (который не очень то полезен для астрономических наблюдений из-за засветки неба). Есть и обратный оптический канал с 5-киловаттным инфракрасным лазером с длиной волны 1064 нм и метровым телескопом на Земле и 22см телескопом на космическом аппарате. С таким оборудованием нисходящий канал будет работать даже днём. А скорость восходящего канала ожидается 292 кбит /с на расстоянии 0,4 а.е, это позволит быстрее загружать обновления ПО в космический аппарат.

Отличная работа, все прочитано!