Domanda:
Qual è il problema principale della base di Luna? Perché esiste una terza generazione di basi orbitali e nessuna base Luna?
woodstack
2013-07-23 16:01:30 UTC
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Stazioni orbitali che passano alla terza generazione. La Cina avvia il proprio programma. Russi MIR (mondo) è stato allagato nell'oceano. L'umanità ha vissuto nello spazio per metà del secolo. Ma non esiste ancora una base lunare. Qual è il problema principale della base lunare?

La mia visione della base lunare era in modo più logicamente costruttivo rispetto alla base dell'orbita terrestre. Può essere inserito un numero non ordinato di moduli spaziali. Sposta tutto ciò che deve essere da una catapulta orbitale. Successivamente, tutti questi moduli potrebbero rimanere sulla luna per secoli. Nessun bisogno di normalizzazione dell'orbita, nessun bisogno di carburante. Solo batterie solari e generatori nucleari portatili.

E non c'è bisogno di allagare quella stazione come era con i russi MIR.

Qual è la differenza principale con il viaggio in orbita o il viaggio sulla luna? Il raggio della luna è di 1,7 mila metri e il raggio della terra è di 6 mila metri. La gamma dalla terra alla luna è di 384,5 mila metri. E non c'è atmosfera in questi 384mila metri, solo una piccola manovra di gravità e la forza di gravità terrestre ti portano sulla luna.

Vorrei suggerire che c'è meno bisogno di carburante per questa manovra , che per raggiungere l'orbita terrestre, solo apparecchiature di precisione.

Curiosity rover mars.

Occorrono meno risorse per ordinare la stessa stazione senza telaio sulla luna. Potrebbero esserci 10 stazioni di questo tipo con monitoraggio completo della luna.

Ci sono 3 stazioni orbitali, può essere invece una sulla luna.

Potresti forse ripulire la tua domanda? È difficile per me capire cosa stai chiedendo, specialmente quando la tua domanda è scritta sotto forma di una poesia!
Non è una poesia, cosa hai frainteso esattamente? Due risposte in fondo riguardano il tema.
Sembra una poesia perché ogni frase è su una nuova riga e molte di esse sono frasi incomplete. Due persone hanno votato per la chiusura perché "non è chiaro quello che stai chiedendo", quindi sarebbe una buona idea rileggere la tua domanda e aggiungere un po 'di chiarezza se possibile.
Risposta breve: $. Risposta lunga: $$$$$$$$$.
Nota anche che stai usando "metri" per i valori di raggio e distanza, dove invece dovresti usare "chilometri" - c'è un fattore 1000 nella differenza.
Due risposte:
#1
+19
aramis
2013-07-23 17:35:45 UTC
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Distance

La luna è molto più lontana. Solo un pelo meno di 385000 km, contro un picco di circa 450 km per le stazioni LEO previste.

La distanza all'interno di un pozzo a gravità è un problema importante; la luna è ancora all'interno del pozzo gravitazionale terrestre, a circa 0,0027 metri al secondo al secondo ...

Ciò significa dover raggiungere una velocità abbastanza alta da non fermarsi finché la gravità della luna non la cattura. Ciò significa più carburante per unità di carico utile. Ciò significa lanciatori più grandi e / o più lanci.

La ISS - una stazione LEO.

La ISS è stata assemblata grazie agli sforzi di oltre tre dozzine di missioni; oltre 2 dozzine trasportavano unità di sovrastrutture significative. Può ospitare al massimo una dozzina di persone. Non è autosufficiente. È una delle unità abitative più costose mai costruite dall'umanità e pro capite, probabilmente la più costosa.

Oh, e sono circa 450 tonnellate. ①

Quindi quale porzione della massa LEO possiamo aspettarci per la consegna sulla luna?

Circa 1/10. Ecco la matematica ...

Diamo un'occhiata al Saturno V. Era in grado di consegnare 118 tonnellate a LEO, ma solo 47 tonnellate per l'inserimento nell'orbita translunare (e il carico utile deve fermarsi sulla luna, a questo) .② Le missioni Apollo-Saturno erano essenzialmente 6 fasi. Il primo stadio S-1C, il secondo stadio S-II, il terzo stadio S-IVB, il modulo di servizio come quarto stadio e il modulo lunare sono due (discesa e salita). Ognuno dei quali è un razzo. Senza l'SM, immagina che il SIVB si lancerebbe ancora meno sulla luna. Il carico utile effettivo sulla luna era il modulo di comando e il modulo lunare; il modulo di servizio è in realtà un missile essenziale e un supporto essenziale per il CM.

Quindi ... supponiamo che 7500 kg la massa del CM sia il 4 ° stadio verso la luna e calcoliamo la massa sulla luna di utile carico utile lunare.

Masse a pieno carico: Massa LM: 14.696 kg
Massa SM: 24.523 kg
Massa CM: 5.806 kg
Rimuovi: -7500 kg (carburante, motori su SM, stima)
Totale: 37525 kg all'orbita lunare.

La fase di discesa è di circa 10.500 kg ⑥, di quella di circa 14.700 LM, o circa la fase di discesa del 71%. Quindi, usando lo stesso rapporto su quel 37525 ... otteniamo circa 10700 kg in superficie ... da un Saturno V. Circa 1/10 del carico utile sulla luna rispetto a LEO

Il miglior sollevamento pesante attuale i lanciatori ottengono solo 23 tonnellate a LEO; il Falcon Heavy dovrebbe portare 53 tonnellate a Leo. ⑦ Il che significa solo 5 tonnellate sulla luna per lancio.

Il che significa MOLTI lanci per ottenere un utile carico utile su una base lunare. Anche supponendo che un lanciatore ritorni a rotaia, costruire una base lunare con l'attuale tecnologia di lancio sarà un progetto follemente costoso.

Il che porta all'altro problema. Return Mass. Calcola un'unità di combinazione LM / CM per ogni equipaggio. È solo alla portata del Falcon Heavy ... È di 5 tonnellate, e due uomini, e non è contento. E non portare provviste. Questo è un secondo Falcon Heavy.


Conclusioni

Senza un mega-razzo come il Saturn V, NON è pratico considerare una stazione. E le considerazioni politiche dell'amministrazione Carter hanno sostanzialmente sigillato il destino del volo spaziale lunare con equipaggio.

Si noti che il fondatore di SpaceX Elon Musk ha dichiarato categoricamente che il suo obiettivo è una colonia con equipaggio su Marte nella sua vita. Ha i soldi, il potere del cervello e la volontà. E il più pesante veicolo di lancio funzionante nel processo di approvazione. La domanda diventa: "Può portare in orbita, equipaggiato e dotato di personale un veicolo coloniale funzionante?" Possiamo aspettarci che il Falcon 9 Heavy non sarà lo stadio finale delle sue esigenze di sollevamento ultra-pesante.


Riferimenti

http://en.wikipedia.org/wiki/International_Space_Station Wikipedia - Stazione Spaziale Internazionale.Non serviva una cifra esatta, quindi Wiki è abbastanza buono.

http: / /www.nasa.gov/mission_pages/station/structure/iss_assembly.html Missioni dell'Assemblea della NASA ISS.

http://www.astronautix.com/lvs/saturnv.htm#more Encyclopedia Astronautica - Saturn V

Carico utile LEO: 118.000 kg (260.000 lb) ad un 185 km di orbita a 28,00 gradi. Carico utile: 47.000 kg (103.000 lb) su una traiettoria translunare. Percentuale di successo: 100,00%. I dati di avvio sono: completi. Costo di sviluppo $: 7,439,600 milioni. Prezzo di lancio $ : 431.000 milioni nel 1967 dollari nel 1966 dollari.

http://www.astronautix.com/craft/apollolm.htm Encyclopedia Astronautica - Modulo Lunare

http://www.astronautix.com/craft/apollosm.htm Encyclopedia Astronautica - Modulo di servizio

http://www.astronautix.com/craft/apollocm.htm Encyclopedia Astronautica - Modulo di comando

http://www.braeunig.us/space/specs/lm.htm Modulo lunare

http: //www.spacex. com / falcon_heavy.php Pagina SpaceX Falcon Heavy

Pensi che il rapporto tra il posizionamento di una tonnellata di carico utile in orbita (450 km) e il posizionamento di una tonnellata di carico utile sulla luna sia superiore ad es. 1/10?
@woodstack Non sono sicuro di quello che stai chiedendo. 10: 1 è il rapporto aramis calcolato per il leone rispetto alla superficie lunare. Usando i suoi numeri, il rapporto tra Leone e orbita lunare è di 3: 1.
@woodstack 1/10 è LEO: LunarSurface è il rapporto dal programma apollo; da LEO a Low Lunar Orbit (LLO) è 7/20 circa. LLO è irrilevante per le colonie lunari tranne che come punto di sosta per la fase di atterraggio, comunque. Non c'è niente di utile che può essere fatto in LLO che non può essere fatto in LEO tranne la mappatura della luna per lo sfruttamento. Qualsiasi obiettivo LLO è per la pura scienza della luna o per supportare un atterraggio, e le missioni scientifiche pure possono essere fatte bene con sonde senza pilota.
Ciò non tiene conto dell'utilizzo in situ, che senza dubbio migliorerebbe un po 'i numeri. Tuttavia ... sono assolutamente d'accordo, LLO è un'orbita orribile per una stazione spaziale ... Il punto L4 Terra-Luna potrebbe funzionare, ma non LLO ...
#2
+9
s-m-e
2013-07-23 17:10:00 UTC
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MIR: Flooded è il termine sbagliato. È stato deorbitato ed è caduto nell'oceano. A quel tempo, è stato riscontrato che era danneggiato irreparabilmente. Quindi è stata una decisione naturale evitare qualsiasi collisione futura per impedire la generazione di altri detriti spaziali.

L'attuale vantaggio dell'orbita terrestre è che puoi condurre facilmente ricerche in microgravità.

La Luna è sicuramente un posto interessante dove andare, ma molto più lontano. Ci vuole molta più energia per trasportare qualsiasi carico utile o modulo sulla Luna. In confronto a ciò, devi prima entrare in orbita attorno alla Terra. Quindi lasci questa orbita e la Terra e il campo di gravità terrestre (quasi) e voli verso la Luna. Quindi devi frenare di nuovo per entrare in un'orbita lunare. Quindi devi frenare un'altra volta per atterrare in volo a motore. In realtà non si tratta di precisione, si tratta di carburante / energia. L'intero processo richiede molto. Quindi è molto più costoso.

Si è discusso di costruire moduli e persino navi spaziali in materiale lunare, ma la strada da percorrere è ancora lunga, sia da un punto di vista ingegneristico che di nuovo i finanziamenti richiesti - e richiederebbe il lancio dei macchinari per farlo (più massa da lanciare dalla Terra). I materiali necessari tuttavia esistono sulla Luna.

La domanda è: cosa vuoi fare sulla Luna. In questo momento, la cosa più interessante è la sua esplorazione. Al contrario, è il posto sbagliato per condurre ricerche sulla microgravità. La microgravità è interessante per molte persone in questo momento.

MIR ha lavorato per tre in più del previsto. 4594 giorni
Indico questo, perché la costruzione sulla luna può essere fatta per usi millenari, con batterie solari e energia nucleare.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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