Новое - хорошо забытое старое.

Кстати NERVA втали делать зааадолго до просчета миссий на Марс.

Вы вообще проект НЕРВА видели ? Это же верх гигантомании !
И не удивительно - его фон Браун проектировал...
Планировалось :
1) Разработать сверхтяжелый носитель на базе Сатурна-5

2) Разработать т.н. "Атомный шаттл" для межпланетных полетов.
3) Собрать на орбите ДВА пепелаца, состоящих из собственно МКК и 5 "атомных шаттлов".

Т.к каждый бустер тащил с собой и топливо для возврата на орбиту ИСЗ, то масса КК была ОЧЕНЬ большой.
4) Собственно сам полет.


Понятно откуда сотни гигабаксов ?

Еще можно вспомнить NOVA С их ПН до 550 тонн на LEO. Ее тоже планировали для первых марсианских миссий... собтвенно говоря NOVA и NERVA - почти одно и то же...

Не так, Нова и Нерва - разные проекты. Первый - навороченная РН, второй - ЯРД и КК с его использованием. Кроме того эти сотни миллиардов нужны были не на один полет. "Атомные шаттлы" должны были основную часть жизни обслуживать трассу ИСЗ-ИСЛ для поддержки лунной базы. К Марсу планировалось отправить 2-3 экспедиции, и потом сразу основать там базу. Также в эту сумму входят запуски 73 "Сатурнов-5" до 1989. Неплохой проект, но ОЧЕНЬ дорогой.

Да вобщем-то не все так грустно. Пусть у нас модули стоят по 50 к$ за кг, вывод - 10 к$ за кг. Плюс столько же работы - итого - 70 мегабаксов/тонна. 100 тон - 7 гигабаксов, 400-600 соответсвенно - 28-42. Если чисто американские цены - подороже, если наше - подешевле (и прилично, раза в 3 минимум) Здесь не учитывается много чего, однико порядок можно разглядеть

примерно так:
Миниимальная программа, стартовый вес 350 тонн
Мы=10, Совместно=20, Амы сами=35-40
Максимальная програма, стартовый вес 600-700 тонн
Соответсвенно раза в 2 дороже.

Где они терабаксы нарыли - не знаю...


ЗЫ: Как же вы умудрились вытерпеть все 400 простыней прочитать?

quote:

---

- Да вобщем-то не все так грустно. Пусть у нас модули стоят по 50 к$ за кг, вывод - 10 к$ за кг. Плюс столько же работы - итого - 70 мегабаксов/тонна. 100 тон - 7 гигабаксов, 400-600 соответсвенно - 28-42. Если чисто американские цены - подороже, если наше - подешевле (и прилично, раза в 3 минимум) Здесь не учитывается много чего, однико порядок можно разглядеть.
- Почему Вы берете модули уже готовыми? Их ведь надо еще разрабатывать! А это, по крайней мере, удесетеряет приведенные Вами цифры.

---

 

Модули - для космических станций - все уникальные, делаются в двух экземплярах, полётный и дублёр. Думаю, и для марсианских кораблей так будет. Разработка уже включена в стоимость, удесятерять не надо...

Что же касается денег - каковы бы ни были причины, в России их сейчас для марсианского проекта не видно. Несмотря на то, что в России их, возможно, понадобилось бы существенно меньше, чем в других местах. В других местах их тоже не так чтобы очень - так что дата отлёта пока открыта. Но процесс идёт...

А, я когда читал про НЕРВУ почему-то только на Рн обращал внимания... ПН меня как-то мало интересовало...

Кстати странно - зачем так разбрассываться - и Марс и Луна? Хватило бы лунной базы... миллиардов за 100 всего...

Иван>Почему Вы берете модули уже готовыми? Их ведь надо еще разрабатывать! А это, по крайней мере, удесетеряет приведенные Вами цифры.

С чего вы взяли? Я в стоимоть включил и разработку. Которая кстати в космическом бизнессе не удесятеряет стоимость, что бы вы знали.

Иван>Из 110 Гу.е., полученных Россией за год от экспорта

Бред. Положительное сальдо в 2000 - чуть больше 60

Иван>40 - осталось за "бугром" неизвестно где

Это спекуляция. Вобщем-то выводиться из экономики не очень большая сумма, вы посмотрите сколько оффшоры в нас инвестируют (это те самые "выведенные" бабки) Между прочем в 2000 больше всего в российскую экономику инвестировал Кипр - что-то около 27 гигабаксов.

Иван>40 - положили в карман наши доблестные олигархи

Фантастика. За такое не знание основ ведения бизнесса растреливать надо...

Иван>20 - пошло на обновление добывающих отраслей, 10 - это тот самый "бурный прирост экономики", о котором так любят говорить в нашем правительстве.

И вы этому верите? Вот по вашему 20 млрд которые по их же словам пошли на обновление добывающих отраслей (в реалити гораздо меньше) не вызвали бы бурного роста экономики? Да же по маржевой оценке ~2% ВВП дали бы прироста.


Иван>Сами понимаете, раньше все это шло не в карманы гусиноберезовских и их приспешников-идеологов гайдарочубайсов

Ладна... замнем на первый раз... Пожалуйста не надо надо эти фамилии упоминать и вообще про то, что кто-то ворует, ладна? Тогда у нас может и полчиться конструктивный диалог по топику...

Иван>Не забывайте, что усредненный гражданин России в 30(тридцать!) раз богаче ресурсами любого ама, бритта и т.д.

Да ну? У вас лично сколько ресурсов? И с чего вы взяли что в 30 раз? А если сравнивать не с бриттами а с арабами?

Иван>Поэтому в настоящее время проблема полетов на Марс - это не техника, не наука даже не деньги, но политика в чистейшем виде.


И от этого легче стало? Вообще говоря бюджетные отрасли - всегда политика...

Иван>И от его претворения в жизнь зависит быть или не быть покоренным Марсу

Вы помоему утрируете дальше некуда.

Иван>Я привел Вам конкретную ссылку на исследования Смитсоновского университета.

Сорри, эмоции... не заметил... Но сути это не меняет.

Иван>Но, как бы там ни было, при существующей системе расчитывать на неунизительное финансирование космоса в в России (в 2-3 раза меньше, чем в Бразилии!) не приходится.

Да, есть такое... ХОтя называть это финансирование "унизительным"... А как тогда называть зарплаты врачей, учитилей и далее по пунктам?

Иван>О нашем ресурсном богатстве я вычитал где-то в дебрях И-нета. По-моему, там и арабы упоминались, но точно не помню. Если наткнусь снова, дам Вам ссылку.

НА самом деле говорить что мы жутко богаты - черезчур... У нас много чего есть, и этото хорошо, но это не позволит жить как в Кувейте. Ладна не буду плодить оффтопик.

Иван>Неужели Вас удивляет, что в СССр практически все средства от продажи ресурсов шли на военные исследования (т.е. на науку) и производство, в том числе и на космос?!

И? Что, хорошо от этого стало? Почему Союз в 91 развалился, напомнить? Не Горбачев и не Ельцин виноват, однако.

Иван>20Гу.е., НАПРАВЛЕННЫЕ на развитие отрасли, могли свободно осесть в существенной своей части в карманах тех самых, кого Вы просили не называть

Вы про что вообще? С чего вы это взяли? Смитсоновский университет? Кстати интересно, уж не по поводу ли скандала в БОНИ они это исследование проводили...

О сравнительной стоимости космических проектов - "тогда" и "сейчас". Ну, не будем брать проекты типа "ИСЗ", "человек на орбите", "выход в открытый космос" или "стыковка". Тогда это были знаковые достижения, сейчас разве что со счёта не сбились.

На мой взгляд, если программа Аполлон потребовала в 60-е 25 миллиардов долларов, то сейчас похожую программу полётов на Луну может себе позволить чуть ли не коммерческая организация. Не потому, что очень выгодно - а потому, что гораздо дешевле, чем тогда.

Например, в начале программы Аполлон даже схема полётов была не ясна - со стыковками на орбите Луны. Вообще стыковка как таковая была terra incognita - и необходимость постройки Сатурна диктовалась отчасти именно ненадёжностью стыковок. Насчёт средств связи - сейчас ничего не стоит вывести спутник связи на орбиту вокруг Луны, вспомните, сколько стоил Lunar Prospector - что-то около 60 миллионов, в ценах 1997, а не 1970, года. Не буду упоминать про электронику вообще и компьютеры в частности. Наконец, Союз заметно более способный КК, чем Аполлон - судя по послужному списку в 30 лет, или, например, по внутреннему "жилому" объёму, который в полтора раза больше Аполлоновского. Ну, и стоимость его сейчас поменьше.

Всё это вместе, думаю, позволяет утверждать, что проект, скажем, пилотируемого облёта Луны с выходом на окололунную орбиту, сейчас мог бы быть реализован гораздо проще и дешевле, с существующими РН, без привлечения тяжеловесов класса Сатурна, Н-1, Энергии. Хватило бы Протона - или даже Зенита - и Союза.

Есть желающие прикинуть стоимость?

Для полета "Союза" на орбиту Луны надо >= 50т на околоземной орбите.

А по моим расчетам для облета с выходом на орбиту Луны и отлетом обратно нужно всего 35 тонн на LEO... Причем если облегчить Союз до 6 тонн, и состыковывать его на орбите с Блоком-ДМ или Бриз-М, можно и в пуск Протона+Союза уложиться...

CaRRibeaN, ты что ? Союз+Протон и на орбиту ИСЛ ?
Протон может отправить к Луне, не на орбиту только 5.5т Ты что Л-1 не видел ? Два Протона и Союз миниму надо для выхода на орбиту Луны - только зачем ? А 5 Протонов - можно и на Луну сесть - 100т на орбите. Вообще, во время лунной гонки зря наши не делали резервный вариант - сборку Л-3 на орбите Протонами...

Прошу прощения - под "хватит Протона - или даже Зенита - и Союза" не имелось в виду - "одного" Протона или Зенита. Но нескольких запусков Протонов - или Зенитов - причём сравнительно небольшого их числа, до 5, что выглядит всё ещё "не слишком сложно" - хватит.

Я тут приведу свой вариант расчёта, а вы меня поправите, где не так .

Итак, уравнение Циолковского:

v = u * ln( M_beg / M_end )

На орбите Земли у Союза скорость - 8 км/c, для полёта к Луне требуется 11,2 км/с. Будем считать, что при подлёте к Луне его скорость относительно Луны будет параболической - т.е. примерно 2,4 км/c . Чтобы попасть на круговую орбиту, нужно эту скорость уменьшить до 1,7 км/c . Итого нужно набрать

( 11,2 - 8 ) + ( 2,4 - 1,7 ) = 3,9 км/с

Будем считать, что для возвращение идёт по схеме Аполлона - с торможением в земной атмосфере (как, кстати, Зонды летали?). Для сравнения прикинем торможение двигателем. При первом варианте дополнительная скорость - второе слагаемое:

3,9 + ( 2,4 - 1,7 ) = 4,6 км/с

При втором варианте скорость просто удваивается:

3,9 * 2 = 7,8 км/с

Из уравнения Циолковского

M_beg = exp( v / u ) * M_end

Для кислород-керосинового ЖРД примерное значение u = 3500 м/с, для кислород-водородного u = 4500 м/с. Полученные результаты для двух вариантов торможения - атмосферой и двигателем - при подлёте к Земле таковы:

M_beg = exp( 4,6 / u ) * M_end

и

M_beg = exp( 7,8 / u ) * M_end

Экспонента для разных двигателей равна соответственно:

керосин, торможение в атмосфере - exp( 4,6 / 3,5 ) = 3,8
водород, торможение в атмосфере - exp( 4,6 / 4,5 ) = 2,8
керосин, торможение двигателем - exp( 7,8 / 3,5 ) = 9,3
водород, торможение двигателем - exp( 7,8 / 4,5 ) = 5,7

Дальше нужно подбирать разгонный блок, чтобы его сухая масса вместе с массой Союза составили M_end, а масса топлива дополняла бы это до M_beg. Для аполлоновского варианта нужно рассматривать самую выгодную комбинацию - где экспонента получилась 2,8 - при этом вопрос, как там Зонды выдерживали торможение в атмосфере? Посмотрим, подходит ли КВРБ для задачи (сухая масса - 2,1 тонны, топливо - 19 тонн):

M_beg = 7 + 2,1 + 19 = 28,1 тонны
M_end = 7 + 2,1 = 9,1 тонны
28,1 > 2,8 * 9,1 = 25,5

то есть в этом варианте КВРБ подходит, с небольшим запасом.

ЗОнды да, при возвращении тормозились об атмосферу.

Чесно говоря не понял почему подешел КВРД при массе комплекса 25,5 тонн... Или вы имеете в виду двойной запуск (союз + протон)

Небольшая поправочка.

I. Затраты характеристической скорости.
- старт с круговой орбиты ИСЗ (200 км) к Луне - 3050 м/с;
- коррекции на трассе - 50 м/с;
- переход на круговую орбиту ИСЛ (120 км) - 1000 м/с;
- время от старта на орбите ИСЗ до выхода на орбиту ИСЛ - 78 часов;
- старт к Земле - 1000 м/с;
- коррекции на трассе - 100 м/с;
- время от старта на орбите ИСЛ до входа в атмосферу Земли - 67 часов. Вход в атмосферу на второй космической, без предварительного торможения;
- общее время на трассах - 145 часов (без учёта продолжительности пребывания на орбите ИСЛ).

II. Тезисы.
1. Скорее всего, для окололунных включений двигателя придётся использовать долгохранимую топливную пару АТ-НДМГ, т.к. ни кислород-керосин, ни тем более кислород-водород 6 суток просто не выдержат.
2. В случае невозможности обеспечить требуемые запасы ХС одним модулем, хотелось бы получить такое разбиение на модули, когда очередной набор скорости производится двигателями одного и того же модуля. Получаем такое разбиение по набираемым скоростям:
- старт ИСЗ-ИСЛ: 3050 м/с, с запасом - 3100;
- перелёт к Луне и выход на орбиту ИСЛ: 1050, с запасом - 1100 м/с;
- старт ИСЛ-ИСЗ, перелёт к Земле и приземление: 1100м/с, с учётом предыдущих накидок - без запаса.

III. Расчёты.
Запас характеристической скорости (далее ХС) КК "Союз ТМ" составляет всего 400 м/с, поэтому использовать его особого смысла не имеет, разве что на обратном пути (от Луны к Земле) для коррекции траектории. Поэтому есть резон вообще отказаться от штатной ДУ "Союза ТМ", сэкономив массу.
Стартовая масса "Союза ТМ" равна 7100 кг, при этом заправка топливом составляет 892кг, ЖРД весит 310кг. Вычитаем 7100-892-310, получаем 5898кг. С учётом того, что корабль модифицируется на продолжительный автономный полёт, пусть будет 6500кг. Назовём этот "огрызок" "Союз ТМУ" - укороченный
Ассортимент "азотных" разгонных блоков весьма невелик - это "Фрегат", "Бриз КМ" и "Бриз М". Их параметры даны ниже:
РБ - расходуемое топливо, кг - сбрасываемая масса, кг - УИ двигателя, м/с - запас ХС с "Союзом ТМУ"
"Фрегат" - 5350 - 1000 - 3237 - 1859
"Бриз М" - 19800 - 2370 - 3193 - 3903
"Бриз КМ" - 5150 - 950 - 3190 - 1789
Видно, что пятитонные РБ недотягивают до того, чтобы обеспечить расход скорости на всей трассе полёта от Земли к Луне и обратно (1100+1100=2200м/с), а двадцатитонный "Бриз М" сильно перекрывает этот расход. Придётся набирать скорость по кускам.
Начнём с последнего участка - старт ИСЛ-ИСЗ, перелёт к Земле и приземление. Запас ХС=1100м/с может быть получен недозаправкой РБ "Фрегат" или "Бриз КМ". Для "Фрегата" общая масса получается равна 10535кг, для "Бриза КМ" - 10519кг. Разница незначительная, поэтому выбор надо бы осуществить, исходя из стоимости обоих разгонных блоков - но мне она неизвестна, поэтому просто примем для дальнейших расчётов массу 10535кг.
Теперь следующий (точнее, предыдущий) участок: перелёт к Луне и выход на орбиту ИСЛ. Это тоже 1100м/с, опять пробуем "Фрегат" и "Бриз КМ". Получаем соответственно 16205 и 16215кг, разница уже ну совсем мизерная, поэтому принимаем 16215кг.
Проверим возможность сэкономить массу, используя один недозаправленный "Бриз М" на оба участка. Скорость 2200м/с, получаем массу 17665кг - на полторы тонны больше. Этот вариант не проходит.
Последний участок: разгон к Луне (3100м/с). Здесь нужен тяжёлый разгонник, к тому же разгон будет производиться с орбиты ИСЗ, т.е. вскоре после старта с Земли, поэтому можно рассматривать и керосиновые, и даже водородные разгонные блоки. Кандидаты: "Бриз М", блок ДМФ, КВРБ.
РБ - расходуемое топливо, кг - сбрасываемая масса, кг - УИ двигателя, м/с - запас ХС с ПН=16215кг.
"Бриз М" - 19800 - 2370 - 3193 - 2316
блок ДМ - 15050 - 2040 - 3538 - 2127
КВРБ - 19000 - 2100 - 4522 - 3218
Видно, что хватает только КВРБ-М, да и то "внатяг". Для скорости 3100м/с получаем стартовую массу 36355кг.
Теперь разбиваем на модули.
1. к Луне: 36355-16215=20140кг.
2. у Луны: 16215-10535=5680кг.
3. от Луны: 10535-6500=4035кг.
4. собственно КК: 6500кг.
Итого: первым рейсом "Протона" выводим на орбиту часть, которая весит 16 тонн (при этом экипаж либо уже в корабле, либо выводится "Союзом"), вторым "Протоном" выводим КВРБ, стыкуем - и вперёд... Затраты: два "Протона", один "Союз", один "Союз ТМ", один лунный "Союз ТМУ", один КВРБ, два "Фрегата" (или "Бриза КМ"), всего где-то 200-250 мегабаксов.
Ку.

То есть классическая пятиступенчатая схема, описанная ещё в не помню какого года "Хочу всё знать", кажется, 1976 - вот она .

Экипаж выводить надо бы Союзом - по соображениям безопасности. И такой маленький вопрос: как всё это хозяйство стыковать на орбите ИСЗ? Нужны системы управления - электроника и двигательная установка - и стыковочный узел. По массе вроде у Протона есть запас даже для более тяжёлого 20-тонного блока КВРБ, а вот насколько сложно на КВРБ поставить это хозяйство?.. А стыковаться надо быстро, а то водород выкипит .

Но, думаю, всё равно уложится в 250 - надо потщательнее посчитать...

Ну, а если очень хочется прилуниться, то можно такой вариант: вторая подобная система, с посадочным модулем вместо Союза, в автоматическом режиме идёт к Луне и там на орбите ИСЛ ждёт космонавтов. Плюс - то, что это не надо тащить обратно. Минус - то, что надо прилуниться и потом взлететь. И ещё минус - то, что этого лунного модуля практически нет. Так что это гораздо менее ясно по стоимости...

Есть вопрос.

Допустим, Союз и два Фрегата заранее вывели на орбиту и состыковали. Это уже значит, что запуски Союза и модуля "два Фрегата" идут или одновременно (что трудно), или с разных космодромов (Союз всё равно только с Байконура летает) или с разрывом в сутки (что скорее всего). Скажем, в понедельник пускаем "катамаран", во вторник - Союз-ТМУ. Сколько времени понадобится на их стыковку? Допустим, двое суток - поскольку сейчас Союз идёт к станции именно столько. Итак, в четверг на орбите первая стыковка. В пятницу - запуск КВРБ. КВРБ нужно использовать сразу же после его вывода на орбиту, иначе водород выкипит. За это время к нему нужно успеть пристыковать всё остальное.

Вопрос: можно ли это сделать? Можно ли рассчитывать состыковать связку Союз - два Фрегата со свежевыведенным на орбиту КВРБ занесколько часов?

Олег, а почему ХС для выхода на орбиту ИСЛ 1000 м/с? Круговая там, кажется, не больше 1700, параболическая - 1700 * sqrt(2) < 2500 - разница 800 м/с. Или при отлёте не хочется по параболе плестись? Или запас?..