Комментарии к перспективам применения внеземных ресурсов для межпланетных перелетов
Оригинал взят у alboros в Комментарии к перспективам применения внеземных ресурсов для межпланетных перелетов
Продолжение темы внеземных ресурсов
Работа кинетических двигателей кораблей, стартующих с Земли, может обеспечиваться не только поставками вещества с поверхности Луны или спутников Марса, но и более удаленных тел.
Ниже, приводится список астероидов, удобных для производства и подачи рабочего тела в околоземное пространство в целях запуска космических кораблей с кинетическими двигателями. Большинство этих астероидов представляет собой бывшие кометы, тела которых имеют плотность 0,8 т/м3, содержат воду и замороженные газы, что удобно для добычи сырья и его переработки. Орбиты этих небесных рудников находятся почти в плоскости эклиптики, что удобно для создания баз и последующих поставок рабочего тела к Земле, в зону разгона кораблей с кинетическими прямоточниками.
1. Фемида - астероид главного пояса. Наклонение 0,75754 °.
2. Эрихтоний - троянский астероид Юпитера. Наклонение 1,00148 °.
3. Титон - троянский астероид Юпитера. Наклонение 1,72919 °.
4. Пандар - троянский астероид Юпитера. Наклонение 1,85491 °.
5. Лаокоон - троянский астероид Юпитера. Наклонение 2,33331 °.
6. Ферекл - троянский астероид Юпитера. Наклонение 2,66887 °.
7. Одиссей - троянский астероид Юпитера. Наклонение 3,13779 ° (Ахейский лагерь).
8. Гиперенор - троянский астероид Юпитера. Наклонение 3,20026 °.
9. Нестор - троянский астероид Юпитера. Наклонение 4,521 ° (Ахейский лагерь).
Приведенная к поверхности Земли начальная скорость, обеспечивающая достижение астероидов Юпитера по гомановской траектории, равна 14,238 км/сек. При подлете к астероидам КА должен получить еще одно приращение скорости, равное еще 5,655 км/с. Полет автоматических технологических блоков к месту работы будет длиться до 1000 суток. Соответственно, посылки, отправляемые обратно с баз троянских астероидов Юпитера при минимальных затратах энергии, так же будут иметь скорость более 14 км/с у Земли на высоте около 100 км. Корабли, использующие кинетическую энергию таких посылок, могут разгоняться до 12,5 кмс, имея при этом мизерный запас ракетного топлива, достаточный только для прыжка на высоту 110-120 км. На каждую тонну вещества посылок от астероидных баз с Земли можно вывести в космос около одной тонны грузов со второй космической скоростью.
При налаженной системе поставок рабочего тела из астероидных материалов, последующие полеты к астероидам Юпитера для развития промышленной базы и создания обитаемых форпостов, будут требовать минимальных приращений скоростей за счет термохимических ракетных двигателей. На начальной траектории (с V=12.5 км/с) требуемое приращение составит 1,5 км/с. При подлете к цели используются кинетические двигатели, потребляющие треки рабочего тела, создаваемые в пространстве возле астероидов. Таким образом, основная работа термохимических двигателей - это выдача импульса схода с круговой орбиты астероида величиной 5,7 км/с для возвращения к Земле с богатым грузом шоколата полными трюмами рабочего тела для кинетических прямоточников. Разумеется, на втором этапе используется ракетное топливо, выработанное из астероидной воды и другого сырья и для разгона применяют многоразовые бустеры. В итоге для старта с Земли в космос и последующих межпланетных перелетов могут применять простейшие ракетные двигатели и летательные аппараты гаражной сборки, хотя электроника для этих кораблей будет пока изготавливаться на высокотехнологичных земных предприятиях.
.
.
Для начала первую ресурсодобывающую базу можно создать на астероиде Нерей - околоземном астероиде из группы аполлона, который характеризуется сильно вытянутой орбитой, пересекающей орбиты Земли и Марса, при наклонении 1,432 °.
Астероиды из группы Easily Retrievable Object так же могут быть использованы для добычи рабочего тела к кинетическим двигателям, но у этой легкодоступной группы, требущей не более 500 м/с для возвращения грузовых КА к Земле, слишком длительные периоды между окнами полетов к ним. Тем не менее, для отработки технологий они могут быть использованы, а частота запусков может быть увеличина сменой целей путешествия.
Лучший кандидат здесь для создания добывающей базы - это астероид 2000 SG344. Диаметр 2000 SG344 составляет около 40 метров, масса, по данным программы NASA по исследованию околоземных объектов - около 70 тысяч тонн. Если к 2000 SG344 отправлять грузовые КА, то на каждую тонну топливного запаса такого грузовика при старте с астероида, масса транспортируемого реголита составит 6-7 тонн. За счет кинетической энергии этого запаса реголита с Земли можно вывести в космос 7-8 тонн различных грузов, в том числе запас топлива для повторного полета к 2000 SG344. Благодаря приросту массы к астероиду отправляется флотилия КА раз в 5 большая по численности или один КА с большей грузоподъемностью. Соотвественно обратно к Земле будет доствлен еще больший груз. Если продолжать наращивать грузопоток за счет дарового прироста вещества и энергии, то на шестой экспедиции масса астероида будет полностью исчерпана, а общее количество грузов, выведенных с Земли в виде КА и запасов топлива достигнет 70 тыс. тонн.
см. также Easily Retreivable Objects
Продолжение темы внеземных ресурсов
Работа кинетических двигателей кораблей, стартующих с Земли, может обеспечиваться не только поставками вещества с поверхности Луны или спутников Марса, но и более удаленных тел.
Ниже, приводится список астероидов, удобных для производства и подачи рабочего тела в околоземное пространство в целях запуска космических кораблей с кинетическими двигателями. Большинство этих астероидов представляет собой бывшие кометы, тела которых имеют плотность 0,8 т/м3, содержат воду и замороженные газы, что удобно для добычи сырья и его переработки. Орбиты этих небесных рудников находятся почти в плоскости эклиптики, что удобно для создания баз и последующих поставок рабочего тела к Земле, в зону разгона кораблей с кинетическими прямоточниками.
1. Фемида - астероид главного пояса. Наклонение 0,75754 °.
2. Эрихтоний - троянский астероид Юпитера. Наклонение 1,00148 °.
3. Титон - троянский астероид Юпитера. Наклонение 1,72919 °.
4. Пандар - троянский астероид Юпитера. Наклонение 1,85491 °.
5. Лаокоон - троянский астероид Юпитера. Наклонение 2,33331 °.
6. Ферекл - троянский астероид Юпитера. Наклонение 2,66887 °.
7. Одиссей - троянский астероид Юпитера. Наклонение 3,13779 ° (Ахейский лагерь).
8. Гиперенор - троянский астероид Юпитера. Наклонение 3,20026 °.
9. Нестор - троянский астероид Юпитера. Наклонение 4,521 ° (Ахейский лагерь).
Приведенная к поверхности Земли начальная скорость, обеспечивающая достижение астероидов Юпитера по гомановской траектории, равна 14,238 км/сек. При подлете к астероидам КА должен получить еще одно приращение скорости, равное еще 5,655 км/с. Полет автоматических технологических блоков к месту работы будет длиться до 1000 суток. Соответственно, посылки, отправляемые обратно с баз троянских астероидов Юпитера при минимальных затратах энергии, так же будут иметь скорость более 14 км/с у Земли на высоте около 100 км. Корабли, использующие кинетическую энергию таких посылок, могут разгоняться до 12,5 кмс, имея при этом мизерный запас ракетного топлива, достаточный только для прыжка на высоту 110-120 км. На каждую тонну вещества посылок от астероидных баз с Земли можно вывести в космос около одной тонны грузов со второй космической скоростью.
При налаженной системе поставок рабочего тела из астероидных материалов, последующие полеты к астероидам Юпитера для развития промышленной базы и создания обитаемых форпостов, будут требовать минимальных приращений скоростей за счет термохимических ракетных двигателей. На начальной траектории (с V=12.5 км/с) требуемое приращение составит 1,5 км/с. При подлете к цели используются кинетические двигатели, потребляющие треки рабочего тела, создаваемые в пространстве возле астероидов. Таким образом, основная работа термохимических двигателей - это выдача импульса схода с круговой орбиты астероида величиной 5,7 км/с для возвращения к Земле с богатым грузом шоколата полными трюмами рабочего тела для кинетических прямоточников. Разумеется, на втором этапе используется ракетное топливо, выработанное из астероидной воды и другого сырья и для разгона применяют многоразовые бустеры. В итоге для старта с Земли в космос и последующих межпланетных перелетов могут применять простейшие ракетные двигатели и летательные аппараты гаражной сборки, хотя электроника для этих кораблей будет пока изготавливаться на высокотехнологичных земных предприятиях.
.
.
Для начала первую ресурсодобывающую базу можно создать на астероиде Нерей - околоземном астероиде из группы аполлона, который характеризуется сильно вытянутой орбитой, пересекающей орбиты Земли и Марса, при наклонении 1,432 °.
Астероиды из группы Easily Retrievable Object так же могут быть использованы для добычи рабочего тела к кинетическим двигателям, но у этой легкодоступной группы, требущей не более 500 м/с для возвращения грузовых КА к Земле, слишком длительные периоды между окнами полетов к ним. Тем не менее, для отработки технологий они могут быть использованы, а частота запусков может быть увеличина сменой целей путешествия.
Лучший кандидат здесь для создания добывающей базы - это астероид 2000 SG344. Диаметр 2000 SG344 составляет около 40 метров, масса, по данным программы NASA по исследованию околоземных объектов - около 70 тысяч тонн. Если к 2000 SG344 отправлять грузовые КА, то на каждую тонну топливного запаса такого грузовика при старте с астероида, масса транспортируемого реголита составит 6-7 тонн. За счет кинетической энергии этого запаса реголита с Земли можно вывести в космос 7-8 тонн различных грузов, в том числе запас топлива для повторного полета к 2000 SG344. Благодаря приросту массы к астероиду отправляется флотилия КА раз в 5 большая по численности или один КА с большей грузоподъемностью. Соотвественно обратно к Земле будет доствлен еще больший груз. Если продолжать наращивать грузопоток за счет дарового прироста вещества и энергии, то на шестой экспедиции масса астероида будет полностью исчерпана, а общее количество грузов, выведенных с Земли в виде КА и запасов топлива достигнет 70 тыс. тонн.
см. также Easily Retreivable Objects