Александр Розов (alex_rozoff) wrote,
Александр Розов
alex_rozoff

Category:

Как мы будем жить на астероидах - с комфортом. Попробуем сломать стереотипы.

Сначала - видео (с канала "Злой космос") о текущей японской миссии "Хаябуса-2" - многостороннее роботизированное исследование километрового астероида Рюгу.

Теперь о стереотипах, из-за которых экспедиции к астероидам получают несравнимо меньше внимания в СМИ и блогосфере, чем экспедиции к Луне или к Марсу. Заголовки "Как мы будем жить на Луне" и "Как мы будем жить на Марсе" - встречаются часто. Но заголовок "Как мы будем жить на астероиде" очень редкий, и то с вопросительным знаком.
Почему такое пренебрежение к этим симпатичным микро-планетам? Перейдем к стереотипам.

Стереотипов, в общем, четыре:
1. Астероиды слишком маленькие.
2. На астероидах нет ничего, даже воды.
3. До астероидов слишком далеко, они между Марсом и Юпитером.
4. Колонизация астероидов абсурдна из-за почти полного отсутствия гравитации.

Идем по этим пунктам:

1. Да, астероиды маленькие - но не слишком. Километровый астероид имеет массу порядка миллиарда тонн. 5-километровый - порядка 100 миллиардов тонн. 10-километровый - порядка триллиона тонн.

2. Нет, на астероидах есть все то же самое, что на планетах. Оксиды кремния и металлов, углерод, и вода. Как правило на водяной лед приходится порядка 1/1000 массы астероида, т.е. миллионы тонн. Для маленькой колонии этого достаточно на столетия.

3. Большинство астероидов действительно находятся в Главном поясе (их орбиты лежат между орбитами Марса и Юпитера). Но есть три группы астероидов - Аполлоны, Атоны и Атиры, которые на большей части своей орбиты ближе к Земле, чем Марс и даже чем Венера.
Аполлоны — их орбиты пересекают земную орбиту с внешней стороны (а в основном они перемещаются между орбитами Земли и Марса). Этих астероидов известно более 5000.
Атоны — их орбиты пересекают земную орбиту с внутренней стороны (а в основном они перемещаются между орбитами Земли и Венеры). Их известно более 700.
Атиры — их орбиты полностью находятся внутри орбиты Земли (они все время перемещаются между орбитами Земли и Венеры). Их известно около 20.

4. Гравитация астероидов действительно очень слабая, однако это не минус, а плюс. Астероиды (в отличие от планет) не образуют "гравитационный колодец", вход и выход из которого требует огромных расходов топлива (для торможения или для разгона).
Стратегия основания колонии на астероидов напоминает не посадку на поверхность, а причаливание - грубо говоря, как к айсбергу в океане. Что касается локальной гравитации в самой колонии - то для биологически комфортной жизни вполне годится псевдогравитация, создаваемая вращением этой пришвартованной колонии.

Тут надо отметить важный момент. В отличие от лунных и марсианских колоний. астероидная колония уже разработана и рассчитана. Это классическая станция-бублик Вернера фон Брауна.
История вопроса такова.

"Во время проведения Первого Симпозиума по космическим полётам, состоявшегося 12 октября 1951 года в Нью-Йорке, Фон Браун предложил орбитальную станцию в виде тороида (кольца), первоначальный проект которой относился ещё к 1946 году.
Форма космического аппарата была выбрана далеко не случайно. Её корпус собирался из 20 цилиндрических секций, каждая длиной 8 метров и шириной 3 метра. Общий диаметр станции составлял 50 метров. В середине находился центральный модуль с двигателями и оборудованием.
Он крепился к секциям при помощи специальных силовых конструкций, а для перехода экипажа от жилых отсеков к приборному использовалось два узких туннелеобразных трубы. Электропитание станции производилось при помощи аккумуляторов, работавших от солнечных батарей. Была также предусмотрена система искусственной гравитации, обеспечивавшейся при помощи вращения
В 1952 году появился новый проект станции, диаметр которой был увеличен до 75 метров, а команда составила 80 человек. Теперь цилиндрические секции изготовлялись из каучука специального состава – их должны были доставлять на орбиты в “упакованном” виде, что заметно сокращало стартовую массу ракеты-носителя. После этого их надували уже на орбите, соединяли в тороид на каркасе из пластика, и укрепляли металлическими вставками.
Внутри станция делилась на несколько отсеков. Самые дальние отдавались под различное оборудование, соединительные кабели, систему стабилизации и т.д. Для экипажа было предусмотрено два жилых отсека, располагавшихся ближе к переходам, ведущих к центральной приборной секции. Остальные отсеки были заняты аппаратурой связи (как с космическими кораблями, так и с Землей), метеорологической аппаратурой, приборами наблюдения (включая военными), фильтрами для очистки воды, станцией контроля за окружающей средой внутри корабля и даже компьютер!
Кроме того, фон Браун предложил использовать небольшие космические корабли, которые бы доставляли космонавтом и различные грузы на корабли, идущие через станцию “транзитом” на Луну и Марс. Для защиты от метеоров и “космического мусора” должен был устанавливаться металлический экран, крепившийся в 3 см от основного корпуса.
Электричество генерировалось турбиной, которая работала на ртутной системе с концентратором, где жидкость под воздействием солнечных лучей нагревалась до температуры 700 градусов по Цельсию и перекачивалась по трубам под давлением 50 кг\см.кв. Также был предусмотрен ядерный реактор. По предварительным оценкам проектный вариант подобного солнечного генератора давал бы 1660 кВт тепловой энергии, которая могла быть преобразована в 500 кВт электрической энергии.
При полном внутреннем объёме станции в 18400 кубических метров для полного экипажа из 80 человек и обеспечения герметизации потребовалось бы 24 тонны воздушной смеси азота и кислорода. В варианте использования гелия вместо азота потребляемый объём уменьшался до 16 тонн, а кроме того, данная смесь устранялась риск изгиба и пролома корпуса в случае разгерметизации. Потребление воздуха в течении суток оценивалось в 110 кг, причем для поглощения углекислого газа собирались использовать синие морские водоросли, размещавшихся в ёмкостях общей площадью 23 кв.м. и глубиной 3 см. Суточные запасы воды составляли 225 литров, при этом, в целях экономии, запасы влаги находились бы в замкнутом цикле с минимальными отходами."

http://astrotek.ru/kosmicheskaya-stanciya-vernera-fon-brauna/

"Идею Циолковского [который первым предложил станцию-бублик - A.R.] популяризировал физик Вернер фон Браун в 1950-х годах. В годы Второй Мировой он работал на нацистов, в 1945-м был вывезен американцами в США, подписал договор о сотрудничестве и проделал огромную работу по созданию опытного образца тороидной станции диаметром 80 метров, которую предполагалось использовать в космической миссии на Луну.
Проект Gateway Foundation собрал космических энтузиастов, инженеров и 3D-аниматоров для возобновления работы над этим проектом [проект представлен NASA в марте 2017 - A.R.]. Уже есть 25-минутное видео, которое визуализирует идеи фон Брауна во вращающейся кольцевой космической станции von Braun Rotating Space Station".

https://ecotechnica.com.ua/kosmos/3932-vrashchayushchayasya-kosmicheskaya-stantsiya-s-gravitatsiej-predstavlena-gateway-video.html
https://gatewayspaceport.com

Этот проект разрабатывался для станции на лунной орбите. однако ничто не мешает использовать его для колонизации астероида - это не потребует переделок.
Такие дела.
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 253 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
ядерный реактор, м-де
Вы предлагаете гомогенный реактор или классический с ТВЭЛами?

sverhkabzdets

3 months ago

ayaboy

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

ayaboy

3 months ago

dimmoff

3 months ago

i_ddragon

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

ayaboy

3 months ago

ayaboy

3 months ago

alex_rozoff

3 months ago

ayaboy

3 months ago

t9599587

1 month ago

sverhkabzdets

September 29 2019, 23:26:20 UTC 3 months ago Edited:  September 29 2019, 23:27:33 UTC

Первонах. Боты нещитово.

По п.4 сразу возражение - раскрутить этот астероид будет стоить ууууу...

а, вы хотите сказать, рядом жить, в космической станции, которую крутить? Ну так это, простите, не на астероидах.
:)
Тогдаданах

sverhkabzdets

3 months ago

alex_rozoff

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

alex_rozoff

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

alex_rozoff

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

yabarmalei

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

yabarmalei

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

vitus_wagner

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

vitus_wagner

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

alex_rozoff

3 months ago

vitus_wagner

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

ubpskh

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

ubpskh

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

ubpskh

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

ubpskh

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

ubpskh

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

ubpskh

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

ubpskh

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

ubpskh

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

ubpskh

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

vitus_wagner

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

vitus_wagner

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

cosmicstarcat

3 months ago

vitus_wagner

3 months ago

cosmicstarcat

3 months ago

vitus_wagner

3 months ago

ubpskh

3 months ago

cosmicstarcat

3 months ago

vitus_wagner

3 months ago

cosmicstarcat

3 months ago

vitus_wagner

3 months ago

cosmicstarcat

3 months ago

warikap

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

sverhkabzdets

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

"Чем бы дитя не тешилось..."
астероиды естественная среда обитания разумных робатов, все технологии уже есть за исключением самих разумных робатов.
А каким местом эта станция прикреплена к астероиду и насколько это соединение надежно?
По факту там хоть соплями прикрепить можно, без целенаправленной работы мощных движков они друг от друга фиг улетят.

alex_rozoff

3 months ago

ну вот так навскидку

1. Одна тысячная доля -- это очень трудноизвлекаемо. А астероиды, на которых много воды, находятся за снеговой линией, то есть далеко

2. Жить под поверхностью астероида -- есть проблема гравитации. Вертеться в бублике над его поверхностью -- проблема радиации. Есть, конечно, вариант сделать достаточно большой объем и бегать там, как белка в колесе, может помочь. Во всяком случае астронавты со Скайлэба, где была такая беговая дорожка, чувствовали себе довольно бодро по прилету.

roberttylerd

September 30 2019, 06:23:01 UTC 3 months ago Edited:  September 30 2019, 06:24:17 UTC

Даже самый первый и самый большой скайлэб это труба 25 метров длинной и 7 метров в диаметре. При сравнении хотя бы с километровым астероидом это пылинка.

А радиация выше радиационных поясов достаточно мала, там буквально 5-10 сантиметров воды для изоляции вполне хватит.

ubpskh

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

ubpskh

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

ubpskh

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

ubpskh

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

ubpskh

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

ubpskh

3 months ago

roberttylerd

3 months ago

cosmicstarcat

3 months ago

ubpskh

3 months ago

cosmicstarcat

3 months ago

ubpskh

3 months ago

cosmicstarcat

3 months ago

alex_rozoff

3 months ago

ubpskh

3 months ago

alex_rozoff

3 months ago

ubpskh

3 months ago

> "Как мы будем жить на Марсе" и "Как мы будем жить на Марсе"

В смысле, "Как мы будем жить на Луне" и "Как мы будем жить на Луне"? ;-)
на Марсе :)

cosmicstarcat

3 months ago

alex_rozoff

3 months ago

Экое кирикуку.
Занавески на иллюминаторах. С кружевами.

Не так все надо делать - совсем не так.

Астероид, названный в честь древней кельтской богини, был некогда ядром погасшей кометы. Внешне он выглядел как цельнокаменная скала, но внутри был конгломератом из силикатной пыли, песка и щебня, вмороженных в аммиачно-водяной лёд с углеводородными клатратами. Сверху всё это было присыпано сухой пылью реголита, побито кратерами. Рианнон ничем не выделялась среди тысяч километровых астероидов, что вращались между орбитами Марса и Земли. Почему же Космофлот выбрал для основания колонии именно её? По чисто случайному совпадению. В 2280 году Рианнон должна была сблизиться с другим, безымянным астероидом, всего на 400 километров – уникальная возможность сцепить их в пару.
Технология переделки астероидов в жилые колонии была к тому времени отработана. Подготовительная операция заняла около двадцати лет. Сначала роботы-бурильщики в тщательно выбранных точках пробили шахты до ледяного слоя. Затем туда запустили рои миниатюрных роботов с радиоактивными источниками тепла – ферментоботов, «дрожжей». Те начали греть лёд, высвобождая замёрзшие газы из клатратов. Газовые пузыри, раздуваясь, взламывали лёд, от них вглубь астероида разбегались сети трещин. Ферментоботы по этим трещинам забирались всё глубже в недра Рианнон, оставляя за собой цепочки новых пузырей. Выделяемые «дрожжами» катализаторы сцепляли кремнезём и углеводороды в вязкую, медленно застывающую силиконовую массу – так стенки пузырей закреплялись и обретали прочность. Мало-помалу внутренность Рианнон превращалась во вспененный пористый лабиринт со структурой хлебного мякиша.
А пока ферментоботы прокладывали путь к центру, в уже застывших полостях трудились искусственные бактерии, перерабатывая газовую смесь в пригодный для дыхания воздух. Отходы – водород и углеродная сажа – не пропадали даром. Водород шёл на топливо, а углерод – на сверхпрочные волокна из нанотрубок. Роботы-швецы затем извлекали их на поверхность и сшивали в единый гигантский трос – привод, необходимый, чтобы раскрутить Рианнон и создать внутри неё тяготение.
Трос, намотанный в сотни витков на Рианнон, как на катушку, дожидался заветного 2280 года. Когда второй астероид (незатейливо названный Р2) достаточно приблизился к Рианнон, робот-тяжеловес с ракетным двигателем оттащил к нему свободный конец троса и прочно присоединил, вплавив глубоко в лёд. Р2 как ни в чём ни бывало продолжал лететь по орбите – пока трос не натянулся до отказа. Волна напряжения пробежала по тросу и обоим астероидам. В миг пиковой нагрузки могло показаться, что две хрупкие горы не выдержат – развалятся сами или разорвут трос. Но всё было рассчитано точно. С треском и скрежетом, не слышными ни одному человеческому уху, Рианнон просела всей массой, принимая форму луковицы. Широким веером с неё разлетелась пыль, обнажая глыбы коренных пород, заблаговременно скрепленные упругой сеткой. Связка выдержала. Рианнон и Р2 закружились вокруг общего центра масс, подобно гигантскому боласу, делая оборот примерно за полчаса.
Так Рианнон обрела центробежное тяготение в пятую часть земного – вполне пригодная для жизни величина. Осталось только расчистить полости, проложить внутренние коммуникации – и начальник Департамента колонизации мог с чистой совестью доложить овер-коммандеру Космофлота: «Работы завершены в срок. Астероид готов к заселению».
Как комета "погасла", если там еще прорва водно-аммиачного льда?

sverhkabzdets

3 months ago

gans2

3 months ago

по астероиду каждому на царство
все маленькие принцы

yyprst

September 30 2019, 03:15:42 UTC 3 months ago Edited:  September 30 2019, 03:20:20 UTC

если эксплуатация астероидов с поселением биороботов, кем и являются по сути люди, - это дело неблизкого будущего, т.к. связано с преодолением запрета на вмешательство в днк человека для выведения особой породы для жизни в космосе, то переселение в параллельные пространства, наверное, ближе.
Помню годы перед мега парадом планет. Тогда в нете обсуждали проект сша "голубой луч-блюбим", и были призывы при (ожидающейся) катастрофе ждать появления "учителей" в небе, которые де укажут "путь к спасению" и следовать и доверяться им без паники.
(И древние религии говорят о том, что в определенные периоды/даты происходит совмещение пространств, от чего Наше пространство только выигрывает - обновляется. Удивляло, что проект СШПовский, а инструкции были на русском языке в русскоязычном нете. Удивляло, что никто не обратил внимания на вопрос куда приглашают и кто, по какому принципу и на каких условиях)
И всегда думал, что астероиды - это не планеты, даже малые. Из-за разницы в строении
Граница между астероидом и малой планетой — лишь сферической форме .
Посмотрите на ту же Цере́ру.

Да и считается что планета уже расчистила вокруг себя пространство от астероидов — а карликовая — нет.

alex_rozoff

3 months ago

yyprst

3 months ago

alex_rozoff

3 months ago

Какой смысл в колонизации астероида? Чем он лучше Луны или Марса? Не говоря уже о наличии гораздо более дружелюбной к белковой жизни Антарктиде.

Материально ценные астероиды надо тащить в точку Лагранжа за Луной и там же строить заводы по переработке. Солнечной энергии там достаточно.

Как буксировать надо думать и считать, но это точно будет проще и дешевле, чем возить колонистам припасы за Юпитер и забирать от них продукцию.
Сибирь и Аляска дружелюбнее Антарктиды, тогда уж с них начинать.

mik

3 months ago

victor_12

3 months ago

За кольцевые станции я узнал в году 79-м. Была у меня книжка про освоение космоса в которой космический челнок ещё был описан в виде проекта. За всеми плюсами, мне неясна одна вещь. Любое вращение равномерно при условии равномерного распределения груза по всей окружности. Прилепите на край волчка кусок пластелина и запустите. Траектория будет, прям скажем, несколько вычурна и непредсказуема.
Кстати, ради интереса поискал эту книгу. Вот как раз нужная страница .
Книжка симпатичная.
Но возражение -слабое.
Ведь станция-бублик - это не колесо автомобиля на шоссе. Малые смещения центра вращения никакого риска не создают.
> Как мы будем жить на астероидах - с комфортом

Наберите в гугле поиск картинок "ceres station the expanse" - там их богато. )
В "Экспансии" вообще, что в серии книг, что в сериале - хорошо показано, как люди устроились на астероидах.
Раскручивают, для гравитации, живут внутри.
С научной точки зрения не очень-то и притянуто за уши, вполне реалистично.
Как раз-таки с научной точки зрения там проблема. Нереалистичные объемы энергии, необходимые для того, чтобы раскрутить астероид

alex_rozoff

3 months ago

universaw

September 30 2019, 06:45:35 UTC 3 months ago Edited:  September 30 2019, 06:45:50 UTC

Вы вроде со скепсисом к Маску и SpaceX относились, как вам его последние успехи со старшипом, и вообще в целом этот проект?
У него отставание от графика на 15 лет — дальше будет больше . Пока SpaceX жирует на госзаказа продавая пуски на мкс много выше себестоимости(150млн $) в то время как частникам продаёт пуски по 50млн $ за лёгкую ракету.

Для сравнения в начале 2000х Роскосмос опускал еды на проотоны до 20млн$ (себестоимость) сейчас продаёт их по 65млн .

universaw

3 months ago

cosmicstarcat

3 months ago

ubpskh

3 months ago

То, что освоение пояса астероидов должно быть первым шагом после выхода из гравитационного колодца земли - это несомненно. Другое дело, что жить там совершенно ни к чему, во всяком случае на первоначальных этапах. Максимум одна станция с вахтовиками (а то и вовсе без людей), а так автоматические системы по разработке астероидов. Солнечные батареи или иные источники энергии и магнитные катапульты, что около земли, что там, в поясе. Жить в космосе появится смысл и достаточное удобство тогда, когда можно будет, создавать что то вроде цилиндров о` нейла, достаточно безопастных да и проблему излучений в космосе мы еще далеко не решили - чай не американцы, бороздившие просторы космоса за пределами магнитосферы земли без всяких для себя последствий ))
Скорее в переделку оных в колониальные и исследовательские корабли — с дальнейшей отправкой к звёздам .

alex_rozoff

3 months ago

i_ddragon

3 months ago

И да. Станция бублик Циолковского, а не Нордрунга и тем более Брауна. А то как и все остальное быстренько затрут.
Так, я же указал:
"Идею Циолковского [который первым предложил станцию-бублик - A.R.] популяризировал физик Вернер фон Браун в 1950-х годах. В годы Второй Мировой он работал на нацистов, в 1945-м был вывезен американцами в США, подписал договор о сотрудничестве и проделал огромную работу по созданию опытного образца тороидной станции диаметром 80 метров, которую предполагалось использовать в космической миссии на Луну.

viktorzhukov

3 months ago

arush_damage

3 months ago

Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →