2596

Колонизация солнечной системы

Часть 1

Колонизация солнечной системы Планета, Колонизация, Космос, Марс, Солнечная система, Космический корабль, Длиннопост

Кадр из фильма «Марсианин»

В первую очередь необходимо определить куда можно лететь человеку, и где можно разворачивать колонию.

Схема нашей системы, простая, но понятная (по спутникам не очень точно)

Колонизация солнечной системы Планета, Колонизация, Космос, Марс, Солнечная система, Космический корабль, Длиннопост

Итого в нашей системе имеем:
- 8 планет (+ Плутон);
- 15 крупных спутников (не считая Луны и считая Харон);
- Церера в поясе астероидов.

Малые спутники колонизировать особого смысла нет. На них будет очень слабая гравитация, что очень не удобно для человека. Например, с Деймоса, спутника Марса, можно буквально «выпрыгнуть» на орбиту, а если разбежаться, то можно достичь второй космической (5.6 м/с).

Крупные спутники планет:
- Юпитер - Ио, Европа, Ганимед, Каллисто;
- Сатурн - Титан, Рея, Япет, Диона, Тефия;
- Уран - Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон;
- Нептун - Тритон;
- Плутон - Харон (хоть теперь Плутон не полноценная планета).

Из 17 потенциальных целей для высадки не все одинаково полезны для человека, даже в скафандре.

Напомню, основные проблемы для человека - это высокая температура, большая радиация и ускорение свободного падения больше 1.5 g. С остальным в скафандре / жилом модуле жить можно.

Краткая справка по условиям на планетах и спутниках:
- Меркурий: можно высадится на полюса х для «галочки», создавать постоянную базу нет смысла, там очень жарко и радиоактивно;
- Венера: на высоте 50 км самые комфортные условия после Земли, в облаках можно ходить в акваланге с гидрокостюмом, соответсвенно можно создать летающую базу в научных целях по типу дирижабль, которую будет мотать ветром по планете.
- Луна: первый кандидат для постоянной базы.
- Марс: второй кандидат для постоянной базы.
- Церера: условия почти как на Луне, можно добывать ракетное топливо, колонизировать можно;
- Юпитер: на химии взлететь не возможно, уйти с орбиты можно только на ионниках, сесть нельзя, но радиация убьёт быстрее, лететь не надо.
- Каллисто: условия почти как на Луне, только воды как на земле, можно добывать ракетное топливо, колонизировать можно.
- Ио, Ганимед, Европа: радиация, лететь не надо.
- Сатурн: уход с орбиты на грани возможностей химических двигателей, сесть нельзя, лететь не надо.
- Титан: ракетного топлива (метан) там, в буквальном смысле, океан (это прям мечта Газпрома), ходить можно в подогреваемых легких негерметичных скафандрах, колонизировать можно.
- Япет, Рея, Тефия, Диона: лёд, радиация и ничего интересного, лететь не надо.
- Уран: сесть нельзя, а атмосфера очень холодная и лёгкая (на дирижабле не полететь) и радиация.
- Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон: лед, холод, предпочтительнее Оберон, там меньше радиация, лететь долго, высадится можно для «галочки».
- Нептун: сесть нельзя, в атмосфера очень холодная и лёгкая (на дирижабле не полететь) и радиация.
- Тритон: будет тяжело сесть, на поверхности замёрзший азот ( будет испарятся от двигателей), очень холодно, лететь долго, можно высадится для «галочки».
- Плутон и Харон: на спутник проще сесть, на Плутоне на поверхности замёрзший азот, лететь долго, можно высадится для «галочки».

Для наглядности орбиты в масштабе. Как видно, до Сатурна почти в 10 раз дальше от солнца, чем Земля, а Уран уже в 2 раза дальше Сатурна.

Колонизация солнечной системы Планета, Колонизация, Космос, Марс, Солнечная система, Космический корабль, Длиннопост

Итого получаем следующие точки для создания баз (разовые высадки не учитываем) с указанными соответсвенно минимальным запасом характеристической скорости (с НОО на НОО) - запасом скорости для взлета с поверхности на НОО в- среднего удаления от Земли в млн км - минимального (в оптимальное окно запуска) временем полёта от Земли по гиперболической траектории (без учета разгона):
1. Луна - 3.94 км/с - 1.73 км/с - 0.385 млн км - часы;
2. Венера (в облака) - 6.79 км/с - 9.0 км/с - 150 млн км - 40 дней;
3. Марс - 5.71 км/с - 3.8 км/с - 225 млн км - 70 дней;
4. Церера - 8.67 км/с (из них 3.12 на изменение наклона орбиты) - 0.36 км/с - 415 млн км - около 400 дней;
5. Каллисто - 12.41 км/с - 1.76 км/с - 777 млн км- 405 дней;
6. Титан - 11.43 км/с - 7.6 км/с - 1425 млн км - 560 дней.

Для справки: старт на НОО с Земли требует 9.4 км/с (с учётом атмосферы).

На Венере, Марсе, Титане можно тормозить об атмосферу - таким образом запас скорости на посадку нужен менее 1 км/с.

В ближайшей перспективе (на земле все дано реализовано, осталось это вывести в космос) технология освоения следующая:
- для взлетов/посадок с планет использование кораблей типа «Starship» на химической тяге (запас по характеристической скорости около 9 км/с при полной заправке позволяет произвести посадку и взлёт на все точки колонизации);
- для межпланетных перелетов используются ядерные буксиры типа «Нуклон» с разгоном выше гиперболических скоростей (запас по характеристической скорости от 50 км/с).

В посте Немного про ядерный буксир
разобраны скоростные возможности ядерных буксиров.

Таким образом для колонизации необходимы следующие минимальные запасы (как минимум для первых кораблей пока не будет обеспечена дозаправка местным топливом):
- 5 км/с на химические двигатели для посадки/взлёта (для редких полетов на Венеру 10 км/с), а это топлива в 1.3 раза больше чем масса самого корабля).
- 12.5 км/с для ядерных буксиров (если мы хотим лететь на Титан 6.5 лет, на Марс около 300 дней) либо больше 25 км/с (чтобы долететь до Титана быстрее, чем за 3 года, а до Марса, быстрее 150 дней).

Для тех, кто ещё не видел - время полёта по эллиптическим траекториям (минимальный запас скорости) и минимальной гиперболической (разгон от земли до 16.65 км/с).

Колонизация солнечной системы Планета, Колонизация, Космос, Марс, Солнечная система, Космический корабль, Длиннопост

Использование гравитационных манёвров при массовой колонизации исключено - никто не будет ждать пару лет окно запуска, если надо доставить через полгода необходимый груз для поддержания жизни колонистов.

Получаем, что даже до Титана лететь уже под 3 года, при существующих сегодня технологиях. Очень далеко, но жить там человеку достаточно удобно (про это в части 2 будет).

Вывод этой части:
- Не там много мест в солнечной системе, которые можно колонизировать.
- Дальше Сатурна что-то осваивать смысла нет вообще, по крайней мере пока не достигнем запаса по характеристической скорости на 2 порядка.
- Современные технологии, связка ядерного буксира многоразовых кораблей с химическими двигателями, позволяют летать к другим планетам


Для подписчиков:
В части 2 будет про условия обитания в колониях.
В части 3 - про оснащение колоний, объём перелетов и возможная промышленность на других небесных телах.

Показать полностью 2
2581

Почему электрички мимо платформ проезжают

Листал недавно ленту VK, наткнулся на пост о проехавшей мимо платформы электричке. Людям из первого тамбура головного вагона пришлось спрыгивать на землю. Автор поста был очень недоволен, в комментариях присутствовало множество оскорблений в сторону локомотивной бригады. Я хотел скопипастить ссылку на этот пост сюда, но сейчас его не нашёл.

Попытаюсь объяснить, почему происходит такая вещь, как проезд мимо посадочной платформы.

Почему электрички мимо платформ проезжают Машинист, Электричка, Железная дорога, Тормоз, Длиннопост

*картинка стырена с интернетов.


Начну с главного. Машинист не просаживает платформу умышленно, злобно хихикая, наблюдая, как пассажиры прыгают на землю. За проезд мимо платформы можно лишиться премии. Кто-то из локомотивных бригад мне писал в комментариях, что в некоторых депо за такое даже снимают с должности.

Проезд мимо платформы может спровоцировать более серьёзные вещи. Например, падение пассажира из дверей с последующим травмированием. В таком случае можно и до уголовки залететь.


Каковы же основные причины проезда?

1. Нерасчётливое торможение. Машинист тупо не рассчитал. То есть сугубо человеческий фактор. Электропоезд - транспортное средство, тормозной путь которого исчисляется сотнями метров. Поэтому даже малейшая ошибка при торможении может вылезть теми самыми лишними пятью метрами тормозного пути, из-за которого первый тамбур зависает "над пропастью во ржи".

2. Обучение помощника или неопытного машиниста вождению. Частный случай предыдущего пункта. У меня даже пост был об этом, где я, будучи "зелёным" помогалой, просадил платформу. Как неопытных помощников машиниста водить поезда учат Невозможно научиться водить поезд, сев впервые за пульт. Будут определённые ошибки, и одна из них - нерасчётливое торможение.

3. Отказ рабочего тормоза. Звучит угрожающе, но не всё так плохо. Например, машинист тормозит электропневматическим тормозом (ЭПТ), прибывая на остановку. И тут - упс, тормоз пропадает, воздух выходит из тормозных цилиндров, торможение прекращается. Машинисту необходимо сразу же применить пневматический тормоз, но есть одна проблема - поезд за это время уже проехал энное количество метров, которые уже не "вернуть назад". Торможение производится другим тормозом, но электропоезд не успевает встать в пределах платформы.

4. Юз. Это когда колёса вращаются с меньшей скоростью, чем едет поезд, или вообще заблокированы. Происходит по причине загрязнённости рельса (например, опавшей листвой или каким-нибудь маслом от тепловоза). При юзе тормозной путь увеличивается в 1,5-2(!) раза. То есть, если на ЭПТ ты остановишь поезд со 100 км/ч за 600 метров, то на наглухо заблокированных колёсах встанешь в лучшем случае через километр. Конечно, есть определённые действия по борьбе с юзом, но нужно понимать: что бы ты не делал, тормозной путь будет больше запланированного. И хорошо, если ты это сможешь компенсировать более сильным торможением. Иногда из юза получается выйти не с первой попытки, и тогда это превращается в просаженные вагоны мимо платформы. Юз - опасная штука, которая, в отличие от первых трёх причин, может привести к проезду платформы всем составом.

***

Есть ещё причины косвенные:

1. Неблагоприятная видимость. Туман, дождь, солнце в глаза. Много их. Думаю, не стоит объяснять, как это влияет.

2. Эффективные менеджеры среди архитекторов/строителей посадочных платформ. Эффективному менеджеру дают задание построить платформу. И что он делает? Измеряет длину электропоезда с точностью до миллиметра и строит ровно такой длины платформу. Круто и супер-эффективно. Экономия строительных материалов. Вот только, млин, машинисту, прибывая на эту платформу, нужно проявлять чудеса филигранности. Два метра переехал - первые двери мимо платформы, два метра недоехал - завис хвостовой тамбур.

А бывают особые случаи. На некоторых малонаселённых остановках строят короткие посадочные платформы, не на весь состав. Мол, зачем тратить деньги на длинную платформу там, где проживает 10 человек или вообще никто не живёт, вокруг лес, а остановка - сугубо для грибников. Машинист при прибытии на короткую остановку должен объявить пассажирам, чтобы те переходили в другие вагоны, поближе к голове, ибо хвост поезда не будет над посадочной платформой. Но в том случае машинист пассажиров не предупредил, и женщина, оказавшаяся не местной, сиганула с тамбура на землю, сломав ноги. При разборе обстоятельств вскрылся любопытный факт. Оказалось, на бумаге эта посадочная платформа... абсолютно полноценная платформа длиной под 250 метров, а не ~150 метров, что были в реале. То есть эффективные менеджеры просто спёрли строительные материалы на эти 100 метров, построив короткую платформу. А поезда ходили годами, и всё было тихо, пока женщина не сломала ноги. Чем история закончилась - не знаю.


Надеюсь, я понятно объяснил, как так получается, что электрички "проскакивают" платформы.

Отвечу на вопросы.

Показать полностью
2358

"Волшебные перчатки" для знаменитого пианиста

Легендарный бразильский пианист Жуан Карлос Мартинс снова получил возможность играть на любимом инструменте благодаря бионическим протезам, напоминающим обычные перчатки. Мартинс, которому в этом году исполнится 80 лет, приобрёл славу виртуозного пианиста уже в возрасте 18 лет. Мировую известность ему принесли записи всех клавирных произведений Иоганна-Себастьяна Баха. Но после травмы, полученной в результате нападения двух хулиганов в середине 1990 г., он сначала потерял возможность играть на пианино, а затем и дирижировать.


"Волшебные перчатки", сконструированные Убиратаном Бизарро Костой, стоят всего 150 евро:


"Когда маэстро играет, он нажимает на клавиши, а встроенные пластинки возвращают его пальцы в нормальную позицию".


К новому приспособлению нужно будет еще привыкнуть, поэтому пока Мартинс пока не достиг того же темпа игры, какой у него был до инвалидности.


"Но я, конечно же, снова буду играть перед публикой и записывать концерты Баха, Бетховена и Моцарта", – уверен музыкант.

Показать полностью

Мы ищем Android-разработчика!


Привет! Пикабу ищет Java/Kotlin-разработчика для нашего Android приложения.

Более подробно можно узнать на странице вакансии ;)

Мои подписки
Подписывайтесь на интересные вам теги, сообщества,
пользователей — и читайте персональное «Лучшее».
Чтобы добавить подписку, нужно авторизоваться.
Отличная работа, все прочитано!