|
Технологии, необходимые для космических полетов
|
|
| Digit1990 | Дата: Понедельник, 22.08.2011, 12:59 | Сообщение # 1 |
Исследователь
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 260
Награды: 0
Статус: Offline
| Пока не разработаны все необходимые технологии для обеспечения космических полетов говорить об эффективном освоении космоса преждевременно.
Я сделал небольшой обзор таких технологи, который предлагаю обсудить, расширить и дополнить.
Технологии необходимые для полетов в космос:
1 реактивный двигатель
2 компьютер
а рассчет орбит
б автоматика
3 навигация и локация (радио- и оптолокация)
4 источник энергии
5 хранение энергии
6 герметизация
7 метоболический цикл (питание, вода - утилизация[использование] отходов)
8 система связи
Технологии не готовые для полета в космос:
1 до сих пор не разработан эффективный двигатель
4 кроме ЯР не просматривается другого ИЭ (до сих пор нет даже экспериментальных космических ЯР и о разработке их нет данных)
5 электрические аккумуляторы, как устройства хранения энергии, чрезвычайно отсталая технология
7 полный цикл до сих пор не воспроизведен, ни в экспериментальных условиях, ни, тем более, на орбите
Per aspera ad Astra
|
|
|
| |
| Aerospacefag | Дата: Понедельник, 22.08.2011, 21:05 | Сообщение # 2 |
Строитель Миров
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 1019
Награды: 3
Статус: Offline
| Скорее всего, к историческому периоду полетов между звездами современные представления о технологии и машинерии уже уйдут в прошлое, поэтому я бы предложил рассматривать устройства на базе простых преобразователей вещества и энергии, необходимых для существования в космосе. В частности, что касается проблем, связанных с экстремальными условиями.
Если уж на то пошло, это добавит в игру немного логистики и больше возможностей для взаимодействия в космосе. Но до этого дела дойдут уже потом, когда появится хотя бы минимальный физический движок.
Win7
Intel Core i5-2310 2.9 Ghz
4 Gb DIMM DDR3
Asus GeForce GTX760, 2 Gb GDDR-5
|
|
|
| |
| SpaceEngineer | Дата: Понедельник, 22.08.2011, 21:36 | Сообщение # 3 |
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5547
Награды: 55
Статус: Offline
| Quote (Digit1990) 4 кроме ЯР не просматривается другого ИЭ (до сих пор нет даже экспериментальных космических ЯР и о разработке их нет данных)
Космические ЯР не только уже летали, но и успешно падали. Кстати, ЯР является тепловой машиной, так что например для получения электричества из тепла нужны радиаторы, пропорциональные мощности реактора.
Технологии я бы расположил в порядке важности:
1) Энергетическая установка (ЭУ), может быть совмещена с ЭУ
2) Двигательная установка (ДУ), может быть совмещена с ДУ
3) Хранение энергоносителя (энергоноситель может частично совпадать с реактивной массой)
4) Хранение реактивной массы (реактивная масса может частично совпадать с энергоносителем)
5) Утилизация паразитного тепла, расходных материалов и т.д.
6) Защита от комических условий (вакуум, излучения, радиация, метеориты, ...)
7) Жизнеобеспечение (рециркуляция воздуха, воды, пищи, гравитация)
8) Связь
9) Компьютеры
Последнее уже есть, поэтому на последнем месте. По поводу первых 4 пунктов. Например, в химической ракете энергоноситель - это топливо и окислитель, реактивня масса - продукты сгорания топлива, т.е. они совпадают. Двигатель одновременно является источником энергии на стадии работы двигателя (турбина). Поэтому ДУ и ЭУ тоже совпадают. В ядерной ракете энергоноситель - уран, а реактивня масса - водород. Ну и т.д.
|
|
|
| |
| Digit1990 | Дата: Понедельник, 22.08.2011, 23:08 | Сообщение # 4 |
|
Исследователь
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 260
Награды: 0
Статус: Offline
| Quote (SpaceEngineer) Космические ЯР не только уже летали, но и успешно падали.
Ты имеешь ввиду рекаторы с неэффективными термоэлектрическими преобразователями, а я - полноценный реактор с газовой турбиной.
ЖРД, как и электрические аккумуляторы - совершенно неэффективен.
Quote (Aerospacefag) Скорее всего, к историческому периоду полетов между звездами
Я рассматриваю только известные на сегодняшний день технологии.
Per aspera ad Astra
|
|
|
| |
| SpaceEngineer | Дата: Вторник, 23.08.2011, 00:18 | Сообщение # 5 |
|
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5547
Награды: 55
Статус: Offline
| Quote (Digit1990) Ты имеешь ввиду рекаторы с неэффективными термоэлектрическими преобразователями, а я - полноценный реактор с газовой турбиной.
Есть ещё магнитогидродинамические преобразовалели, кпд которых доходит до 50% (емнип). Правда для них нужен поток плазмы, поэтому их предложено ставить на сопло ядерного двигателя. По сути это просто катушка, в которой пролетающая плазма наводит ток. Недостаток - работает только вместе с двигателем, хотя если рассматривать корабли, летящие с постоянно включенными двигателями (заодно сила тяжести на борту создаётся за счёт ускорения), то вполне себе решение. Плюс, не нужны радиаторы для реактора - реактивная масса сама и уносит тепло.
Может быть можно придумать замкнутую МГД систему. Как там планируется получать электричество с токомаков, не турбину же на миллион градусов ставить:)
|
|
|
| |
| Molodoy | Дата: Суббота, 27.08.2011, 13:01 | Сообщение # 6 |
Наблюдатель
Группа: Новички
Российская Федерация
Сообщений: 6
Награды: 0
Статус: Offline
| У меня есть предложение по поводу двигателя, либо плазменный(http://ru.wikipedia.org/wiki/Плазменный_ракетный_двигатель),
либо ионный (http://ru.wikipedia.org/wiki/Ионный_двигатель)
http://speedtest.net/result/1460369219.png
|
|
|
| |
| SpaceEngineer | Дата: Воскресенье, 28.08.2011, 02:15 | Сообщение # 7 |
|
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5547
Награды: 55
Статус: Offline
| Да мы как бы давно уже копаемся во всех существующих технологиях двигателей, так что это не новость.
|
|
|
| |
| SHW | Дата: Четверг, 08.09.2011, 10:55 | Сообщение # 8 |
Строитель Миров
Группа: Команда SE
Нидерланды
Сообщений: 618
Награды: 10
Статус: Offline
| Я уже высказывался по поводу межзвёздных полётов. Попробую расписать тут более подробно своё видение.
Скорее всего в ближайшее время люди не полетят к звёздам (а может и вообще никогда не полетят). Потому что в успехи искусственного интеллекта и нанотехнологий мне верится больше, чем в создание гиперпривода. А на до световых технологиях долететь куда-то очень сложно. По-этому, видимо первыми к звёздам полетят зонды фон Неймана, несущими в себе Seed AI, армию нанороботов-ассемблеров и архив знаний всей цивилизации (помимо маневровых двигателей с небольшим запасом топлива, небольшой энергетической установкой для поддержания спящего режима и навигационных приборов). Вполне возможно, что технологии ближайшего будущего смогут упаковать всё это в достаточно компактный шарик диаметром 10-20 см и массой несколько кг.
Запускать такие зонды на орбиту можно с электромагнитной пушки. Затем разгонять лазером и солнечным парусом до крейсерской скорости в направлении ближайших звёзд. В "интернетах" пишут, что теоретически солнечный парусник можно разогнать до 1/3c, но что-то мне подсказывает, что межзвёздный газ не даст ему разогнаться до такой скорости.
Тормозить можно "аэродинамическим тормозом" о межзвёздный газ, а при приближении к звезде тем же парусом, что и разгоняли.
На месте (в звёздной системе) зонд ищет подходящие астероиды для посадки (возможно удастся использовать парус и в качестве рефлектора телескопа для внутрисистемной навигации). Садится на него и из подручного материала реплицирует себя и разбрасывает свои реплики по объектам звёздной системы для исследования. А так же рассылает реплики по другим ближайшим звёздам. Собранные данные посылает в родительскую систему.
В "инфицированной" системе можно построить ретранслятор для получения/отправки чего угодно между системами. По этому каналу можно будет передать и оцифрованное сознание людей, а на месте собирать для них носитель (можно и биологический) для "физической колонизации" со скоростью света. Хотя оцифрованные копии сознания некоторых астрономов можно хранить и в самом зонде.
Преимущества перед классическими кораблями очевидны: не требуется топливо, двигатели, мощные энергетические установки, системы жизнеобеспечения. Выживаемость на несколько порядков выше, благодаря компактной прочной конструкции. Площадь поперечного сечения в 1000 раз меньше, чем у маленькой ракеты с людьми (диаметром 3м), а значит и вероятность фатальной встречи с микро-метеоритами во столько же раз меньше (парус можно не учитывать, так как для него такая встреча не фатальна). Более того, зондов можно отослать не одни, а тысячи, затратив те же ресурсы. Что повысит вероятность успеха миссии еще на несколько порядков по сравнению с обычными кораблями.
P.S. Технологическую сингулярность вроде как обещают к 2050 году, так что думаю, большая часть обитателей форума доживёт до этого момента и сможет узнать, сбудется такой прогноз, или нет.
P.P.S. К игре, конечно, эти мысли никакого отношения не имеют, так как в ней гиперпривод планируется, но реальная жизнь может оказаться куда суровее.
Win7 Pro x64
Intel Core2Quad 2.5GHz 4GiB RAM
NVidia GForce 9800 1 GiB
Сообщение отредактировал SHW - Четверг, 08.09.2011, 11:03 |
|
|
| |
| SpaceEngineer | Дата: Четверг, 08.09.2011, 15:33 | Сообщение # 9 |
|
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5547
Награды: 55
Статус: Offline
| SHW
Подборка видимых технологий межзвёздных путешествий: http://go2starss.narod.ru/
Quote (SHW) По-этому, видимо первыми к звёздам полетят зонды фон Неймана, несущими в себе Seed AI, армию нанороботов-ассемблеров и архив знаний всей цивилизации (помимо маневровых двигателей с небольшим запасом топлива, небольшой энергетической установкой для поддержания спящего режима и навигационных приборов).
Ну понятно, что отныне впереди человека всегда будут роботы.
Quote (SHW) В "интернетах" пишут, что теоретически солнечный парусник можно разогнать до 1/3c, но что-то мне подсказывает, что межзвёздный газ не даст ему разогнаться до такой скорости.
Лазерный парусник (более правильное название) можно разогнать до 0.999(9)c.
Quote (SHW) Тормозить можно "аэродинамическим тормозом" о межзвёздный газ, а при приближении к звезде тем же парусом, что и разгоняли.
Тормозить парусом не получится, только если в той системе уже будет находиться аналогичная батарея лазеров. Или если как-то развернуть корабль в пути, чтобы он обогнул систему по широкой дуге и заходил в неё с противоположенной стороны, тогда можно будет тормозить тем же самым старторвым лазером.
Quote (SHW) По этому каналу можно будет передать и оцифрованное сознание людей, а на месте собирать для них носитель (можно и биологический) для "физической колонизации" со скоростью света. Хотя оцифрованные копии сознания некоторых астрономов можно хранить и в самом зонде.
А вот это имхо невозможно. Человек - не просто биологический робот с софтом-сознанием в мозгу, у него есть душа. А душа не равно сознание, как любят изображать в американской фантастике. Душу не оцифруешь.
Quote (SHW) .S. Технологическую сингулярность вроде как обещают к 2050 году, так что думаю, большая часть обитателей форума доживёт до этого момента и сможет узнать, сбудется такой прогноз, или нет.
Если переживём 2012 
|
|
|
| |
| SHW | Дата: Понедельник, 12.09.2011, 11:35 | Сообщение # 10 |
|
Строитель Миров
Группа: Команда SE
Нидерланды
Сообщений: 618
Награды: 10
Статус: Offline
| Quote (SpaceEngineer) Лазерный парусник (более правильное название) можно разогнать до 0.999(9)c.
Это в абсолютном вакууме. В реальности, думаю, сопротивление межзвёздного газа не даст ему так разогнаться.
Quote (SpaceEngineer) Тормозить парусом не получится, только если в той системе уже будет находиться аналогичная батарея лазеров.
Один из вариантов торможения - использовать два паруса. Один большой - перед торможением отделяется от корабля, второй малый - остаётся на корабле. Тогда большой парус отражает луч от разгонного лазера на малый, тормозя его, а сам улетает в бесконечность. Для пути в один конец этого достаточно. Хотя остаётся проблема фокусировки лазера на таких огромных расстояниях.
Quote (SpaceEngineer) Человек - не просто биологический робот с софтом-сознанием в мозгу, у него есть душа.
Не хочу оффтопить на данную тему, но будем считать, что я в "душу" не верю. По-этому, и считаю возможным. Понятно, что я такой не один. Я считаю, что мозг человека удивительно сложная, но всё же вполне конечная и предсказуемая, машина. Кстати, "оцифровка" уже началась: Искусственный гиппокамп.
P.S. подборку читал, но не полностью. В любом случае, чем кораблей больше и чем они меньше, тем выше вероятность успеха миссии вцелом. Просто по теории вероятностей. При этом манёвр уклонения от микрометеорита на скорости хотя бы 0.1с вещь вообще не реальная. Так что придётся полагаться исключительно на случай.
Win7 Pro x64
Intel Core2Quad 2.5GHz 4GiB RAM
NVidia GForce 9800 1 GiB
Сообщение отредактировал SHW - Понедельник, 12.09.2011, 12:09 |
|
|
| |
| SpaceEngineer | Дата: Понедельник, 12.09.2011, 17:32 | Сообщение # 11 |
|
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5547
Награды: 55
Статус: Offline
| Quote (SHW) P.S. подборку читал, но не полностью. В любом случае, чем кораблей больше и чем они меньше, тем выше вероятность успеха миссии вцелом. Просто по теории вероятностей. При этом манёвр уклонения от микрометеорита на скорости хотя бы 0.1с вещь вообще не реальная. Так что придётся полагаться исключительно на случай.
Есть интересная концепция корабля в форме сверхпроводящего тора. Тор создаёт магнитное поле, а сзади него взрываются термоядерные бомбочки. Магнитное поле "отражает" плазму назад, формируя реактивную струю. Но часть плазмы проходит через дырку тора вперёд, и при желании может испарять пылинки и метеориты, встречающиеся на пути.
Но это всё оффтоп, мы же предполагаем что в игре будет использоваться гипердвигатель. Конструкции звездолётов нас интересуют как бы в "облегчённом" варианте, предельной скорости 0.01-0.1с будет достаточно.
|
|
|
| |
| SHW | Дата: Среда, 14.09.2011, 09:44 | Сообщение # 12 |
|
Строитель Миров
Группа: Команда SE
Нидерланды
Сообщений: 618
Награды: 10
Статус: Offline
| Да, интересная концепция, хотя бомбочек на весь путь скорее всего не хватит. Только на разгон-торможение, а большую часть времени корабль будет лететь без плазменного щита.
Хоть это и оффтоп, но саму идею плазменного щита можно взять и в игру.
Win7 Pro x64
Intel Core2Quad 2.5GHz 4GiB RAM
NVidia GForce 9800 1 GiB
|
|
|
| |
| SpaceEngineer | Дата: Среда, 14.09.2011, 18:22 | Сообщение # 13 |
|
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5547
Награды: 55
Статус: Offline
| Там это не щит, а скорее просто дополнительная реактивная струя, выстреливаемая вперёд. По идее, она даже не будет тормозить корабль - это просто частицы, просочившиеся в дырку бублика. КПД двигателя снижается, вот и всё.
Но мы же не собираемся строить взрыволёт, так что струю придётся создавать чем-то, тормозными двигателями например. А это сильно снижает эффективность корабля.
|
|
|
| |
| Digit1990 | Дата: Четверг, 15.09.2011, 13:09 | Сообщение # 14 |
|
Исследователь
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 260
Награды: 0
Статус: Offline
| Подводя некоторый промежуточный итог:
- основная проблема - хранение энергии [к ней даже непонятно как подойти]
- вторая проблема - полный метаболический цикл [оранжереи и утилизация]
- третья проблема - разработка ядерного реактора для космоса
Per aspera ad Astra
|
|
|
| |
| Aerospacefag | Дата: Четверг, 15.09.2011, 13:31 | Сообщение # 15 |
|
Строитель Миров
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 1019
Награды: 3
Статус: Offline
| Digit1990, AFAIK, первая и третья имеют общий корень и в теории уже решены - это термоядерный синтез.
Вторая - тоже реализуемая, с помощью био- и нанотехнологий.
Добавлю еще:
- вопрос энергетических характеристик аппаратов(в частности, передвижение или взаимодействие)
- вопрос обслуживания, ремонта, и вообще создания конструкций в условиях невесомости, вакуума, а так же условий на поверхности других планет
- вопрос обнаружения и добычи необходимой материи в космосе
Win7
Intel Core i5-2310 2.9 Ghz
4 Gb DIMM DDR3
Asus GeForce GTX760, 2 Gb GDDR-5
|
|
|
| |
ENG
Новый сайт
