• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
27.04.2023
Александр Березин
68
86 820

Starship проделал на Земле при старте громадную дыру. Почему это может отменить создание баз на Луне и Марсе?

4.8

Причиной неуспеха первого испытания Starship могла стать его собственная мощь. Буквально за секунды он вырыл под собой многометровую яму, разбросав куски железобетона во все стороны на километры. Это не только повредило часть инфраструктуры космодрома, но и, возможно, рикошетом ударило по двигателям. Но почему SpaceX не сделала для Starship такой газоотвод, как на Байконуре? И каким образом Starship будет садиться на другие планеты и взлетать с них — ведь взлеты и посадки без газоотвода могут вывести из строя любую базу, которая неизбежно будет находиться рядом?

Облако от старта нового носителя может иметь куда большее значение для его будущего, чем кажется невооруженному глазу / ©SpaceX / Автор: Ирина Мельникова

После неудачного первого запуска собранного в единое целое Starship всю сеть обежали фото серьезных повреждений его стартового стола — многометровой ямы, которую выжгли 33 ракетных двигателя первой ступени. И это несмотря на то, что под «стартовой табуреткой» (на фото) был слой лучшего по огнеупорности железобетона толщиной больше метра.

Множество отраслевых комментаторов обратили внимание, что три вышедших из строя сразу после старта двигателя Raptor находились с одной стороны низа ракеты и в одной секции. Почти наверняка они получили те или иные повреждения при старте, а не вышли из строя «одновременно и случайно». Не исключено, что те же повреждения — в том числе и от обломков бетона стартовой площадки — привели и к провалу пуска в целом.

Однако это самые очевидные и бросающиеся в глаза выводы. Хорошо известно, что на Starbase (так SpaceX называет свою стартовую базу в Бока-Чика) уже завезли стальную плиту, которую планируют подложить под «табуретку» для запуска Starship и охлаждать огромным объемом прокачиваемой воды. Перед апрельским пуском ее просто не успели уложить — не хватило времени.

Ободранный стартовый стол в Бока-Чика. Обычно обломки при старте летят под небольшими углами, но исключительная мощность струй плюс рикошета от “табуретки”, с которой взлетал Starship, сделали удары обломков по самому носителю достаточно вероятными / ©Wikimedia Commons

Такая плита выдержит нагрев от газовых струй. То есть и разлета бетона при старте не будет, что радикально упростит будущие полеты. Конечно, к плите хорошо бы приложить газоотвод а-ля Байконур. А с учетом близких грунтовых вод на Бока-Чика такой газоотвод придется делать «насыпным», над поверхностью, что потребует месяцев стройки и заметных денег. Однако все это — решаемые проблемы.

Но стоит взглянуть на ситуацию более детально. А на других небесных телах, не на Земле, удастся ли решить такие проблемы? Ведь там они тоже будут. И пути решения пока совершенно неочевидны.

Миссия «Артемида» под угрозой?

Напомним: NASA планирует использовать Starship для высадки на Луне, причем формально — в ближайшие пару лет. Правда, пока это маловероятно, потому что пока NASA даже скафандры нормальные для лунной высадки не сделало. Лунные скафандры эры «Аполлонов», во-первых, слишком старые, во-вторых, у них плохо гнутся колени и масса других проблем. Без новых скафандров высадки не будет, даже если все остальные системы будут готовы к 2024 году (что тоже практически невероятно).

Но все-таки очевидно, что в ближайшие несколько лет сесть на Луну Starship придется. И вот тут фото «погрызенного» им стартового стола из жаропрочного бетона начинает приобретать очень-очень большое значение.

Дело в том, что при использовании посадочных лунных модулей «Аполлонов» проблемы с «рытьем посадочной площадки» ракетными двигателями уже были. По некоторым оценкам, каждая посадка поднимала вверх 1,7 кубометра лунного реголита. На вид — просто пыль, пусть и массой в тонны.

Вот только масса поднимаемого при посадке грунта прямо пропорциональна массе сажаемого корабля, а также тяге посадочных двигателей. Посадочный модуль «Аполлонов» имел всего 15 тонн массы. Причем на Луну садилось меньше, потому что значительную часть топлива этот модуль сжигал еще до касания спутника. Тяга его двигателя была лишь 45 килоньютонов (при посадке в несколько раз меньше).

Теперь на Луну планирует садиться Starship — конструкция высотой с 17-этажный дом. Его посадочная тяга должна быть в несколько десятков раз больше, чем у посадочного модуля «Аполлонов». Тяга только его вакуумных двигателей при посадке на Луне — порядка 0,6 меганьютонов (при взлете-посадке будет работать лишь часть двигателей, и не на полной мощности).

Если мы умножим 1,7 кубометра грунта, выброшенного тем модулем, на десятки раз, то получим много десятков кубометров грунта. Вполне возможно — более сотни тонн.

В материалах NASA по высадкам «Аполлонов» прямо отмечают: экипажи ряда посадочных модулей (всего их было шесть) во время прилунения ниже 30 метров от поверхности Луны через иллюминаторы не видели вообще ничего. Пыль, поднимаемая посадочными двигателями, образовывала сплошное непрозрачное облако.

Посадка на Луну «Аполлона-14», вид из кабины лунного модуля. Момент довольно слабой видимости вполне различим

Разумеется, радары через такую пыль тоже определяли высоту на местности с сильными погрешностями. А для мягкой посадки высоту надо понимать точно — иначе есть шанс выключить двигатели слишком рано. А это приведет к тому, что или навигатор «подломит ноги» посадочному модулю, после чего взлететь не выйдет, или, что еще хуже, в облаке пыли «поставит» одну из посадочных ног на крупный камень, до посадки скрытый пылью, и завалит посадочный модуль (ракету) на бок. После чего ни поставить его обратно, ни взлететь уже не выйдет.

Если двигатели на посадочного модуля «Аполлонов» полностью блокировали видимость на высоте до 30 метров, то двигатели Starship явно заблокируют видимость на куда большей высоте. Насколько именно большей, предстоит установить экспериментально. С учетом этого обстоятельства сажать американских астронавтов на Луне без предварительной беспилотной посадки туда же Starship — идея сомнительная.

Иными словами, сильно поврежденный пламенем нового носителя бетонный стол в Бока-Чика означает серьезную корректировку всей программы по возвращению людей на Луну. «Артемиде» придется измениться — иначе она рискует погибнуть.

Лунных баз не будет вообще?

Если из предыдущей главы вам показалось, что главная проблема «огненного рытья» Starship — видимость при посадке, то, возможно, вы чересчур оптимистичны.

«Я думаю, пыль — это, возможно, одна из величайших проблем для нормальной работы на Луне. Думаю, мы можем преодолеть остальные физиологические или физические или механическое проблемы — кроме пыли». Из отчета астронавта Юджина Сернана (на фото он внутри лунного модуля) после его полета на Луну / ©Wikimedia Commons

Взгляните на фото одного из астронавтов миссий «Аполлонов», Юджина Сернана. Что это за грязь на его скафандре? Это лунная пыль. На Луне нет атмосферы, и поэтому все пылевые частицы, которые Starship поднимет при взлете или посадке, быстро осядут рядом с местом, где он это сделал. Более того: если вы попробуете счистить с себя или какого-то другого предмета пыль на Луне, то она тут же снова осядет — на то, что вы только что чистили. Вторая особенность: из-за отсутствия атмосферы и заметного трения друг о друга эти частицы имеют не закругленные края, как на Земле, а, напротив, весьма острые. Попросту говоря, это ультрамелкий наждачный порошок, а не пыль в земном смысле этого слова.

Еще одна ее особенность — очень мелкий размер: большинство частиц — 0,02-5,0 микрометра в диаметре. Это тот самый размерный ряд, в котором находится большинство частиц от сгорания ископаемых топлив, на Земле убивающих более миллиона человек в год. Почти все эти частицы — 95 процентов меньше двух микрометров, 40 процентов — менее 0,1 микрометра. Последнюю группу частиц правильнее называть наночастицами. Эффективных фильтров, способных защищать от такого, нет.

После снятия скафандра астронавт оставался в нижнем белье, которое тоже было довольно грязным / ©Wikimedia Commons

Воспоминания астронавтов об этой чудесной субстанции достойны того, чтобы их процитировать:

«Грязь мягка, как измельченный снег, но прилипает ко всему, скафандру, оборудованию внутри модуля, коже и прочему… Было так грязно, что мы не могли читать карты для работы вне корабля… Так много пыли на камере, что мы не могли даже поляризационный фильтр для нее задействовать… Под пылью прятались камни, на которых было легко споткнуться и упасть. Поверхность неоднородна… Мы были черны, как если бы работали в растолченном в порошок графите… Ушло несколько дней [после полета], чтобы эта грязь ушла из-под ногтей».

Не надо думать, что астронавты не пытались удалить с себя эту пыль, пахнущую (внутри модуля) как черный порох. Пытались, в том числе влажными салфетками, ведь при попадании ее в глаза и нос приятного было мало. То, что вы видите на фото, это то, как они выглядели после очистки. В качестве неприятного бонуса пыль давала такое раздражение глазам, что их приходилось промывать специальным раствором, а нос астронавтов был стабильно заложен. Избавиться от этого внутри лунного модуля было невозможно, потому что попавшие туда со скафандром лунные пылинки продолжали летать в воздухе сутками.

Несмотря на небольшую скорость, луномобили объективно страдали от пыли / ©YouTube

У луномобилей, использовавшихся во время миссий, были постоянные технические проблемы из-за пыли, но были вещи и похуже. Возможно, на каком-то этапе именно это «похуже» станет главной проблемой освоения Селены.

Дело в том, что лунная база будущего по логике должна быть близка к месту взлета и посадки Starship. Это технически неизбежно, потому что таскать здоровенные модули для строительства базы на километры на Луне просто нечем. Там нет дорог и тяжелых грузовиков.

В то же время располагать базу ближе километра (в лучшем случае) от точки посадки Starship объективно невозможно. Потому что поднятая им при посадке и взлете пыль быстро покроет все в округе плотным слоем.
 
Именно так вышло с Surveyor III — исследовательским автоматом, который лежал на поверхности Луны в 163 метрах от точки посадки модуля миссии «Аполлон-12». Точка посадки была выбрана специально, чтобы астронавты нашли аппарат и оценили, насколько он пострадал за 31 месяц пребывания на лунной поверхности. Аппарат был белый — и астронавты искали его как белый. А нашли… коричневый! Сперва думали, что он выгорел. Однако, потрогав, убедились: он покрыт толстым слоем практически неудаляемой (потому что легко прилипающей снова) лунной пыли.

Surveyor III, фото экипажей «Аполлонов» (после очистки) / ©Wikimedia Commons

Starship, напомним, даст выброс пыли радикально больше, чем в десятки раз более легкий посадочный модуль «Аполлона». Он покроет толстым слоем пыли любую инфраструктуру лунной базы, если будет стартовать ближе километра от нее.

А это недопустимо. Начнем с того, что любое обитаемое пространство на безвоздушном теле должно иметь средства охлаждения, подобные тем, что мы видим на МКС. Радиаторы охлаждения на Луне, как выяснили экипажи «Аполлонов», быстро покрываются пылью, и удалить ее оттуда нереально. Из-за пыли температура многих технических средств начинает на десятки градусов превышать расчетную, в результате они работают не так хорошо и долго, как рассчитывали их разработчики на Земле.

Когда на МКС начинаются проблемы с охлаждением одного из модулей, космонавты просто переходят в другой — потому что в проблемном может быть и +50, а долгое пребывание в таких условиях может дать летальный исход. Но куда перейдут люди на лунной базе? Сколько бы модулей у нее ни было, близкий взлет Starship покроет неубираемой пылью все радиаторы охлаждения. Бежать некуда.

Снова процитируем астронавта-лунника Юджина Сернана:

«Простые механические устройства с большими зазорами [то есть, в теории, малочувствительные к обычной пыли] с луномобиля TM-2005-213610 8 начали показывать эффекты от пыли… К середине и концу третьей поездки даже такие простые вещи, как замки багажника и транспортной платформы, начали не то что плохо работать, а вообще работать перестали. Они „замерзли”. Вы стараетесь очистить их от пыли, но это ничего не давало [счищенная пыль в лунных условиях не уносится в сторону, а тут же оседает в районе, где ее счистили]. Эффект этой пыли на зеркала, камеры и даже чеклисты был феноменальным… Когда мы оказались внутри модуля… сняли скафандры, и пыль была на наших руках, лицах, и мы ходили в ней. Вы можете как угодно тщательно чиститься, но пыль заселит каждую трещинку и уголок в корабле и каждую пору в вашей коже».

Пробный заезд Юджина Сернана на луномобиле. Скорость движения во время этого тест-драйва была всего несколько километров в час, но даже при этом облачка пыли в районе колес были неизбежны ©Wikimedia Commons

Он вовсе не драматизирует. NASA отмечает, что уже после пары выходов в скафандрах те начинали «травить» воздух. Это и не удивительно: если на подвижное герметичное сочленение попали мелкие частицы, то скоро они не дадут ему быть герметичным. Потеря давления достигала 0,01 атмосферы в минуту после, повторимся, всего двух выходов. Уже утечка 0,02 в минуту считается недопустимой, поэтому в таких скафандрах в третий выход просто не пускали.

Зададимся простым вопросом: что будет, если воздух начнет травить шлюз лунной базы, на который осядет пыль после пусков Starship? Где в таком случае база возьмет бесконечный источник кислорода для восполнения утечки? А что будет, когда радиаторы ее систем охлаждения покроются пылью, и она начнет перегреваться до температур, несовместимых с жизнью? 

Впрочем, не скроем, в этой области есть и поводы для надежды. В комментарии для Naked Science специалист в области конструирования и производства скафандров (он пожелал остаться анонимным, по причинам, которые читатель поймет ниже) отметил: в том, что касается скафандров, сегодня сделан огромный шаг вперед.

«Материалов, которые были применены в скафандрах «Аполлонов», сегодня в современных скафандрах нет. Вообще, проделан огромный путь в совершенствовании всех подсистем скафандров. В 1986 году были проведены ресурсные испытания перчатки советского скафандра «Орлан-ДМ» для внекорабельной деятельности, которая была копией американской перчатки скафандра «Аполлонов». Ее ресурс был 300 сгибаний-разгибаний кистевого шарнира – это ничто, абсолютно недостаточно для полноценной работы. В 2006 году ресурс у перчатки уже новой разработки [используется в настоящее время на российских скафандрах «Орлан-МК» и «МКСС»] был выше 100 тысяч сгибаний-разгибаний кистевого шарнира — прогресс налицо. Да, здесь речь идет о скафандрах для орбиты, а не Луны, но общее представление о прогрессе получить все же можно».

При этом сейчас особое внимание уделяется испытаниям скафандров и всех компонентов лунной программы именно в пылевых камерах с аналогами лунного реголита. «Лунная пыль, в отличие от земной, с острыми, а не с закругленными краями. В США это огромный бизнес, несколько фирм продают аналоги лунного реголита, который активно используются в различных экспериментах и испытаниях».

Разумеется, это не означает, что проблема решена полностью, продолжает специалист, но и на Луну нам предстоит лететь «не завтра, и, видимо, не послезавтра. Кроме того, надо учитывать, что первые лунные скафандры будут рассчитаны всего на несколько выходов, а не десятки. Опыт их эксплуатации позволит выяснить, есть ли какие-то узкие места. Для лунных баз, вполне возможно, будет создано еще одно, новое поколение скафандров». 

Приборная панель луномобилей тоже быстро покрывалась пылью, делавшей ее приборы крайне трудночитаемыми. Между тем, ехать по другому небесному телу, не будучи в курсе состояния батарей своего электромобиля (а равно и ряда других параметров), занятие не самое простое ©Wikimedia Commons

В России, в целом, ситуация с готовностью скафандров к лунным условиям хуже, продолжает он. «Звезда» [делает российские космические скафандры] уделяет особое внимание новым дорожкам на территории и красным уголкам с доской почета, что, конечно, дело нужное, но новые скафандры не заменит. Вот с лунной пылью могут быть проблемы. Кроме того, в силу бюджетных ограничений, испытания и вообще проработка проблемы по лунной пыли в России поставлены гораздо слабее».

А что же с Марсом?

Впрочем, оставим в стороне Луну. Илон Маск уже не раз объяснял, почему считает ее освоение бесперспективным и почему планирует полеты к Марсу. Что там ждет Starship с его уникальными способностями к копанию больших ям раскаленными газами?

К счастью, на Марсе есть атмосфера, способная переносить пыль. Это означает, что там ее можно эффективно счистить с любой поверхности. Кроме того, местная пыль не такая электростатически «прилипчивая». Следовательно, если даже марсианская база будет близко к взлетно-посадочной площадке Starship, это не вызовет фатальных проблем ни с радиаторами охлаждения, ни со шлюзами. Как добавляет процитированный выше специалист, положительная особенность Марса — это ветер, который сносит пылевое загрязнение, даже если оно случилось. И с марсоходами такой снос, после которого резко улучшилась работа фотоэлементов, случился уже не раз.

Тем не менее, определенные проблемы возможны. И при посадке, и при взлете. Дело в том, что под поверхностью Марса много воды, но где именно, мы, к сожалению, в основном не знаем. С орбиты радарами можно вскрыть только очень крупные водные массивы, например крупные подповерхностные озера у южного полюса Марса или ледовые шапки там же.

В 2008 году посадочный аппарат «Феникс» высадился на 68-м градусе северной широты Марса. Неожиданно для планировщиков миссии, оказалось, что сел он на лед, покрытый тонким слоем реголита. Работа посадочных двигателей обнажила лед (его видно на фото под посадочным аппаратом). Будь на его месте Starship, он бы взрывообразно испарил лед с приличной генерацией пара / ©Wikimedia Commons

Просто пропитанный замерзшей водой грунт, марсианский аналог вечной мерзлоты, радар часто не возьмет. Нейтронные приборы типа российского ДАН, стоящего на американских марсоходах, могут обнаружить воду на глубине пробега нейтронов — 1-2 метра от силы. Что там глубже, мы не знаем.

Судя по взлету апреля 2023 года с Бока-Чика, мощные струи пламени «Рапторов» Starship могут прогрызть глубже, существенно глубже метра. Если под «прогрызенным» окажется лед или мерзлота, возможен «паровой взрыв» — взрывообразное превращение воды в пар под действием высоких температур. Камни в такой ситуации будут лететь во все стороны. И лететь далеко, ведь гравитация на Марсе всего 0,38 земной. Следовательно, даже с учетом того что на Земле при взлете работают 33 двигателя «Раптор», а на Марсе будут работать, предположительно, шесть, разброс обломков может быть такой же впечатляющей, как и в Техасе. Напомним: там речь шла о расстояниях до восьми километров от точки запуска.

Карта скоплений водного льда, найденных российскими приборами на Марсе. Часть из них лежит в удивительно низких широтах / ©ИКИ РАН

Из этого напрашивается вывод: даже если базы на Марсе и реальнее лунных, даже если их можно будет нормально охлаждать радиаторами, а их шлюзы смогут работать, то защита от падающих сверху камней им все равно понадобится. И о ней лучше подумать заранее.

В поисках выхода

Достаточно очевидно, что до первой половины 2030-х годов SpaceX не доведет Starship до состояния, при котором в нем можно будет послать людей на Марс. Вторую половину 2020-х годов ему придется летать на Луну. Из этого ясно, что проблема «рытья стартового стола» для этого корабля будет очень значимой. Есть ли пути ее если не решения, то хотя бы обхода?

В теории — да. Во-первых, вместо базы можно использовать сам Starship. Он в конце концов по герметическому объему равен десяти немаленьким земным квартирам или крупной вилле. И уж точно побольше МКС с ее 850 кубометрами герметизированного пространства. Строительство лунной базы, которая была бы просторнее Starship, — задача циклопических размеров, да и надо ли ее решать? Быть может, проще просто сажать корабль в новых местах, получив «кочующую лунную базу»? Так можно каждый раз исследовать новые места, причем не рискуя получить базу, засыпанную пылью от взлетов корабля.

Оптимистичные картины лунной базы имеют ряд значимых недостатков. Шлюзы быстро покроются пылью от взлетов и посадок Starship, если, конечно, мы не планируем строить ради небольшой базы (на рендере ее гермообъем явно меньше, чем у Starship) настоящие шоссе, по которым придется километрами возить модули будущей базы  / ©ESA

Доза пыли, которая сядет на сам Starship после его посадки, конечно, неизбежна. Но ее будет куда меньше, чем у окружающих предметов. По расчетам, пыль от работы двигателей садящегося корабля на Луне в основном летит под углами не более 15 градусов, то есть во все стороны от места посадки, а не вверх. Того мощного облака, идущего вверх, что мы видели на Бока-Чика в апреле 2023 года, на Селене не случится. Потому что на Земле облако ползло вверх в основном за счет конвективных процессов, а на Луне нет атмосферы, то есть конвективные процессы в ней тоже невозможны.

Сложнее выглядит вопрос с безопасной посадкой. Судя по опыту «Аполлонов», минимальное количество пыли поднималось, когда посадка происходила в лунные моря. Их поверхность базальтовая, пыли там не так много, потому что перенос ее из «пыльных» районов Луны идет только баллистически — при попадании туда метеоритов и астероидов. Переноса с ветром нет. Поэтому посадочный модуль «Аполлона-14», прилунившийся в районе кратера Фра Мауро, хотя и жаловался на затруднения от пыли, но хотя бы видел, куда садится, до последних секунд включительно (а вот у «Аполлона-12» видимости в последние, критические несколько секунд посадки не было вообще). Причина очевидна: дно кратера Фра Мауро покрыто потоками базальтовой лавы.

Если новый корабль и будет садиться близ баз на Луне или Марсе, солнечные батареи явно придется относить подальше от стартовой площадки. Без водной завесы рядом со стартом они получат слишком много пыли, чтобы хорошо работать / ©SpaceX

Starship вряд ли будет иметь приличную видимость — для человека ли, радаров ли, без разницы — при посадке на Луну: слишком мощный. Но все равно лучше выбирать районы, где дно сложено лавой и содержит минимум пыли. Правда, и там базу вряд ли сделаешь: циклы взлет—посадка все равно дадут мощное пылевое загрязнение, грозящее убить любую герметичность. Без которой вне Земли в Солнечной системе пока просто не выжить.

С Марсом ситуация схожая: нужно тщательно выбирать зону посадки. Идеально, если оно будет покрыто лавовыми потоками: под ними вряд ли возможна вечная мерзлота. Значит, грунт в районе посадки не «поплывет» и одна нога не сядет сильно глубже другой, создав угрозу опрокидывания. В будущем стоит подумать о создании взлетно-посадочных площадок близ входов в марсианские лавовые трубки — огромные пещеры, способные служить естественными аналогами газоотводов Байконура.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 15:12
Редакция Naked Science

Разработка называется XLand-MiniGrid и позволяет тренируемому ИИ выполнять триллион взаимодействий с обучающей его средой всего за три дня.

12 часов назад
Илья Стахеев

Евгений Владимирович Розанов, руководитель лаборатории «Исследований Озонового Слоя и Верхней Атмосферы» в Санкт-Петербургском государственном университете — самый цитируемый российский климатолог, один из главных рецензентов знаменитого доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), за который эта организация была удостоена Нобелевской премии мира. Его исследования, посвященные влиянию солнечной активности на климат и состояние озонового слоя, внесли значительный вклад в современное понимание глобальных климатических процессов и важности климатических наук. Мы решили спросить его, как устроена климатическая модель Земли, решена ли проблема озонового слоя и почему климатические вопросы так политизированы.

Вчера, 11:00
Мария Азарова

«Яндекс» внедряет нейросетевые технологии с 2010-х годов — этому предшествовало много лет исследований в сфере машинного обучения. Со временем такие разработки сделали сервисы компании удобнее и быстрее: например, сегодня пользователи «Поиска» получают более подробные ответы на свои запросы, в которых могут комбинировать текст и изображение.

3 декабря
Елизавета Александрова

Американская лунная программа «Артемида» предусматривает экспедиции длительностью от нескольких дней до долгих недель и даже месяцев, но луномобиля для передвижения экипажа по поверхности спутника Земли на сегодня нет. Поэтому космическое агентство США продумывает план действий на случай, если астронавты окажутся далеко от базы и кто-то из них внезапно не сможет идти самостоятельно.

3 декабря
Варвара Кравцова

Сражались ли амазонки на территории нашей страны, как развивались первые крупные города и чем древний геном выносливее современного — об этом нам рассказал Харис Мустафин, заведующий лабораторией исторической генетики, радиоуглеродного анализа и прикладной физики МФТИ.

30 ноября
Редакция Naked Science

Последние полвека темпы развития науки снижаются. В быту это пока незаметно, потому что от фундаментального открытия до его реализации в технике проходят десятки лет. Но замедление длится слишком долго, то есть вскоре мы столкнемся с замедлением развития техники в целом. Naked Science решил дать перевод видео физика и популяризатора Сабины Хоссенфельдер на эту тему. Что же не так с современной наукой и можно ли что-то исправить?

16 ноября
Evgenia

Международная коллаборация физиков под руководством ученых из Йельского университета в США представила самые убедительные на сегодня подтверждения существования нового типа сверхпроводящих материалов. Доказательство существования нематической фазы вещества — научный прорыв, открывающий путь к созданию сверхпроводимости совершенно новым способом.

28 ноября
Елизавета Александрова

Обсерватории постоянно улавливают «мигающие» радиосигналы из глубин Вселенной. Чаще всего их источниками оказываются нейтронные звезды, которые за это и назвали пульсарами. Но к недавно обнаруженному источнику GLEAM-X J0704-37 они, по мнению астрономов, отношения не имеют.

25 ноября
Полина Меньшова

Многие одинокие люди считают, что окружающие не разделяют их взглядов. Психологи из США решили проверить, так ли это на самом деле, и обнаружили общую особенность у людей с недостаточным количеством социальных связей.

[miniorange_social_login]

Комментарии

68 Комментариев
-
0
+
Даю подсказку- таким способом укрывают агрегаты станков, работающих в пыльных, вакуумных, агрессивных средах. Муфта- и нет проблем.
-
0
+
Доброго дня Господа. Вы долго обсуждали и аргументировали тему реголита. Хорошо. Ответьте ,пожалуйста, на очень простой вопрос. Что будет , если мы укроем подвижные соединения непроницаемым материалом, приклеив его края к неподвижным частям агрегатов? А если материал прозрачный и многослойный, с отделением слоев механическим путем по мере загрязнения, способом скатывания в плотный рулон( дабы пыль не тревожить) ?
Paidamart
25.06.2023
-
0
+
Отличная статья! Слушайте, мне сразу же пришла в голову довольно банальная идея: А что если применить крайне простой способ: Отправить заранее на место посадки что-то с двигателями которое предварительно сдует с твердой поверхности большую часть пыли? То есть так сказать провести репетицию посадки с предварительным сдуванием этой пыли?) Как вам такая идея? Уж точно ее проще реализовать чем прочие идеи, по крайней мере для начальных миссий. Ведь есть же все таки что-то твердое под этой пылью, вот сдуть ее и как раз посмотреть на то насколько эта поверхность подходит для посадки. Более того, это устройство помимо двигателей направленных вниз снабдить боковыми доп. двигателями которые ко всему прочему ещё дополнительно отбросят эту пыль ещё дальше от корабля ввиду отсутствия ветра это будет неким аналогом ветра, чтобы уж наверняка освободить как можно больше поверхности от этой проблемы. Это касательно проблемы прилунения. Что касается пыли на скафандрах и на поверхностях внутри станции: Можно применить пылесосы по типу Дайсона которые циклонически собирают пыль не сколько за счёт фильтрации сколько за счёт воздействия на нее центробежных сил заставляющих ее прижиматься к стенкам внутри пылесоса. Разумеется эту технологию нужно будет как то модернизировать для того чтобы собирать любую даже исключительно мелкую нанопыль. Потому что даже самая малая частица имеет массу и поэтому может быть собрана. А на скафандрах применять электризацию поверхности чтобы поверхность имела такой же заряд что и пыль в таком случае пыль не будет прилипать так как частицы с одинаковым зарядом отталкиваются. Наверное это первое что пришло в голову учёным ещё тогда в 70-х. Но у них вряд ли были такие крутые возможности какие есть сейчас. А для внешних поверхностей помимо того что все поверхности будут иметь тот же заряд что и пыль можно попробовать применять источники постоянной вибрации, которые будут сталкивать с поверхностей пыль в постоянном режиме.
Paidamart
25.06.2023
-
0
+
Отличная статья! Слушайте, мне сразу же пришла в голову довольно банальная идея: А что если применить крайне простой способ: Отправить заранее на место посадки что-то с двигателями которое предварительно сдует с твердой поверхности большую часть пыли? То есть так сказать провести репетицию посадки с предварительным сдуванием этой пыли?) Как вам такая идея? Уж точно ее проще реализовать чем прочие идеи, по крайней мере для начальных миссий. Ведь есть же все таки что-то твердое под этой пылью, вот сдуть ее и как раз посмотреть на то насколько эта поверхность подходит для посадки.
Clubas Bunkeras
04.05.2023
-
1
+
Ещё Королев говорил,нет смысла в людях на Луне,все решат роботы и автоматика,вы за все время ничего не поняли,как надоел ваш романтизм ..надо думать о целесообразности и о экологии земли,об правильном использовании ресурсов здесь заселении океана - его экологии ,качества и минимализма жизни ,об возобновляемой планете ,навести порядок здесь ,а потом создавать условия на других планетах..ми ничего не знаем...много очень много работы по уборке космического мусора и в головах тоже!!!
Zhe Sh
04.05.2023
-
0
+
Всё, что человечество осваивало и колонизировало за свою историю, приносило доход, т.е. имело экономический смысл. Если территория неспособна генерировать доход, то она остаётся почти безлюдной - см. Антарктида, тундра, пустыни, высокогорье и т.п. Каков экономический смысл "освоения" Луны и Марса? Сегодня - точно никакого. В перспективе Луна могла бы стать туристическим центром, но для этого нужно снизить стоимость перелета на несколько порядков. Трудно, но лет через 100 - почему нет? С Марсом гораздо хуже, туда не налетаешься, там надо создавать местную самодостаточную экономику. Для этого придется превращать планету из совершенно непригодной для жизни во что-то более дружественное. До таких технологий нам, очевидно, гораздо далее ста лет. Так что единственный реальный интерес сейчас в этой области - научный. И здесь Марс затыкает Луну за пояс по всем направлениям. А главное из них - поиск внеземной жизни. Экспедиция на Марс - вот на что должны быть направлены все усилия! А на этой Луне дурацкой человечество, боюсь, завязнет на десятилетия, непонятно зачем(
Vlad Ok
03.05.2023
-
0
+
садится на Луну и взлетать с нее будет не вырывшая ямку (кстати ее уже почти заделали) супер хеви а старшип в "лунном" конфиге. Разумеется там для данных операций не будет использоваться вся тяга движков Старшипа а лишь достаточная. С Марсом та же история. Чтобы немножко понять о чем речь достаточно посмотреть посадку Фалкон 9 на простую бетонную площадку или на морскую платформу. Так что никаких ужасных проблем с посадками взлетами лунных и марс.программ и близко не будет.
    В тексте выше не только указано, что садиться на Луну и Марс будет другая ступень, но и показано, с цифрами в руках (и даже указаны уровни "достаточной тяги"), почему проблемы пыли при этом все равно будет крайне значительной -- на пример куда более маломощных посадочных двигателей посадочных модулей прошлого. "Так что никаких ужасных проблем с посадками взлетами лунных и марс.программ и близко не будет." Так что проблемы указанного в статье типа обязательно будут. А комментировать есть смысл только в том случае, если вы читали комментируемую вами статью, а не только ее заголовок.
-
0
+
А тут форум, школьников младших классов!? 🙄 Для старта с Марса, а тем-более с Луны, суперхеви не нужна!!! Гравитация ни какая, пятый класс! Двоечники!!! Афтор тоже недалек 🙄☝️
    Простите, вы не пробовали читать текст, который комментируете? И если пробовали -- как смогли не заметить там кусок на эту тему, показывающий, что и для второй ступени проблемы с пылью очень серьезны?
Комментарий удален пользователем или модератором...
Комментарий удален пользователем или модератором...
    "Все это дурь и ничем не обоснованная необходимость Ваше освоение других планет. Напрасная трата, ресурсов и человеческих жизней и умственных усилий человечества." Да, ваша позиция может быть такой. Однако, вы не оказываете влияние на решение этих вопросов -- а Маск оказывает. "Сейчас нам это явно не под силу. Прежде всего всего на планетах СС надо восстановить магнитные поля, а это займет не одно столетие." Справочно: магнитные поля для плотной атмосферы и наличия воды не нужны вовсе, в т.ч. на Земле. Стоит ознакомиться с вопросом глубже.
    +
      ещё комментарии
В статье забыт факт, что с Земли взлетает ракетоноситель с кораблём, а с Луны и Марса только корабль, который уж точно не наделает таких ям, особо учитывая гораздо меньшую гравитацию и необходимую тягу. Но про Луну да, я удивлён, что это вообще никто не писал, что там НАСТОЛЬКО всё плохо с пылью. Там же реально базы в принципе невозможны с нашими технологиями, пока не научатся начисто смывать пыль со шлюзов и прочих важных деталей. Выходит прав Маск: ну её, эту Луну, Марс реалистичнее звучит.
    "В статье забыт факт, что с Земли взлетает ракетоноситель с кораблём, а с Луны и Марса только корабль" Если прочитать статью выше, то можно заметить такой кусок: " Посадочный модуль «Аполлонов» имел всего 15 тонн массы. Причем на Луну садилось меньше, потому что значительную часть топлива этот модуль сжигал еще до касания спутника. Тяга его двигателя была лишь 45 килоньютонов (при посадке в несколько раз меньше). Теперь на Луну планирует садиться Starship — конструкция высотой с 17-этажный дом. Его посадочная тяга должна быть в несколько десятков раз больше, чем у посадочного модуля «Аполлонов». Тяга только его вакуумных двигателей при посадке на Луне — порядка 0,6 меганьютонов (при взлете-посадке будет работать лишь часть двигателей, и не на полной мощности)." Напомню: вторая ступень Старшипа высотой с 17-этажный дом (50 метров). И это ему для посадки на Луну хватит 0,6 меганьютонов. А то, что взлетало с Земли -- 120 метров в высоту, и тяга у него раз в сто больше,чем 0,6 меганьютонов. Из чего видно: в статье упомянутый вами факт не забыт. " который уж точно не наделает таких ям, особо учитывая гораздо меньшую гравитацию и необходимую тягу." См. текст выше. Там тяга в 45 кн поднимает облако пыли, через которое ничего не видно. А у второй ступени Старшипа тяга 0,6 мН для Луны и 1,4 меганьютона для Марса. Чего вполне достаточно (в случае Марса) для рытья ям, если под поверхностью будет сразу лед (см. фото Финикса в тексте -- там как раз такая ситуация).
Элементарные просчеты показывают насколько сложны космические полеты.
-
0
+
Даже жалко стало Маска... всепобеждающая жаропрочная пыль коварно проникнет во все и вся и потом начнет есть космонавтов изнутри. Ой. Это же фильм цитирую... ну ладно.
Комментарий удален пользователем или модератором...
-
1
+
"Starship проделал на Земле при старте громадную дыру" - когда и где, позвольте поинтересоваться? Если вы про тест 20 апреля, то Старшип свои двигатели даже не включал. Дыру проделал ускоритель Super Heavy, который на на Марс, ни на Луну не полетит.
    "Starship проделал на Земле при старте громадную дыру" - когда и где, позвольте поинтересоваться? Если вы про тест 20 апреля, то Старшип свои двигатели даже не включал. Дыру проделал ускоритель Super Heavy, который на на Марс, ни на Луну не полетит." 20 апреля 2023 года. Поскольку Старшин -- это название не только верхней ступени, но и системы в целом. Более того: в тексте предельно доступным русским языком пояснено, что несмотря на меньшее число двигателей на второй ступени, проблема эта для нее никуда не ушла. И пояснено, почему -- с цифрами в руках.
Sergei Nikolashin
29.04.2023
-
-1
+
Если пыль нельзя стряхнуть, то может возможно её всасывать ПЫЛЕСОСом. Хотя бы на соединениях жизнеобеспечения, а они я так понял дышат этой пылью. Фантастику какую никакую почитали бы.. понятно что пвлесборниками запасаться, и из мелкодисперсного состояния ее в строительный материал превращать. Вспомнил пирамиды из блоков без зазора, на земле. Торможение двигателями при посадке, тоже не дело. Что-то должно быть плазменное, электромагнитное.. Дикие мы ещё, а все туда же, в космос, на лопате..
    Интересно, что после первых миссий Аполлонов на модули дали пылесос. Увы, лунная пыль скоро сделала его малоработоспособным. Из-за очень малых размеров она легко забивает пылевые фильтры, а чистить их от нее там очень сложно (см. текст выше). Есть идеи делать магнитоуловители (часть пыли -- оксид железа), но пока до практической реализации там, кажется, далековато. "Что-то должно быть плазменное, электромагнитное.. Дикие мы ещё, а все туда же, в космос, на лопате.." Плазма точно так же будет поднимать пыль.
    +
      ещё комментарии
      Sergei Nikolashin
      29.04.2023
      -
      0
      +
      Что значит " дали пылесос" ? Это должно быть что-то может как вы говорите электромагнитное, или "инжекторное" на принципе создания разряжения среды. Какой то объём, который на любом принципе, должен всасывать в себя эту гадость, и в конечном итоге становиться материалом для постройки.. Просто никто не задавался этой целью. Им вон землю копать под станиной не хочется. Они плиту металлическую придумали. А что отсутствие выхода напряжения сожжёт корабль им не интересно..Ну вот такие у них мысли. Никуда они не летали, и вопросы которые перед ними встают, явно встают впервые..
        Дали промышленный пылесос, адаптированный для работы в невесомости. Он всасывал, но эффективно - недолго, потому что пыль оседала на фильтре и резко ослабляла поток воздуха в пылесосе. Электромагнитное дать было невозможно, потому что на тот момент даже первичный анализ лунной пыли на состав еще продолжался, да и не сделать такое устройство быстро. ". Никуда они не летали, и вопросы которые перед ними встают, явно встают впервые.." Блажен, кто верует.
          Sergei Nikolashin
          29.04.2023
          -
          0
          +
          Есть нелинейные системы вакуумирования, в которых зоны разряжения и зоны накопления, зоны продувки не создают этих проблем. Я собственно о чем? Никто этим делом видимо не занимался, потому что не было поставлено задач, из за отсутствия проблем. Веровать можно конечно, но минимальный анализ говорит, для них все это ново, ибо в Голливуде у них все получалось. Проблема со стартовым столом ярчайшее этому подтверждение. Потому что косяк, уровня пионерского авиамодельного кружка. " Поставим стальную подошву под стул и она все выдержит. Конечно можно было бы газоотведение сделать, но на это нет времени" А так - успели? С автомобилем Тесла, и автопилотом на нем, у Маска проблемы того же характера. Деньги есть, ума не надо - говорила про таких моя бабушка. Умнейший была человек.
    Ванечка
    30.04.2023
    -
    0
    +
    В сущности плазменное и электромагнитное все равно должно иметь тягу достаточную для торможения или отрыва корабля от поверхности. А значит будет воздействовать на поверхность с той же силой что и ракетный движок. Если же "что-то электромагнитное" будет отталкиваться от электромагнитного поля, то не понятно как оно станет работать на планетах где этого поля нет. В идеале нужно что-то волшебное чтобы по мановению условного Гэндальфа поднимало старшипы или иные союзы не отбрасывая взамен ничего. Тут и карты в руки сторонникам мирового эфира. Или разработчикам гравитационных двигателей. Про которые неясно вообще почти ничего. Как вариант старт в луче лазера, что даже на Луне вряд ли возможно. А пока все это фантастика придется выбирать стартовые площадки на базальтовых плитах или заливать место бетоном. И делать генеральную уборку.
Shelove517
28.04.2023