China dorește să construiască o mega navă spațială lungă de aproape un kilometru / Specialist NASA: "Cred că este în totalitate fezabil, dar prețul e problema"

de I.B.     HotNews.ro
Vineri, 3 septembrie 2021, 15:16 Science - Tehnologie


Tur virtual pe nava spatiala Star Trek USS Enterprise
Foto: Captura YouTube
China investighează cum să construiască nave spațiale gigantice, care au o lungime de până la 1 kilometru. Dar cât de fezabilă este ideea și care ar fi rostulunei nave spațiale atât de masive?, se întreabă Live Science.

Proiectul face parte dintr-un apel mai larg pentru propuneri de cercetare din partea Fundației Naționale de Științe Naturale din China, o agenție de finanțare administrată de Ministerul Științei și Tehnologiei din țară. O schiță de cercetare postată pe site-ul fundației a descris astfel de nave spațiale enorme ca „echipamente aerospațiale majore pentru utilizarea viitoare a resurselor spațiale, explorarea misterelor universului și viața pe orbită pe termen lung”.

Fundația dorește ca oamenii de știință să efectueze cercetări cu privire la noi metode de proiectare ușoare care ar putea limita cantitatea de material de construcție care trebuie înălțat pe orbită și noi tehnici pentru asamblarea în siguranță a acestor structuri masive în spațiu. Dacă ar fi finanțat, studiul de fezabilitate ar avea o durată de cinci ani și ar avea un buget de 15 milioane de yuani (2,3 milioane de dolari).

Proiectul s-ar putea să sune ca ficțiunea științifică, dar fostul șef al departaentului tehnlogie al NASA, Mason Peck, a spus că ideea nu este în întregime nerealizabilă, iar provocarea este mai mult o problemă de inginerie decât de știința fundamentală.

"Cred că este în totalitate fezabil", a declarat Peck, acum profesor de inginerie aerospațială la Universitatea Cornell, pentru Live Science. "Aș descrie problemele de aici nu ca impedimente insurmontabile, ci mai degrabă probleme de scară."

De departe cea mai mare provocare ar fi prețul, a remarcat Peck, datorită costului uriaș al lansării obiectelor și materialelor în spațiu. Stația Spațială Internațională (ISS), care are o lățime de doar 110 metri în cel mai lung punct al său, conform NASA, a costat aproximativ 100 de miliarde de dolari pentru construcție, a spus Peck, astfel încât construirea a ceva de 10 ori mai mare ar afecta chiar și cel mai generos buget național.

Totuși, depinde mult de ce tip de structură intenționează să construiască chinezii. ISS este dotat cu echipamente și este conceput pentru a găzdui oameni, ceea ce îi mărește semnificativ masa. "Dacă vorbim despre ceva care este pur și simplu lung și nu și greu, atunci este o poveste diferită", a spus Peck.


Nava spațială mare, probleme mari



Tehnicile de construcție ar putea, de asemenea, să reducă costul de a duce o navă spațială gigant în spațiu. Abordarea convențională ar fi construirea componentelor pe Pământ și apoi asamblarea lor ca un Lego pe orbită, a spus Peck, dar tehnologia de imprimare 3D ar putea transforma materiile prime compacte în componente structurale de dimensiuni mult mai mari în spațiu.

O opțiune și mai atractivă ar fi să se obțină materii prime din Lună, care au o greutate redusă în comparație cu Pământul, ceea ce înseamnă că lansarea materialelor de pe suprafața sa în spațiu ar fi mult mai ușoară, potrivit lui Peck. Totuși, acest lucru necesită mai întâi infrastructura de lansare pe Lună și, prin urmare, nu este o opțiune pe termen scurt.



Vibrații și altitudine de orbitare





O structură de asemenea proporții masive se va confrunta și cu probleme unice. Ori de câte ori o navă spațială este supusă forțelor, fie de la manevrarea pe orbită, fie de la andocarea cu un alt vehicul, mișcarea conferă energie structurii navei spațiale care o face să vibreze și să se îndoaie, a explicat Peck. Cu o structură atât de mare, aceste vibrații vor dura mult timp pentru a se opri, astfel încât este probabil ca nava spațială să necesite amortizoare sau control activ pentru a contracara aceste vibrații, a spus el.

De asemenea, proiectanții vor trebui să facă compromisuri atente atunci când decid la ce altitudine ar trebui să orbiteze nava spațială, a spus Peck. La altitudini mai mici, atracția din atmosfera exterioară încetinește vehiculele, determinându-le să se întoarcă constant înapoi pe o orbită stabilă. Aceasta este deja o problemă pentru ISS, a remarcat Peck, dar pentru o structură mult mai mare, care are mai multă tracțiune și ar necesita mai mult combustibil pentru a reveni la locul său, ar fi o preocupare majoră.

Pe de altă parte, lansarea la altitudini mai mari este mult mai scumpă, iar nivelurile de radiații cresc rapid cu cât un obiect este mai departe de atmosfera Pământului, ceea ce va fi o problemă dacă nava spațială găzduiește oameni.

Dar, deși construirea unei astfel de structuri ar putea fi posibilă din punct de vedere tehnic, nu este fezabilă în niciun sens practic, a spus Michael Lembeck, profesor de inginerie aerospațială la Universitatea din Illinois la Urbana-Champaign, care a lucrat atât la programe guvernamentale, cât și la programe spațiale comerciale.

„Este ca și cum am vorbi despre construirea Starship Enterprise”, a spus el pentru Live Science. „Este fantastic, nu este fezabil și distractiv să ne gândim, dar nu foarte realist pentru nivelul nostru de tehnologie”, având în vedere costul, a spus el.

Având în vedere bugetul mic al proiectului de cercetare, este probabil menit să fie doar un mic studiu academic pentru a identifica lacunele tehnologice, a spus Lembeck. Pentru comparație, bugetul pentru construirea unei capsule care să ducă astronauții la ISS a fost de 3 miliarde de dolari. "Deci, nivelul de efort aici este extrem de mic în comparație cu rezultatele dorite", a adăugat el. (integral pe Live Science)




Citeste doar ceea ce merita. Urmareste-ne si pe Facebook si Instagram.

















4474 vizualizari

  • -3 (7 voturi)    
    ... (Vineri, 3 septembrie 2021, 16:07)

    cartograful [utilizator]

    nu pretul e problema ci scopul! La ce ar folosi o nava spatiala de 1km?
    • -2 (4 voturi)    
      Nu e navă, e stație spațială și s-ar rupe singură (Vineri, 3 septembrie 2021, 17:45)

      Harald [utilizator] i-a raspuns lui cartograful

      Absența gravitației nu înseamnă și absența inerției.

      O asemenea stație spațială ar avea cel puțin 6.000 de tone
      • -2 (4 voturi)    
        ... (Vineri, 3 septembrie 2021, 18:21)

        cartograful [utilizator] i-a raspuns lui Harald

        @harald...ok, nu e nava e statie. Structuri de 1km s-au mai facut pe Terra si daca Starship are succes pretul kilogramului pe orbita va scadea undeva in jur de 2-300$ fata de 6-7000 cat costa cu Falcon9 si aprox. 30.000$ cat costa transportul unui kg pe orbita cand s-a facut ISS. Asta ar permite structuri din otel mai rezistente la oboseala (metal fatigue), mai elastice, mai rezistente la foc, samd. Poate ar fi fezabil.
        Intrebarea e: la ce ar folosi? Nici actuala ISS nu are foarte multe rezultate palpabile, a fost mai mult o metoda de-a mentine in priza industriile aerospatile din tarile contributoare. Si o gaura uriasa in bugete.
        • +2 (4 voturi)    
          China vrea să aducă 8 tone de He-3 de pe Lună (Vineri, 3 septembrie 2021, 19:11)

          Harald [utilizator] i-a raspuns lui cartograful

          Care ar putea înlocui 1 miliard de tone de cărbune, dacă fuziunea nucleară se dovedește viabilă dpdv comercial.

          O asemenea stație spațială ar permite lansări de nave mult mai mari spre Lună sau spre Marte decât navele lansate chiar de pe Pământ.

          Chiar și pentru exploatările de metale prețioase de pe asteroizi, e nevoie de niște etape intermediare, nu se poate construi din prima o bază robotizată pe Marte. Plus că drumul spre Marte durează între 6 și 9 luni, deci și pentru asta sunt preferabile nave mai mari, care să facă mai puține drumuri. Asemenea nave mari ar putea fi lansate de pe o stație spațială, dar nu de pe actuala, care e abia cât un Boeing 747.
          • +4 (4 voturi)    
            Nu știu cât de rentabil (Vineri, 3 septembrie 2021, 20:19)

            trotuar [utilizator] i-a raspuns lui Harald

            e exploatarea de He3 pe Lună și să-l trimiți pe Pământ dar colonizarea Lunii zic eu că e absolut necesară nu numai pentru colonizarea sistemului solar cât pentru a proteja Pământul.

            Dacă mâine se descoperă un asteroid care să amenință Pământul una e să lansezi o rachetă de pe Lună și alta e una de pe Pământ. De fapt Luna ar ajuta și la descoperirea acestori tipuri de asteroizi, să ai un telescop optic fără atmosferă ar fi fantastic, un fel de Hubble dar pe steroizi și pe care să poți să-l repari și să-l întreții.
            • 0 (0 voturi)    
              Pentru 1 mld.tone de cărbune? E ultra-rentabil (Sâmbătă, 4 septembrie 2021, 12:09)

              Harald [utilizator] i-a raspuns lui trotuar

              Încearcă să-ți reprezinți cantitatea de 1 miliard de tone de cărbune, ca să înțelegi comparația cu 8 tone de He-3 și rentabilitatea :)
              • 0 (0 voturi)    
                Nu e chiar așa (Duminică, 5 septembrie 2021, 11:43)

                trotuar [utilizator] i-a raspuns lui Harald

                concentrația de He3 este considerată a fi între 1.4 si 15 ppb în zonele luminate și 50 ppb în zonele întunecate (ppb = părți pe miliard). Deci pentru a extrage un gram de He3 trebuie procesate între 20 și 70 de tone de regolith (luăm doar zonele bune cu 15 și 50 ppm și extracție fără pierderi).

                Asta înseamnă că pentru a extrage o tonă de He3 vei procesa între 20 și 70 milioane de tone de regolith, înmulțim cu 8 (de la 8 tone) și ajungi să procesezi între 160 și 560 milioane tone de regolith pentru alea 8 tone de He3 comparabil cu miliardul de tone cărbuni.

                Ținând cont că de faptul că extracția se face pe lună, în realitate vei avea pierderi la extracție, trebuie să-l mai și stochezi, transporți și nu se știe care e randamentul la transformarea în energie e departe de a fi ultrarentabil în viitorul predictibil.
        • +2 (4 voturi)    
          Gaură uriașă în buget ... (Vineri, 3 septembrie 2021, 20:00)

          trotuar [utilizator] i-a raspuns lui cartograful

          Bugetul total al NASA e eroare de rotunjire față de alte cheltuieli în SUA bugetul SUA 0,48%. Are un buget total de 22.6 miliarde,

          Apple de exemplu are vânzări de 270 miliarde cu un profit în jur de 40%.

          Pe ISS se fac cercetări științifice care nu pot fi efectuate pe Pământ.

          https://en.wikipedia.org/wiki/Scientific_research_on_the_International_Space_Station

          Dacă e ceva de regretat la ISS este faptul că nu au fost băgați mai mulți bani și să o extindă (de fapt e exact pe dos mai multe module au fost anulate).

          Cu fiecare modul și cu fiecare astronaut/cosmonaut în plus valoarea adăugată crește mai mult decât linear. Când erau numai 3 de abia apucau să facă întreținerea.
  • -2 (2 voturi)    
    Prototipul e nava urmăritoare din secvență: (Vineri, 3 septembrie 2021, 17:50)

    Nyk1 [utilizator]

    https://www.youtube.com/watch?v=vLgsf8Pei6Q
  • 0 (0 voturi)    
    Peck pleacă de la premiza valabilă ... (Sâmbătă, 4 septembrie 2021, 14:45)

    Lucky1 [utilizator]

    ...acum câteva decenii:

    "De departe cea mai mare provocare ar fi prețul, a remarcat Peck, datorită costului uriaș al lansării obiectelor și materialelor în spațiu. Stația Spațială Internațională (ISS), care are o lățime de doar 110 metri în cel mai lung punct al său, conform NASA, a costat aproximativ 100 de miliarde de dolari pentru construcție, a spus Peck, astfel încât construirea a ceva de 10 ori mai mare ar afecta chiar și cel mai generos buget național."
    Pretul depinde de cine construiește. Dacă construcția aparține NASA + Boeing, Lockheed atunci prețul este exorbitant. Spre exemplu, proiectul SLS (NASA+ Boeing) a costat peste 20 miliarde dolari în 10 ani pentru rachete cu o singura utilizare, fără sa se reușească vreo lansare, iar o lansare a lui ar costa minim 2 miliarde în condițiile a max 2 lansări/an. SLS poate ridica pe orbita acum (teoretic) cca 90to. SpaceX are în dezvoltare, cu lansare pe orbita în cursul acestui an, sistemul Super Heavy/Starship capabil sa fie reutilizat de sute de ori, sa efectueze minim 10 lansări pe zi, fiecare lansare cu 150 to masa utila, pentru un cost de cca 2 milioane (!) dolari/lansare.
    Așa ca nu costul este problema ci modul de abordare.
    Viitorul este deschis acelora care vor face călătoriile spatiale eficiente, restul vor dispare în uitare.
    • 0 (0 voturi)    
      Povești de-ale lui Elon Musk :) (Sâmbătă, 4 septembrie 2021, 16:12)

      Harald [utilizator] i-a raspuns lui Lucky1

      Super Heavy are 3500 de tone la start, din care 3400 de tone combustibil. Ești convins că poți efectua 10 lansări pe zi cu un astfel de booster? Cu ce viteză realimentezi 3400 de tone de combustibil? Iar 10 lansări până unde, până la 100 km altitudine, pentru spectacol? Nu poți face 10 drumuri până la ISS într-o singură zi, chiar și 3 drumuri ar fi exagerat de optimist.

      Starship SN11 a explodat în martie anul ăsta. Reutilizarea de sute de ori ar presupune ca fiecare recuperare să fie reușită. În cazul lui SN11, nici măcar prima recuperare n-a reușit.

      Elon Musk a devenit miliardar cu povești din astea, el are o scuză, deși tot s-ar putea să sfârșească în închisoare pentru fraudarea investitorilor. Dar a colporta gratis poveștile astea mai departe, e oarecum deplasat, ca să nu spunem altfel :)
      • 0 (0 voturi)    
        De ce povesti? (Duminică, 5 septembrie 2021, 2:32)

        Lucky1 [utilizator] i-a raspuns lui Harald

        Ai văzut ferma de carburanți pentru rachete la Starbase (Boca Chica)? Ai văzut dispozitivul de cuplare/decuplare rapid pentru alimentarea cu combustibil a rachetelor montat pe platforma de lansare și turnul de lansare? Toată alimentarea nu va dura mai mult de o ora! Platforma de lansare este de o complexitate mult mai mare decât chiar Starship sau Super Heavy. Elon a dispus ca toate funcțiile principale implicate în lansare sa fie incorporate în Platforma de Lansare, tocmai pentru a simplifica procesele de pregătire a lansării
        Sigur, nu vor începe cu 10 relansări/zi, dar doua cel putin vor face, pana vor dobândi deprinderea necesară și perfecționa metodele de pregătire a lansării.
      • 0 (0 voturi)    
        Ma tem ca privesti putin cam superficial (Duminică, 5 septembrie 2021, 3:00)

        Lucky1 [utilizator] i-a raspuns lui Harald

        " Nu poți face 10 drumuri până la ISS într-o singură zi, chiar și 3 drumuri ar fi exagerat de optimist."

        Relansarea este a boosterului, același booster. Care poate purta o serie de Starship diferite, funcție de misiunea fiecăreia.
        De obicei o lansare și întoarcere pe Pământ a lui Falcon 9 ia cam 8 minute. Superheavy va ateriza numai pe pământ nu pe Ocean, desi se lucrează în prezent la doua platforme maritime speciale Phobos și Deimos care vor putea asigura lansarea și returul rachetelor la o distanta de cea 20 km de țărm pentru a evita vibratile și zgomotul puternic care ar fi un infern în cazul unor activități intense de lansare/relansare.
        Sistemul Superheavy/Starship va fi folosit și ca mijloc de transport uman între diferite centre intercontinentale, exact ca un avion, numai ca durata unui transport nu va depăși 30-40 minute între orice puncte pe Glob. Așa cum un avion poate efectua o serie de zboruri în aceeași zi, și rachetele vor putea atinge aceasta frecventa, fiind special concepute pentru astfel de situații particulare.


Abonare la comentarii cu RSS

ESRI

Top 10 articole cele mai ...



Hotnews
Agenţii de ştiri
Siteul Hotnews.ro foloseste cookie-uri. Cookie-urile ne ajută să imbunatatim serviciile noastre. Mai multe detalii, aici.



powered by
developed by