Cifka Miklós

Az űrrepülőgépek hattyúdala VIII. rész

Haladunk tovább az űrrepülőgép bemutatásával, és bemutatjuk az európai szakemberek által kifejlesztett űrállomást, a SpaceLabot.

- I. rész - | - II. rész - | - III. rész - | - IV. rész - | - V. rész - | - VI. rész - | - VII. rész - | - VIII. rész -


A gép gyakorlati gerince ez a 60 láb (18,28 méter) hosszú, 17 láb (5,18 méter) széles és 13 láb (3,9 méter) magas szerkezeti elem, ehhez csatlakozik az orr-rész, a két félszárny és a farokrész. A szerkezet tizenkét törzskeretből áll, amit hossztartók fognak össze. Mivel ez az egyik legkomolyabb erőhatásoknak kitett rész, viszont a tömeget minimalizálni kellett, ezért olyan trükkökhöz folyamodtak például, hogy a törzskeretek merevítésére alumínium-boron csöveket használtak, titániumból forgácsolt végekkel.

Klikk ide!
A űrsikló törzsközéprésze, szárnyai és farokrészének felépítése - klikk a nagyobb képhez!

A legfelső hossztartókra van rögzítve a két raktérajtó 13 pántja, a raktérajtó mozgató gépészeti elemek, továbbá egy rádióantenna és - ha a küldetéshez felszerelik, akkor - az RMS. Ez a Remote Manipulator System ~ Távirányítású Manipulátor Rendszer vagy más néven Canadarm rövidítése, utóbbi egy szójáték a Kanada (a robotkezet gyártó ország) és az angol kéz (arm) szavakból; opcionálisan vihető fel, például a Columbia végzetes utolsó útjára sem vitte magával. Az RMS-t a pilótafülke hátsó kezelőállásából lehet irányítani.


A törzskeretek és a merevítésükre szolgáló csövek
- nem tűnnek túl masszívnak, igaz?

A 15,32 méter hosszú karon egy "váll", egy "könyök" és egy "csukló" található. A végén lévő hengeres "effector" segítségével lehet a műholdakat, hasznos terhet, űrállomás modulokat megfogni, illetve erre lehet a kiegészítőket felszerelni, mint például az űrsétákhoz egy űrhajós platformot, amelybe az űrruha csizmáit rögzítve stabil pozíciót lehet felvenni és műveleteket tudnak a résztvevők végrehajtani. Noha a kar mindössze 450 kilogrammot nyom a kiszolgáló rendszerekkel együtt, a világűrben, súlytalanságban 29 500 kilogramm terhet képes mozgatni.

Klikk ide!
A Canadarm használat közben - klikk a nagyobb képhez!

Klikk ide!
Az STS-61B misszióban készült kép, ahol egy űrhajós "lovagolja meg" az RMS-t - klikk a nagyobb képhez!

A középrész legnagyobb részét természetesen a raktér foglalja el. Keresztmetszete egy "U"-t formáz, a raktérrészt műanyag paplanokkal borították, az oldalán futó hossztartókhoz lehet a raktérben lévő terhet rögzíteni. A középső szekció két alsó-oldalsó részén vannak elhelyezve elől az energiaforrások, három hidrogén-oxigén üzemanyagcella, továbbá középen az ezekhez szükséges folyékony oxigén és hidrogén tartályok, illetve itt fut két oldalt az elektromos és hidraulikus vezetékek kábelalagútja.

Klikk ide!
Az üzemanyagcellák, a hidrogén- (narancsságra) és oxigén-tartályok (citromsárga) rendszere a törzs-középrészben - klikk a nagyobb képhez!

Az üzemanyagcellák az amerikai űrprogramban az általánosan használt energiaforrások, ilyen módszerrel látták el a Gemini és Apollo űrhajókat is. Előnyük, hogy nagy energiateljesítményt tudnak leadni, és függetlenek a naptól illetve a naphoz viszonyított helyzettől (a napelemtáblák úgy a leghatásosabbak ugye, ha a nap felé néznek), viszont nincs rádióaktívitás veszély, mint az atomreaktoroknál vagy radioaktív hőelemeknél. A három üzemanyagcella közül alapvetően csak kettő működik, a harmadik tartalék, illetve ha a küldetés megkívánja, akkor a rakérben lévő eszközk energiaigényét szolgálja ki.

Elektromos teljesítményük egyenként 7 kW, de vészhelyzetben vagy szükség esetén 12 kW-ot képesek leadni 15 percen keresztül. Az űrsikló alaphelyzetben 42 kilogramm hidrogént és 354 kilogramm oxigént visz magával, ami 50kWh biztosítására elegendő, a raktérben azonban további üzemanyag-modult lehet elhelyezni, ami további 840kWh-t jelent.


Az Endevour építése, látható a raktérajtók szerkezete

A raktérajtók szénszál erősítéses kompozit műanyagból készültek, öt szekcióból állítják össze őket. A két ajtó azonos méretű, de a jobb oldali ajtóban vannak elhelyezve a záró reteszeket működtető elektromos motorok, így az valamivel nehezebb. A raktér nem túlnyomásos, illetve maguk az ajtók nem teherviselő elemek, így igazán komoly erőhatásoknak sem kell ellenállniuk - no persze a légörvényeknek, rezonanciának igen, márpedig abból is akad elég egy űrrepülés alkalmával. Az ajtók maguk egyébként annyira könnyűek, hogy a földön külön merevítőkeretet kell felszerelni a kinyitásukhoz, különben túlságosan is eldeformálódnának és eltörnének a saját súlyuk alatt.

Klikk ide!
Az űrsikló indítás előtti előkészítésen. Láthatók a raktérajtókat megerősítő, sárga színű merevítőkeretek - klikk a nagyobb képhez!

A nyitást és zárást két-két elektromotor hajtja végre, normál esetben 63, de ha az egyik motor meghibásodik, akkor 126 másodperc alatt. A nyitásnál a jobb oldali ajtó kezd a zármechanizmus kialakítása miatt, zárásnál fordítva, a bal oldali ajtó kezd el hamarabb becsukódni.

Klikk ide!
Az Endevour az ISS-hez közelít, rakterében a Raffaello tehermodullal Láthatóak a kinyitott raktérajtók és a radiátorok - klikk a nagyobb képhez!

A raktérajtók alatt vannak elhelyezve az űrrepülőgép hőháztartásának kulcselemei, a radiátorok. Az űrrepülőgép légkondicionáló rendszeréből elvont hőt freon-21 gáz szállítja a radiátorokhoz, ahol a csőhálózaton végigáramolva adja át azt a radiátornak, amely a világűrbe sugározza azt. A hátsó, mintegy kilenc méteres szakaszon a raktérajtó belső felületére szereltek radiátorokat, illetve az elülső részen egy 9,1 méter hosszú, két elemből álló, kihajtható radiátor található. Ezek zárt állapotban csak a külső, nyitott állapotban pedig mindkét oldalukon sugározzák a hőt. Ha valamilyen okból a raktérajtót nem sikerül kinyitni a világűrbe való kilépés után, akkor az űrrepülőgépnek meg kell szakítania a küldetést és vissza kell térnie a Földre, mivel a hulladékhőtől nem tud kellő hatásfokkal megszabadulni.

Klikk ide!
Az űrsikló hőháztartásáért felelős rendszerek - klikk a nagyobb képhez!
A raktér méretei olyan nagyok, hogy a küldetések egy részében nem is tudták kihasználni azt. A hasznos teher lehet műhold, a raktérben szállított modul, vagy az űrállomás egy modulja, ahogy az az ISS nemzetközi űrállomás esetén megvalósult. Korábban így vitték fel a SpaceLab modult, amely az út időtartama alatt az űrsikló rakterében maradt, és vissza is hozták a Földre.

Klikk ide!
A Magellán űrszonda az IUS modullal - klikk a nagyobb képhez!

A műholdakat ha LEO (alacsony Föld körüli pálya, vagyis mintegy 1 000 kilométer alatti keringési magasság) pályára állítják, akkor az RMS segítségével egyszerűen kiemelik a raktérből és kellő távolságból kiengedik, majd elmanővereznek a közeléből. Ha magasabb pályára kell állítani, akkor a civil műholdaknál a PAM (Payload Assist Module ~ Hasznos teher segéd hajtómű modul), míg katonai és nagyobb NASA műholdaknál a két fokozatú IUS (Interim Upper Stage ~ Átmeneti végfokozat) rakétahajtóművek segítségével állították pályára. Mind a PAM, mind az IUS szilárd hajtóanyagot használt.

Hogy jobb hatásfokú gyorsító fokozatot is letehessenek az asztalra, elkészült a Centaur-G Prime, ami folyékony oxigént és folyékony hidrogént használt üzemanyagként. A Centaur-G Prime ugyan nehezebb műholdakat tudott volna geostacionárius pályára állítani, vagy bolygóközi misszióra indítani, de probléma, hogy az üzemanyagot külön kellene tárolni, a Centaur indítása előtt az áttölteni, illetve küldetés-megszakítás esetén valahol megszabadulni tőle. A program több magas rangú vezetője egyszerűen úgy reagált a Centaur modulra, hogy csak a holttestükön keresztül.

Az űrhajósok sem rajongtak az ötletért, hogy a raktérben folyékony hidrogént és oxigént szállítsanak, majd tankoljanak át. A probléma megjárt pár kört, a Columbiát és a Challengert képessé is tették a gyorsító fokozat indítására, ám a hosszú évek alatt az amerikai Kongresszust is megjáró történet vége röviden annyi, hogy sose került alkalmazásra.

Klikk ide!
A SpaceLab-1 - klikk a nagyobb képhez!

Az űrrepülőgép rakterében elhelyezett küldetés-specifikus modul már az 1960-as években is felmerült. Ez egy túlnyomásos "mini-űrállomás", ami végig a raktérben van, és tudományos kísérleteket lehet vele végrehajtani, amíg a világűrben kering az űrsikló. Mivel űrállomásra enm volt pénz belátható időn belül, ezért vonzó ötlet volt arra, hogy komolyabb tudományos munkát végezhessenek el az űrsikló rakterében. Azonban pénz még erre sem volt, itt jött képbe az Európai Űrügynökség, az ESA elődje, az ESRO (ezt Franciaország, Anglia, Nyugat-Németország, Olaszország,Belgium, Dánia, Hollandia, Spanyolország, Svájc és Svédország hozta létre).

A nyugat-európai országokban is voltak tervek arra, hogy emberes űrrepülést valósítsanak meg, de a hatalmas költségek és technikai kihívások miatt ezeket az álmokat feladták. Azonban a SpaceLab-nak nevezett modul sok lehetőséggel kecsegtetett: először is a NASA szempontjából előnyös, hogy nem ők, hanem az ESRO végzi el a kifejlesztést és a megépítést, vagyis a számla nagy részét ők állják - cserébe viszont Európa - amelynek nincs kilátásban saját űrhajója - lehetőséget kap arra, az együttműködés részeként űrhajóst küldjön az űrrepülőgéppel a világűrbe.

Az ESRO ráharapott a lehetőségre, és szárnyai alá vette a SpaceLab megépítését. 1973 augusztusában alá is írták az erre vonatkozó szerződést. A SpaceLab kifejlesztése és az első példány megépítése egymilliárd dollárjába került az ESRO / ESA ügynökségnek, egy második modult pedig a NASA rendelt meg tőlük.


A SpaceLab két fő modulja, balra a dupla hosszúságú túlnyomásos modul, jobbra a teher-raklap - klikk a nagyobb képhez! -

A SpaceLab modulszerűen épült fel. Állt egy túlnyomásos, hengeres munkatérből, ami szimpla vagy dupla hosszú lehetett, itt végezhették el azokat a kísérleteket az űrhajósok, amelyekhez túlnyomásos térre volt szükség. A modulhoz egy alagúton keresztül lehetett eljutni, ami az űrrepülőgép személyzeti fülkéjének középső szintjén lévő zsilipre csatlakozott.

Klikk ide!
SpaceLab indításhoz előkészítés közben. Megfigyelhető, hogy a raktér közepére helyezték el, a súlypont miatt - klikk a nagyobb képhez!

A SpaceLab nem túlnyomásos részei raklapok voltak, amelyek nagy méretű, "U" alakú félgyűrűk, ezekbe lehetett azokat a mérőműszereket, tudományos eszközöket elhelyezni, amelyek a világűrnek kitett környezetre volt szükségük. A feladattól függően lehetett a túlnyomásos és nem túlnyomásos modulokat összeállítani. A túlnyomásos modul jelentősen növelte a belső térfogatot, egyszerre akár négy ember is végezhetett tudományos kísérleteket benne, ráadásul sokkal több tárolórekesz állt rendelkezésre a kísérletekhez szükséges eszközök számára. Amennyiben ez a modul is része volt a küldetésnek, a személyzetet kettéosztották (piros és kék műszak), és 12 órás váltásban dolgoztak.

Klikk ide!
Ulrich Walter a SpaceLab belsejében. Mindenhol láthatóak a stabil pozíciófelvételhez illő kapaszkodók - klikk a nagyobb képhez!

A SpaceLab és a vele együtt megálmodott modulszerű rendszer igen sokoldalú feladatokat láthatott el. Lehetővé tette a súlytalanságban végrehajtott kísérleteket, egy űrsiklóra telepített űrteleszkóp megvalósítását, vagy a világűr hatásainak kitett kísérleteket lehetett végrehajtani a nem-túlnyomásos modulok segítségével. Kvázi mindent, amit egy űrállomáson végre lehet hajtani.

Csakhogy a SpaceLab nem volt űrállomás, az űrsikló nélkül nem volt életképes. Az űrsikló látta el elektromos árammal, kezelte a hőháztartását, és bár volt saját oxigénkészlete, a légkörét is az űrsikló keringtette. Ez a megoldás jóval olcsóbb volt, mint egy valódi űrállomást létrehozni, ráadásul mentesültek sok, az űrállomásnál kézenfekvő problémától. Ilyen például az, hogy a személyzetnek valahogy vészhelyzetben vissza kell jutnia a Földre, tehát kell egy mentőűrhajó.


Fantáziarajz az űrsikló rakterébe telepített űrteleszkópra

Az űrsikló egyszerűen nem arra készült, hogy hosszú hónapokig a világűrben tartózkodjon, az űrállomásra csatlakozva, mentőűrhajóként. Egy űrállomás költségei ráadásul többszörösek a SpaceLab-hoz képest, ezt a NASA egyszerűen nem tudta volna kiharcolni, az ESRO / ESA számára pedig bár a SpaceLab végül is sikertörténet volt, egy űrállomás erején felüli vállalkozás lett volna - mind anyagilag, mind technikai kihívások szempontjából.

Klikk ide!
Az Atlantis az ISS-hez dokkolva - klikk a nagyobb képhez!


A raktérben lehet elhelyezni a dokkoló modult is, amit először az orosz MIR űrállomás esetén használtak, majd később az ISS esetén egy új típusú dokkoló rendszer került alkalmazásra.

Szárnyak

Az űrrepülőgép kettős deltaszárnyakkal rendelkezik. A delta szárny eleje 81°-ban, végei 45°-ban nyilazottak, a szárnyak hossza 60 láb (18,28 méter), vagyis ugyanolyan hosszúak, mint a törzs középrész, vastagsága 5 láb (1,524 méter), a gép teljes fesztávja 23,8 méter. A szerkezete négy főtartós, az elülső főtartóra kerül fel a belépőélként is funkciónáló lekerekített RCC (megerősített szén-szén) hővédő panelek, a hátsóra pedig az un. elevon, vagyis kombinált csűrő és magassági kormányt. Utóbbiak kettéosztottak, mintegy 2/3 és 1/3 arányban, mindkét rész három-három pánttal csatlakozik a szárnyhoz. Az elevonokat felfele 40°-ig, lefele 25°-ig lehet kitéríteni a háromszoros biztosítású hidraulikus rendszerrel.

Klikk ide!
Az Endevour jobb szárnya az elevonokkal - klikk a nagyobb képhez! -

A szárny tövénél található a két főfutó aknája, amelyeknek ajtajai az első futóműhöz hasonlóan a repülés időtartamának legnagyobb részében zárva és leszigetelve várakoznak a leszállás végső fázisáig. A futóművek kinyitását három hidraulikus munkahenger végzi, külön-külön hidraulika-rendszerre kötve. Ha valamiért ezek mégis működésképtelenek lennének, akkor végső esetben piropatronokkal lehet a futóműveket biztosan kinyitni. Mivel a repülés folyamán csak egyszer van szükség a futóműre, de akkor biztosan, ezért a futóművek kinyitása csak kézzel hozható működésbe, automatikus rendszerre nem bízták azt.

Klikk ide!
Az Atlantis jobb oldali főfutója - klikk a nagyobb képhez! -


(folytatjuk)

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • NEXUS6 #33
    2500 fok az 2500 fok, nem sok anyag van, ami az ehhez szükséges körülmények között tartósan jó szilárdsági mutatókat produkál, függetlenül attól, hogy milyen sokkhatásszerűen éri el a hajtómű ezt a hőmérsékletet. A H2 gáz is meglehetősen korrozív főleg ha ilyen forró.

    Amúgy űrrepülésre és nem űrkutatásra gondoltam. A kisebb űrügynökségek szinte zérót költenek, a kínai meg az orosz viszont gyak rabszolgaáron dolgoztatja az embereket, így tud kevésből is jó eredményt elérni.

    Én is kíváncsi vagyok, hogy mit tud a SpaceX újrahasznosítás terén produkálni, mert eddig még nem sikerült visszanyerni a fokozatokat, valahogy mindig elveszett.
  • [NST]Cifu #32
    A NERVA reaktor hőmérséklete olyan 2500 K körül van, ha leáll a H2 betáplálás valami miatt, gyakorlatilag felrobban. Tervezett üzemideje összesen olyan 20 perc!

    Az általam belinkelt példa egy kicsit komolyabb, "Bimodal", vagyis kettős feladatú reaktort takar. Ez egy olyan NERVA-mutáció, amelynél a reaktor alaphangon is működik, egy-egy reaktor ~150kW energiát termel. Amennyiben hajtóműként kell használni, a reaktortéren keresztül H2-őt áramoltatnak keresztül, és addig a hagyományos hűtési rendszert kikapcsolják. Ennek a megoldásnak az előnye, hogy nincs hirtelen stressznek kitéve a reaktormag, hiszen végig "fűt", csak abban van eltérés, hogy minek adja át a hőt.

    Persze ne kenjünk rá mindent a NASA-ra leszámítva persze, hogy mondjuk 10X akkora költségvetése volt nagyjából mindig is, mint a Föld összes többi nemzete űrrepülési programjait együttvéve számolva.

    Kb. 1:1 az arány az USA és a világ többi országa összesen, nincs tízszeres szorzó.

    Van egy olyan rakétájuk, aminek első második fokozata újrahasznosítható (lesz). Ezzel önmagában jelentősen tudják csökkenteni a költségeket.

    Én ezzel megvárnám azért a megvalósítást. ;)
  • NEXUS6 #31
    1. Így van, de a többieké meg még kevesebb.
    2. Gratula ezért, hogy idáig, sokkal tovább eljutottak, mint mások. De ettől még hiba az, amit nem csináltak jól.
    3. Lásd 2.
    Az ISS-t tényleg nem építettük volna meg ilyen formában NASA nélkül. Sőt lehet hogy semmilyen formában. 93-környékén komoly gondban voltak a Freedom űrállomásukat illetően, Clinton majdnem ezt is törölte, mint az LHC-nél kb 3X akkora SSC gyorsítót.
    De ha ilyen döntés születik az ISS, vagy a Freedom nem épült volna meg és 2000 környékén talán már az űrrepülőgépet is nyugdíjazzák, azonban az oroszok valszeg felépítik a saját Mir-2-jüket, ha nem a 90-es években akkor utána, amikor kicsit magukhoz tértek.

    Újrafelhasználással, vagy anélkül, de a SpaceX elég jó árakkal dolgozik, ők tudják valszeg miért erőltetik ezt és nem egyszerhasználatos szilárdhajtóanyagú rakétákat gyártanak pl.
  • llax #30
    "Persze ne kenjünk rá mindent a NASA-ra leszámítva persze, hogy mondjuk 10X akkora költségvetése volt nagyjából mindig is, mint a Föld összes többi nemzete űrrepülési programjait együttvéve számolva."

    1.: A jelenlegi költségvetésük az aprópénz kategória, ha a nagy űrverseny időszakához hasonlítjuk (reálértéken számolva).
    2.: Sokszor akkora infrastruktúrát kell fenntartaniuk, sokkal szélesebb körben kell tudományos igényeket kielégíteniük, mint a világ összes többi űrhivatalának együttvéve.
    3.: Fenntartják a világ toronymagasan legdrágább űreszközét (STS), ami nélkül pl. az ESA vagy JAXA moduljai sem jutottak volna fel az ISS-re (legalábbis nem ekkorák)... De az ISS sem épült volna meg ebben a formában...


    "Van egy olyan rakétájuk, aminek első második fokozata újrahasznosítható (lesz). Ezzel önmagában jelentősen tudják csökkenteni a költségeket."

    Egy hardver újbóli legyártása nem sokkal drágább, mint az újrahasznosítása (persze van kivétel: az űrrepülők, mivel ott egy igen bonyolult monstrumról van szó egy egyszerű rakétafokozathoz viszonyítva). A különbség relatíve kicsi, egy start teljes költségéhez viszonyítva apró... Sőt, a "futószalagon gyártás" (lásd: Szojuz rakéta) akár olcsóbb is lehet, mint a hosszas ellenőrzés, szerelgetés.
  • NEXUS6 #29
    A NERVA reaktor hőmérséklete olyan 2500 K körül van, ha leáll a H2 betáplálás valami miatt, gyakorlatilag felrobban. Tervezett üzemideje összesen olyan 20 perc!
    Persze a NERVA gyak kész technológia, a nagy teljesítményű űr nukleáris erőművet meg ki kéne fejleszteni.

    "Egy Mars-misszió alatt vagy két évig ígyis-úgyis össze lesznek zárva. Hogy aztán most az a konzervdoboz a világűrben vagy a Mars felszínén van már részletkérdés, de ha ez problémát jelent, akkor ott már régen gond van."
    Szerintem nem igazán ezek a fő szempontok. Az űrben is sokat dolgozhatnak, vizsgálhatjuk rajtuk a hosszútávú repülés hatásait, az összezárt, izolált közösségek dinamikáját (valóságsó), de azért a Mars felszínén jóval több dolgot tehetnének, valszeg kevesebb sugárzás is érné őket, meg minden olyasmi, amit előnyként leírtam.
    Aztán egy olyan űrhajóban, ami pár hét alatt valami bolygó közelébe vinné őket azért jelentősen jobbak lennének a túlélési esélyeik egy súlyos katasztrófa esetén. Lásd kb Apollo-13 katasztrófa, amit biztos nem élnek túl, ha mondjuk 3x addig tart az út, pl mert nem volt vizük, sem.

    Persze ne kenjünk rá mindent a NASA-ra leszámítva persze, hogy mondjuk 10X akkora költségvetése volt nagyjából mindig is, mint a Föld összes többi nemzete űrrepülési programjait együttvéve számolva. A vezetők felelőssége is csak ennyivel nagyobb. Persze az is jó kérdés, hogy az EU miért xarik még látványosabban erre a területre.

    "A baj az, hogy a SpaceX sem csinál(t) semmi forradalmit. A Falcon 9 (Hvy) ugyanazon az elven épül fel és működik, mint a Titan / Atlas / Delta hordozórakéták 50-60 évvel korábban. Egyedül a gyártás és üzemeltetési költségeket csökkentették. Az a fajta árcsökkennés, amit az 1960-as évek végén a Space Shuttle kapcsán vizionáltak még elég messze van, és alapvető technilógiaváltást igényelne."
    Forradalmit ugyan nem, csak azt, amit eddig is meg lehetett volna valósítani.
    Van egy olyan rakétájuk, aminek első második fokozata újrahasznosítható (lesz). Ezzel önmagában jelentősen tudják csökkenteni a költségeket.
  • [NST]Cifu #28
    A NERVA, nuclear thermal rakéták elég dúrva jószágok, olyan anyagokra, ötvözetekre van szükség hozzájuk, amelyek ma is a technológiánk végét jelentik,

    Egy VASIMR hajtómű esetén is ez a helyzet. Plusz ne felejtsd el, hogy az energiatermelés ott is nukleáris.

    Arról nem is szólva, hogy a NERVA / NERVA II. esetén viszonylag kevés új dolgot kell kifejleszteni, míg ez esetben még fejlesztés alatt álló technológiákról beszélünk. A "fejlesztett MHD" energiatermelés például csak tervezőasztalon van még jelenleg tudomásom szerint - ha nem így van, valaki homályosítson fel.

    Ugyan úgy arra vannak tervezve, mint a jelenlegi kémiai rakétáink, hogy rövid idő alatt nagy tolóerőt biztosítsanak, ami olyat is jelent, hogy működésük alatt nagy energia koncentrálódik bennük. Meghibásodás esetén ez az energia nem csak a hajtóművet, de nagy valószínűséggel az egész űrhajót is megsemmisítheti.

    A NERVA talán működési elvéből fakadóan némileg több veszélyforrást jelent, de azért ennyi azt hiszem bele kell férjen.

    Ismét: nukleáris reaktorok az erőforrások az Ad Astra féle Mars-űrhajóban is, az üzemanyag pedig ugyanúgy folyékony hidrogén. Tehát az sem veszélytelen.

    A rövidebb repülési idő nem csak azt jelentené, hogy az utasok kevesebb ideig unatkoznak, nem játszanak valóságsót, nem mennek egymás agyára.

    Egy Mars-misszió alatt vagy két évig ígyis-úgyis össze lesznek zárva. Hogy aztán most az a konzervdoboz a világűrben vagy a Mars felszínén van már részletkérdés, de ha ez problémát jelent, akkor ott már régen gond van.

    Egyrészt egyéb egészségügyi, életfenntartó rendszerekhez kapcsolódó hozadéka lenne.

    Létfenntartásra a Marson is szükség van, hogy az élelmiszer/oxigén/stb. az út alatt vagy a Mars felszínén fogyasztódik el ebből a szempontból aligha reveláns, ahogy az egészségügyi hozadék is detto megvan.

    Rövidebb út, azt is jelenti, hogy az űrhajósok, mind a Marson, mind hazaérkezésük után jobb kondícióban vannak. Nincs csontritkulásuk, izomsorvadásuk, vérkeringési problémáik, ami egy 1-2 éves, főleg súlytalanságban eltöltendő utazáskor felléphet. Persze lehet mesterséges gravitációt is létrehozni forgatással, de ez megint csak bonyolultabbá teszi a szerkezetet, növeli a tömeget, ahogy a komolyabb életfenntartó rendszerek is.

    Az általam belinkelt példa esetében a forgó mozgás megoldott, tehát egy (csökkentett, ~0,6G-s) mesterséges gravitáció biztosított. Ellenben az Ad Astra esetében nincs biztosítva komolyabb mesterséges gravitáció (legalábbis utalás nincs rá), az egyetlen ilyesmi a tolóerő által biztosított gyorsulás lehet, ami hozzávetőleg 0,05-0,1G körül lehet az út alatt. Tehát pont, hogy a NERVA-s rendszer esetén jobb ez az állapot.

    Természetesen az is tény, hogy ez az űrhajótervezésekor felmerülő kérdés, lehet forgó szekciós VASIMR hajtóműves Mars-űrhajót is alkalmazni, de olyan egész hajót megpörgető megoldást nem, mint a NERVA rendszernél.

    A 600 t VASIMR konfig szerintem tartalmazza a misszió teljes "anyagszükségletét" és nem kell 3 rakétát küldeni, mint a belinkelt nuclear thermal rakétára épülő tanulmányban.

    Én kétségeimnek adnék hangot e téren, de sajnos nincs részletezve sem az Ad Astra oldalán, sem máshol.

    Jogos, hogy a legkedvezőbb helyzetben történő indítás jelent 39 napos utatat, de akár még ezenkívül egy hosszabb cargo út is belefér és még mindig nagyjából 1 éven belül vagyunk.

    A hosszabb út nem csak hosszabb időintervallumot jelent, de azonos működési paraméterek mellett nagyobb üzemanyagmennyiséget is. Tehát vagy kisebb teljesítménnyel dolgozik a hajtómű (effektíve kisebb hatásfok), vagy kisebb hasznos terhelést.

    Nem véletlen hogy a Föld-Mars missziók mindig a Föld-Mars közelségre vannak már a tervekben is időzítve. A Föld-Mars távoli időszakban egyszerűen gazdaságtalan az út.

    Én is mondjuk a Föld/LEO kapacitás jelenlegi hiányát, vagy a szállítás magas költségét látom az űrszektor fejlődésének legnagyobb gátjaként. Ennek megoldása lett volna a NASA legnagyobb feladata az elmúlt 40 évben. Nem jött össze.

    Nem csak a NASA-é. Mindenkié. Az USAF-é (akik a Titan-t preferálták), az ESA-é (Ariane, Vega, Szojuz-2), Oroszoké (Enyergia, Szojuz-2/-3, RUS, stb.), Kínaiaké (CZ-2/-3/-4, stb.) és így tovább.

    Ne akarjuk minden áron csak a NASA-t ostorozni, mert nem fair, rajta kívül bárki más is megtehette volna. Mégse tette, ők legalább megpróbáltak tenni érte valamit - még ha különböző okokból ez nem is sikerült.

    A magán szektor azonban úgy tűnik, rendesen magára talált, de még több állami megrendelés kéne.

    Hogy mennyire talál magára az még kérdéses. Azért ott volt/van a SeaLaunch, ami már egyszer becsődölt, ott van az Orbital, amit az állam tart el...

    Most a labda a SpaceX és a Virgin Galactic / Lockheed (ők vették meg a Scaled Composite-st) térfelén pattog, meglátjuk le tudják-e csapni - én drukkolok nekik.

    A SpaceX Falcon heavy-jével is vagy 10 indítás kellene egy ilyen Mars űrhajó összeállításához, de akkor ez egy fix megrendelés lenne, biztosítaná a cég létét, a szükséges további fejlesztések fedezetét.

    A SpaceX gyártókapacitása le van kötve 2015-ig előre. ;)

    És persze hozzátéve, hogy a jelenlegi áraikon számolva a teljes felcuccolást elvégeznék annyiért, mint amennyibe 1 űrrepülőgép küldetés került, az az 1-2 mrd $.

    Azért én várnék az ilyen kijelentésekkel. Itt ugyanis nem csak arról van szó, hogy fel kell juttatni a hasznos terhet, aztán össze kell építeni / szerelni, szóval azért itt akad jópár járulékos költség is. ;)

    A Mars út, a Hold bázis kiépítése ilyen lehetne. Mert ha az amcsik, vagy egy nemzetközi szervezet nem rak 5-10 mrd $-t az elkövetkező 1-2 évtizedben ezekbe a szállítási kapacitást biztosító cégekbe a megrendelések által, akkor 1-2 évtized múlva is pont itt fogunk tartani.

    A baj az, hogy a SpaceX sem csinál(t) semmi forradalmit. A Falcon 9 (Hvy) ugyanazon az elven épül fel és működik, mint a Titan / Atlas / Delta hordozórakéták 50-60 évvel korábban. Egyedül a gyártás és üzemeltetési költségeket csökkentették. Az a fajta árcsökkennés, amit az 1960-as évek végén a Space Shuttle kapcsán vizionáltak még elég messze van, és alapvető technilógiaváltást igényelne.
  • NEXUS6 #27
    A kultúráltabb alatt egy csomó dolgot értek. Az egyik ugye, hogy kevesbé terheli meg a környezetét radioaktivitás szempontjából. A NERVA, nuclear thermal rakéták elég dúrva jószágok, olyan anyagokra, ötvözetekre van szükség hozzájuk, amelyek ma is a technológiánk végét jelentik, és ebből következően jelentősen nagyobb kockázatot hordoznak magukban. Ugyan úgy arra vannak tervezve, mint a jelenlegi kémiai rakétáink, hogy rövid idő alatt nagy tolóerőt biztosítsanak, ami olyat is jelent, hogy működésük alatt nagy energia koncentrálódik bennük. Meghibásodás esetén ez az energia nem csak a hajtóművet, de nagy valószínűséggel az egész űrhajót is megsemmisítheti.

    A VASIMR rendszer esetén ugyan ki kéne fejleszteni egy nagy teljesítményű, elektromos energia ellátást biztosító nukleáris reaktort is, de ezek azért jóval kevésbé szélsőséges paraméterek között üzemelnek, mint a NERVA reaktora.

    A rövidebb repülési idő nem csak azt jelentené, hogy az utasok kevesebb ideig unatkoznak, nem játszanak valóságsót, nem mennek egymás agyára.
    Egyrészt egyéb egészségügyi, életfenntartó rendszerekhez kapcsolódó hozadéka lenne.
    Rögtön első a sugárzás, amennyivel rövidebb ideig tart, annyival kevesebbet kapnak ugye. Rövidebb út, azt is jelenti, hogy az űrhajósok, mind a Marson, mind hazaérkezésük után jobb kondícióban vannak. Nincs csontritkulásuk, izomsorvadásuk, vérkeringési problémáik, ami egy 1-2 éves, főleg súlytalanságban eltöltendő utazáskor felléphet. Persze lehet mesterséges gravitációt is létrehozni forgatással, de ez megint csak bonyolultabbá teszi a szerkezetet, növeli a tömeget, ahogy a komolyabb életfenntartó rendszerek is. A 600 t VASIMR konfig szerintem tartalmazza a misszió teljes "anyagszükségletét" és nem kell 3 rakétát küldeni, mint a belinkelt nuclear thermal rakétára épülő tanulmányban.

    Jogos, hogy a legkedvezőbb helyzetben történő indítás jelent 39 napos utatat, de akár még ezenkívül egy hosszabb cargo út is belefér és még mindig nagyjából 1 éven belül vagyunk.

    Én is mondjuk a Föld/LEO kapacitás jelenlegi hiányát, vagy a szállítás magas költségét látom az űrszektor fejlődésének legnagyobb gátjaként. Ennek megoldása lett volna a NASA legnagyobb feladata az elmúlt 40 évben. Nem jött össze.

    A magán szektor azonban úgy tűnik, rendesen magára talált, de még több állami megrendelés kéne. A SpaceX Falcon heavy-jével is vagy 10 indítás kellene egy ilyen Mars űrhajó összeállításához, de akkor ez egy fix megrendelés lenne, biztosítaná a cég létét, a szükséges további fejlesztések fedezetét. És persze hozzátéve, hogy a jelenlegi áraikon számolva a teljes felcuccolást elvégeznék annyiért, mint amennyibe 1 űrrepülőgép küldetés került, az az 1-2 mrd $.

    Van itt képesség, de ha nincs nagy állami projekt, nincs biztos megrendelés, amibe az egyéb magáncégek is berakják a saját kis igényeiket, akkor a szállítókapacitás kiépítése, fenntartása sem éri meg.
    A Mars út, a Hold bázis kiépítése ilyen lehetne. Mert ha az amcsik, vagy egy nemzetközi szervezet nem rak 5-10 mrd $-t az elkövetkező 1-2 évtizedben ezekbe a szállítási kapacitást biztosító cégekbe a megrendelések által, akkor 1-2 évtized múlva is pont itt fogunk tartani.

    Szerintem.
  • Molnibalage #26
    Nagyon nem értek egyet. Elegem van az afféle nyúlfarknyi cikkekből, ami a semmit sem tudó vérpsitikének mond valamit és n+1-szer olvastam már, de valódi új dolog nincs benne.

    És a HTKA.hu oldalra szoktam írogatni és általában igyekszem nem visszafogni magam sem mennyiség sem az információ töménysége szintjén. Annak nem látom értelmét, hogy leírjam azt, ami már n+1 helyen megvolt.
  • [NST]Cifu #25
    Nem csak te érzed így, úgyhogy a vége az lesz, hogy most átáll kéthetente folytatásra eme cikksorozat, közte pedig egy-egy cikk más témával fog foglalkozni, illetve az eredetileg elképzelhez képest rövidebb lesz (a jelenlegi vázlat szerint még két műszaki ismertetés maradt (farokrész/hajtómű(vek) és hővédő pajzs/általános dolgok), egy rövid biztonságtechnikai ismertető, egy rövid üzemeltetési áttekintés, illetve a lezáró fejezet - de persze ez még formálódó dolog).
  • [NST]Cifu #24
    Ez a konfig a Hold egyik L pontjából indulva 39 nap alatt érne a Marshoz.
    A NERVA rakétához képest kultúráltabb, mondjuk így. A hajtómű kistesója nemsokára az ISS-en lesz pályakorrekciós hajtóműként beépítve.


    Miért lenne kultúráltabb? Ugyanúgy nukleáris energiaforrást használ. Hatékonyabb esetleg, de a 600 tonnás induló tömeg már komoly tétel. A NERVA esetén három űrhajó is kevesebb lenne, két teher és egy személyzettel ellátott. Az út 210 / 190 napos, ez még bőven belefér kategória. Nem a 210 napos út a sok egy Mars-útnál, hanem az a fő gond, hogy anyagilag mennyibe kerül. Igen, a VASIMR hajtómű fejlettebb megközelítés, mint a NERVA és hasonló megoldások, de jelenleg még inkább a tömeghatékonyságra kellene törekedni. E téren pedig a Nukleáris-termikus hajtóművek jobbnak igérkeznek.

    Ez a kis játékszer pár hónaponként oda vissza tudna ingázni Mars-Föld között. 1X kell megépíteni, utána csak karbantartani.

    Megbocsáss, de ez így nem igaz. Ugyanúgy cirka két évenként lehetne használni a Föld-Mars közelség idején. Amikor Föld-Mars távol van, akkor nem 39 nap az út, hanem 100+, sokkal több üzemanyag felhasználásával és így tovább.

    Szóval az itt a kérdés, hogy minek megyünk a Marsra? Ha csak zászlót lengetni, akkor összefogunk 3-6 bátor vállalkozót (gyak majmot) beültetjük őket valami kémiai rakétába és 1-2 évig meg valóságsót játszunk velük.
    Vagy építünk egy ilyet, ami néhány hónaponként hordhat új személyzetet, anyagokat a Marsra. Attól kezdve biztosítva van az állandó jelenlétet, annak a lehetősége, hogy előbb utóbb valami kicsi, akár önfenntartó közösség is működjön ott. Ez lenne az emberiség egyik legfontosabb vállalkozása és az evolúcióé is, ha úgy tetszik. Mert attól kezdve jelentősen megnőne az esélye a fejlett élet túlélésének, ha a Földet valami globális katasztrófa fenyegetné.


    A nagyobbik gond szvsz továbbra is az, hogy először nem a Hold-Mars részével kellene foglalkozni az űrhajózásnak, hanem Föld-LEO/Föld-Hold/LEO-Hold részével. Egy Mars misszió előtt továbbra is első sorban gazdasági akadályok tornyosulnak, ami jelentős részben abból fakad, hogy az űrhajó alkatrészeinek és a Mars-küldetés hasznos terhének fel kell jutnia a Földről a világűrbe.

    Én inkább a lépcsőzetes fejlődés híve lennék, legyen egy működőképes, olcsó hordozóeszköz, ami LEO-ra képes hatékonyan hasznos terhet feljuttatni, és utána lehet Mars-küldetésekben gondolkodni.

    Most meg gyakorlatilag saját fejlesztésű újrafelhasználható hordozó eszköz nélkül fognak maradni. Lassan átmennek valami desig stúdióvá, ami max még szétosztja a magáncégek között az állami pénzeket. És annyi.

    A probléma továbbra is az, hogy úgy érdemes egy űrjárművet megtervezni, ha tudjuk, hogy mire akarjuk használni. Ha Hold-missziót akarnak, akkor ahhoz tervezzenek űrhajót. Ha először LEO küldetéseket akarnak (űrállomás, LEO gyártás/építés), akkor arra. Megépíteni az Oriont úgy, hogy igazából csak annyi biztos, hogy az ISS-hez fogják használni egy kicsit luxus. Erre tökéletesen alkalmas lesz a Dragon is, sokkal olcsóbban...