Informatika és tudomány

Holdra szállás- mi az igazság?

A trollkodást, provokációt és személyeskedést kérjük mellőzni, büntipont repül érte!
  • [NST]Cifu
    #4402
    2.: Adó-vevővel rendelkezik, de a Földel való kommunikációhoz, és nem arra, hogy egy Hold felszínén lévő roverrel tudjon kommunikálni. Neked egy olyan műhold-hálózat kell, amely képes folyamatos, 24 órás élő kapcsolatot biztosítani a Hold felszíne és a Föld között. Csak gondold el, hogy a Hold körül kering egy műhold, mondjuk megkerülve azt minden fél órában. Mikor tud ez a műhold átjátszó állomásként működni? Akkor, amikor egyaránt rálát a Földre és a Roverre, ez pedig egy relatíve szűk időtartam, mondjuk legyen 5 perc. A maradék 25 percben arra vársz, hogy a műhold megint megfelelő pozicióba kerüljön. Éppen ezért nem 2-3 műholdra, de legalább olyan 12 műholdra lenne szükség, amelyek ahhoz ideális pályán keringenek, hogy folyamatosan lefedjék a teljes Holdfelszínt, és közben egymásra is rálássanak.

    3.: Oké, de most ismered a technikai akadályokat is már. Hasraütés szintjén számolgassunk.

    A roverek mondjuk nyomjanak 20kg-ot (a Mars Sojourner rover 10,5kg-am volt, az 65cm hosszú, 48cm széles és 30cm magas volt, csúcssebessége 3,6km/h, ám nem volt komolyabb rádiókészüléke, a Mars Pathfinder leszállóegységgel tudott csak kommunikálni, így annak a ~500m-es körzetében mozoghatott csak, a plusz 10kg a rádióberendezéshez egy nagyon optimista becslés ahhoz, hogy a roverünk képes legyen a Hold körül keringő műholdakkal kommunikálni). Legyen belőlük 10db, az áruk mondjuk 10,000US$ darabontként (összesen 100,000US$, legyen további 2,5 millió dollár költség a megbízható működés ellenőrzéshez szükséges tesztekre), ez 200kg hasznos teher. Az árakhoz egy adalék, a Sojourner ugyan nagyon olcsó alkatrészekből épült fel (hagyományos rádiómodem, egyszerű boltból megvehető elektromotorok), de hogy az adott körülmények között valóban működjenek, átalakításokat kellett ezeken végrehajtani, és megfelelő teszteket végrehajtani, hogy ellenőrizzék, tényleg működne-e majd a Mars felszínén. A Sojourner 25 millió dollárból lett kifejlesztve. A fenti 2,6 millió dolláros ár tehát nagyon is optimista. A technikai nehézségek közé tartozik, hogy túl kellene élniük a Holdi éjszaka hidegét, ezt például a Lunokhod esetén Polonium-210 rádióizotópos fűtőegységgel oldották meg (a Lunokhod viszont egy jóval nagyobb méretű jármű, 2,3 méter hosszú, és mintegy 800kg-ot nyomott).

    Kell egy leszálló egység, amely képes a cirka 200kg-nyi hasznos terhet puhán a Hold felszínére tenni. Durva becslésem szerint ez egy 300kg-os leszállóegység lehet, tehát összesen nyomnának ~500kg-ot. Az ára durván legyen 5 millió dollár, de ismét, ez egy olyan minimális ár, ami szinte kivitelezhetetlenül olcsó, és sok kompromisszummal számol (főleg a tesztelések terén). Reálisabban számolva inkább olyan 20 millió dollár körül lehetne számolni...

    Kellenek akkor a kommunikációs műholdak, legyen 12 darab, a tömegük mondjuk ~400kg (ne felejtsük el, hogy ezek akár 10-15 évig is működhetnek, tehát később más kommunikációs feladatra is felhasználhatóak, de ennek megfelelő üzemanyagmennsiégre is szükség van). Ez 4800kg. Az áruk legyen 5 millió dollár / darab (szumma 60 millió).

    Összesen tehát 5300kg-ot kell feljuttatnunk és már 72,6 millió dollárnál járunk. A feljuttatás költsége legyen ~60 millió dollár, egy Proton hordozórakétával megoldható. Ez 132,6 millió dollár. Járművenként 13,26 millió költség, tehát hogy valami hasznod is legyen belőle, olyan 15 millió dollárért kell árulnod a rovereket...

    Látható, hogy kommunikációs műholdak az egyik legnagyobb tételek, úgyhogy egyszerűsítsünk. A 20kg-os roverek helyett csináljunk nagyobbat, olyan 200kg-osat, amely képes közvetlenül a Földdel kommunikálni, cserébe csak a Hold Földfelé néző oldalán használhatod őket. Ez sem lesz sokkal olcsóbb, mert ez esetben azt kell megoldani, hogy az egész Földön elosztva legyen egy rádióantenna hálózatod, de mondjuk erre számoljunk 10 millió dollárt, hiszen jelenleg is vannak ilyen antennák és műhold-kommunikációs tengeri hajók (persze borsos bérleti díjért), illetve mi is építhetünk ilyeneket. A nagyobb roverek mondjuk kerüljenek 30,000$-ba, fejlesztési költség maradjon 2,5 millió, ez összesen 2,8 millió, ilyen téren minimális a változás. A leszállóegység sem lesz könnyű helyzetben, itt is csaljunk egy picit, csak 5 járművel számoljunk, vagyis 1 tonna hasznos teher, a leszállóegység pedig legyen 1,2 tonna (az ára maradjon mondjuk 10 millió), vagyis összesen 2,2 tonna. Ezt azért csináltuk, hogy egy Szojuz-2 Fregatt fokozattal képes legyen eljuttatni LMO pályára. A Szojuz-2 ára nagyságrendileg 20 millió dollár. Ezzel összesen 42,8 millióba került, ez 8,56 millió per rover, haszonnal legyen mondjuk 10 millió dollár.

    Még mindig ott tartunk, hogy cirka 10 millió dollárt szerinted hány ember fizetne ki azért, hogy egy távirányítású roverrel rohangálhasson a Hold felszínén?