?

Log in

No account? Create an account

zelenyikot


Открытый космос Зеленого кота

Космос ближе, чем кажется


Previous Entry Share Next Entry
Новая лунная гонка
zelenyikot


За последний месяц поступило сразу несколько новостей о планах запустить людей к Луне. Из России и США, от государственных агентств и частных компаний. По большому счету, началась новая лунная гонка. Началась «без объявления войны» и теперь она развивается не между странами, а между частным бизнесом и государством.

Ближайший пуск к Луне ожидается в 2018 году: в рамках миссии EM-1 к естественному спутнику Земли должен отправиться космический корабль Orion на сверхтяжелой ракете SLS. NASA готовит этот пуск с 2011 года как наследие закрытой более амбициозной программы Constellation. В 2014 году уже провели летные испытания спускаемой капсулы Orion. Полет EM-1 ожидается концу 2018-го: полностью готовая космическая система должна отправиться в беспилотном автоматическом режиме. Пилотируемый полет с облетом Луны запланирован на 2021 год. Посадочные системы пока не разрабатываются, то есть очередной лунной высадки пока не предполагается.

SLS — это очередной сверхпроект NASA, который должен отправить человека «к Луне и дальше». Технологически ракета многое наследует от программы Space Shuttle: твердотопливные ускорители, кислород-водородные двигатели первой ступени RS-25, топливный бак первой ступени… Подрядчиками выступают аэрокосмические компании США, которые работали еще в проекте «челноков». В различных модификациях ракета SLS должна обладать возможностью запуска пилотируемых космических кораблей к Луне, астероидам или Марсу. Хотя для достижения Красной планеты потребуется несколько пусков. В то же время ракета SLS в максимальной комплектации немного превысит характеристиками сверхтяжелую ракету Saturn V.

С приходом новой президентской администрации в 2017 году началось обсуждение возможности пилотируемого запуска Orion сразу в первом лунном полете 2018 года. Логика проста: «Если мы и так запускаем полностью готовый корабль, то почему не сажаем туда экипаж?» Риск очевидно велик, но для космонавтики США такое не в новинку — первый космический полет Space Shuttle сразу был пилотируемый. Полный комплекс наземных испытаний должен подготовить ракету, корабль и экипаж к безопасному полету, хотя и может сдвинуть срок старта. Окончательное решение NASA еще не принято, но я склоняюсь к мнению, что пилотируемый полет состоится. По крайней мере, нынешняя президентская администрация сделает все возможное для этого. Но сдвиг даты старта более чем возможен.

Спустя полмесяца после начала дискуссий об Orion частная космическая компания SpaceX объявила, что готовится запустить двух туристов к Луне в 2018 году. Для этого предполагается использовать космический корабль Dragon 2 и сверхтяжелую ракету Falcon Heavy. Ни корабль, ни ракета, как и в лунном проекте NASA, на сегодняшний день не готовы и не испытаны в реальном полете, но компания настроена амбициозно и уже приглашает желающих в лунный рейс. Цена турпутевки официально не называется, но речь может идти о $70 млн.



По сообщению SpaceX, первый старт ракеты Falcon Heavy мог состояться уже этим летом, а первый беспилотный околоземный полет Dragon 2 ожидался к концу 2017 года. Правда, чуть позже стало ясно, что пуск Falcon Heavy точно не состоится летом из-за неготовности стартового стола, и его не стоит ждать раньше октября 2017-го. Это далеко не первый перенос испытательного пуска, но в конечном счете SpaceX никто не гонит с этой ракетой, и создается она исключительно на внутренние инвестиции компании. В SpaceX надеются, что спрос на такие ракеты возникнет, когда появится предложение, хотя два предзаказа уже есть.



В одноразовом варианте Falcon Heavy станет самой грузоподъемной ракетой современности, превосходящей в возможностях существующую Delta IV Heavy и несуществующую «Ангара-А5В». Нынешний мировой рекордсмен-тяжеловес — это Delta IV Heavy, способная вытянуть 28,7 т на низкую околоземную орбиту. Falcon Heavy должна обладать возможностью выведения 54,4 т. Даже если она это успеет сделать до 2018 года, на пьедестале она простоит недолго — лунная SLS должна поднять уже 70 т в 2018-м.

Возможностей Falcon Heavy должно хватить для отправки пилотируемого корабля Dragon 2 к Луне и возвращения его обратно. В этом полете корабль не будет выходить на орбиту Луны, а только долетит до нее и под воздействием лунной гравитации будет отправлен обратно к Земле, куда долетит уже под действием земного притяжения. Люди смогут провести в космосе около семи дней. Главная техническая сложность ожидает Dragon 2 на входе в атмосферу. Тут его скорость будет больше 11 км/с, а в штатном варианте возвращения околоземного корабля тепловой щит обеспечивает встречу с атмосферой на скорости 8 км/с. Впрочем, существенных доработок не потребуется — достаточно увеличить толщину щита и рассчитать жесткость корпуса.



Несмотря на широкий резонанс заявления Илона Маска, компания SpaceX не первой предложила туристам пролететь над Луной. Компания Space Adventures с 2011 года ищет заказчиков лунного тура для полета на российском «Союзе». Готовность реализовать подобный полет неоднократно заявлялась руководством российской РКК «Энергия». По сути, двухпусковая схема полета позволит реализовать часть так и не воплощенной Лунной пилотируемой программы СССР. Именно для нее создавался «Союз», и его беспилотные прототипы «Зонды» не раз посещали окрестности Луны и возвращались на Землю.

По заверениям представителей «Энергии», нашлось уже восемь желающих, имеющих готовность и возможность оплатить $120 млн за кресло в лунном «Союзе». Возможность такого запуска называлась к 2021-2022 году, но о практической реализации речи не шло. По слухам, «Энергия» запросила сразу десять заказов, после которых корпорации становилось интересно и выгодно заниматься проектом. Учитывая, что монополизм на пока несуществующем рынке лунных турпутевок уже утрачен, а цена билета у конкурента в полтора раза ниже, рассчитывать на десять выкупленных билетов уже сложнее.

Согласно Федеральной космической программе Роскосмоса к 2024 году должен быть готов к пилотируемым полетам новый корабль «Федерация», создаваемый сейчас в РКК «Энергия» (обойдется в 60 млрд рублей, без ракеты). Его конструкция предполагает длительные автономные полеты в открытом космосе и возвращение на Землю со второй космической скоростью, то есть это потенциально лунный корабль. Только пока нет ракеты, которая могла бы отправить его в рейс вокруг Луны, и в программе до 2025 года такая ракета не предполагается.

В США же в настоящий же момент развивается интересная ситуация: и государство, и частник обещают запустить людей к Луне в конце 2018 года. Официально никто не подчеркивал это совпадение, хотя NASA выпустила пресс-релиз, который начинается со слов: «Мы высоко оцениваем возможности SpaceX», но текст больше похож на выговор: «Вы нам еще околоземный корабль не сделали, куда на Луну замахиваетесь?»

Героические покорители Луны от NASA в корабле Orion, на вершине самой мощной ракеты современности SLS, будут выглядеть не столь героически, если перед ними тем же курсом «сгоняют» какие-то отпускники, в гавайках и с цифромыльницами. И тут Маск ввязывается в очень провокационную игру: демонстрирует свое преимущество, поскольку оказывается способным реализовать ту же задачу в десять раз дешевле, чем NASA. Ставка в игре более чем серьезная — возможный госконтракт на полноценную лунную программу: с флагами и базами.

Интерес натоптать новых тропинок на далеких планетах был высказан Дональдом Трампом сразу после заявления Илона Маска, хотя очевидно, что такие идеи возникли тогда же, когда развернулась дискуссия о пилотируемом пуске SLS/Orion. Вслед за Маском и Трампом о своих лунных амбициях заявили другие представители нового поколения частной космонавтики США. Основатель Amazon Джефф Безос, создавший компанию Blue Origin, выразил готовность обеспечить на Луну поток грузов массой до 2 т своими разрабатываемыми ракетами New Glenn.



А основатель компании Bigelow Aerospace Роберт Бигелоу напомнил, что создаваемый в его компании надувной орбитальный модуль BA330 может быть успешно развернут не только на околоземной орбите, но и окололунной.



Пока успехи Blue Origin ограничиваются созданием многоразовой суборбитальной ракеты New Shepard и прототипа кислородно-метанового двигателя BE-4. А Bigelow Aerospace успешно создал только экспериментальный девятиметровый надувной модуль для МКС. Но крупный госзаказ на лунную инфраструктуру будет желанным для каждого.

Пока на международном уровне только обсуждается возможность создания совместной окололунной станции, которая должна стать мировым проектом в космосе взамен МКС. Какие страны туда войдут, какими средствами будет обеспечиваться создание и функционирование, пока не определено, да и будет ли она — неизвестно. С точки зрения стратегии дальнейшего продвижения человечества в космос такая станция станет новым шагом вперед. С точки зрения практики же никакого преимущества такая станция без лунной базы иметь не будет, микрогравитация там будет такая же, как на МКС, а лунная поверхность останется столь же недостижимой. В то же время все понимают, что Луна — это следующий шаг для космонавтики человечества, и возможность его сделать обозначит глобальных лидеров на десятилетия вперед.

Подготовлено для Forbes.ru. (Публикуется с некоторыми правками).

zelenyikot

promo zelenyikot september 5, 07:45 77
Buy for 800 tokens
Наконец-то я могу официально объявить, что в продаже появилась научно-популярная книга моего авторства об исследовании Солнечной системы автоматическими межпланетными станциями. Здесь можно найти как описание отдельных космических миссий последних лет, так и обобщенные результаты исследований…

  • 1

Re: управлять роботами на лунной поверхности без задерж

Хренушки! (Pardon my French :-) ) Ровно та же задержка, если не больше, набежит при передаче со спутника на спутник. Я не специалист именно в коммунукации, но практически уверен, что бОльшая часть задержки накапливается в наземном оборудовании, а не в путешествии сигнала к спутнику. Я вижу ровно такую же задержку во время телеинтервью на всех местных телестанциях. Ведущий сидит в студии, обращается к репортеру, который с микрофоном стоит где-то на улице, а задержка туда-обратно - пара секунд, как на Луну. Поэтому кстати общения практически нет, а есть обычно лишь мололог репортера, после того как он получил подтверждение, что его видно и слышно. При том что сигнал с передвижки идет в студию прямо, не через спутник. То есть просто компрессиия-декомпрессия плюс перекладные сами по себе дают задержку, сходнуюс лунной.

Так что я бы для будущих лунных планов, когда там реально будут и живые люди, и тонна телеметрии, и HD-камеры в каждом утюге, сразу закладывал бы задержку практической двусторонней коммуникации в 4-5 секунд. Про такие мелочи легко забыть заранее, и они потом могут сильно удивить участников. И даже дать пищу новым конспирологиям :-)

Re: управлять роботами на лунной поверхности без задерж

Я специалист по коммуникациям. Задержка именно в линиях. Оборудование почти не оказывает влияния, если только его не ОЧЕНЬ много. По ТВ задержка такая из-за того, что всё идёт через геостационар или тормозные сотовые сети. Через LTE всё гораздо лучше, а через провод задержка почти не ощущается. Нет, она конечно есть, потому что надо сгонять до 40 тысяч км, но это максимум.


Edited at 2017-03-16 04:12 pm (UTC)

Re: управлять роботами на лунной поверхности без задерж

40 тыс. км - это когда собеседник в соседнем доме, а провода по всей окружности шарика?

72/300=0.24
+путешествие по проводам...чтоб с запасом 18 000 км
Итого 0.3с чистой задержки на прохождение сигнала через геостационар

Re: управлять роботами на лунной поверхности без задерж

Ну я по крайней мере имею некоторый опыт тестирования пропускной способности и latency компьютерных сетей. Поэтому утверждаю совсем не голословно.

Впрочем, вы тоже можете своими руками проверить. Утилита ping входит в состав любой операционной системы. Так что если у вас относительно приличный провайдер, можете попингать какие-нибудь сервера, положение которых известно.

Вот берем, к примеру сервер www.hetzner.de, расположенный во Франкфурте и пытаемся постучать к нему из Москвы.


 ping www.hetzner.de
PING www.hetzner.de (78.46.133.14) 56(84) bytes of data.
64 bytes from static.14.133.46.78.clients.your-server.de (78.46.133.14): icmp_seq=1 ttl=53 time=50.1 ms
64 bytes from static.14.133.46.78.clients.your-server.de (78.46.133.14): icmp_seq=2 ttl=53 time=50.0 ms
64 bytes from static.14.133.46.78.clients.your-server.de (78.46.133.14): icmp_seq=3 ttl=53 time=51.5 ms


Делаем traceroute, видим 12 промежуточных узлов. Ничего, даже меньше 60 миллисекунд получилось.
Так что если у телевизионщиков проблемы, то это у телевизионщиков сисадмины криворукие, а не ограничения технологии.

Re: управлять роботами на лунной поверхности без задерж

Боже мне упаси спорить со специалистами! Но мы все-же говорим о несколько разных вещах.

Астронавта на Луне интересует _практическая_ задержка - через сколько секунд придет ответ на вопрос. А вовсе не скорость сигнала, число хопов или быстродействие процессора, кодирующего 60 HD-кадров в секунду (с которыми будет упакован его голос) или пропускная способность канала, в который втиснуты видеопотоки еще десятка таких же камер или десяток другох мест, где может прятаться bottleneck. Точно так же, как любого пользователя интересует голая практика: как быстро его бразузер нарисовал веб-странцу. А не безусловно тоже важные милисекунды пинга. А в весь процесс, end to end, может вкраться множество факторов, и каждый из них может стать bottleneck-ом.

Три современные телестудии в городе-миллионнике в стране первого мира... Это, конечно, не CNN - но и не школьный радиозуел. Вполне профессиональные студии, с профессиональным персоналом на всех уровнях (это я моу оценить: и с тележурналистикой знаком, и в студиях местных сам бывал). Поэтому априори мне достовернее допустить не то, что там у кого-то "кривые руки", или что "они нищие, не могут купить нормальную технику", а как раз что они работают на нормальном среднем профессиональном и техническом уровне, характерном для индустрии в целом.

На самом деле это не задержка а буферизация входящих данных.
Если её делать меньше - начинается заметная неравномерность потока. Другое дело, что достаточно было один раз, а не на каждом девайсе сквозь который поток идёт - но девайс-то не знает, что он не последний...

  • 1