Разгон МКС с помощью космического мусора

[Chilik]

...

Давайте всё-таки отстаивайте свою точку зрения. Канонический труд Чапека все присутствующие знают, поэтому перевод стрелок на личность собеседника бессмысленен.
Вопросы Вам заданы. Мне тоже хочется придумать красивое решение о превращении чего-нибудь ненужного во что-то полезное. Но мы обсуждаем конкретную мысль об использовании мусора в качестве рабочего тела. Откуда берётся энергия? Сравнение затрат с другими способами, в т.ч. существующими?
Известно, что печки ассигнациями в Гражданскую топили. Ваше предложение по степени осмысленности лучше этого или хуже? Цифры, пожалуйста, цифры. Про мой внутренний мир я знаю, жена с тёщей неоднократно просвещали.

[Кардановский]

Chilik: Повторюсь для вас: энергия для превращения космического мусора и отходов жизнедеятельности берется там же на орбите.В цифрах это примерно 1000 вт на кв метр солнечной энергии. Эта энергия концентрируется параболическим отражателем в фокусе. При опытах на Земле таким образом получались уже температуры ок. 3-4 тыс.град. по Кельвину. При этом,на Земле приходилось концентрировать солнечную энергию меньшей интенсивности - менее 500 вт на метр кв. Так что на орбите возможно получение в фокусе и еще больших температур. В любом случае,температуры и в 3-3,5 тыс град. вполне достаточно,чтобы превратить практически любое земное вещество в облачко плазмы (см. справочники,где приведены температуры плавления и кипения различных веществ).  Если,все же,вы сомневаетесь,что такое возможно,то проделайте элементарный физико-оптический опыт в солнечный день с большой лупой...  Что же касается конкретных конструкторских решений и детальной проработки всей конструкции,основанной на использовании энергии солнца,посредством применения параболических концентраторов,то все это требует просто некоторого количества  времени для достаточно рутинного и оплаченного кем то конструкторского прцесса. Не более того!  Добавлю к сказанному,что я в своей лаборатории-КБ сконструировал и уже произвожу по разовым заказам различные параболические солнечные концентраторы для всевозможных земных нужд.

[Chilik]

Эта энергия концентрируется параболическим отражателем в фокусе. ...

То есть не сжигаем, а испаряем. Хорошо. Только плазму всуе не поминайте, для неё температуру ещё раз в 5-10 поднять надо. Это уже тепловым солнечным светом - никак в принципе.
Про концентрацию энергии в фокус понятно всё. Менее понятно, какое отношение к этому имеет мусор. Измельчители? Формирование и подача в зону испарения, они что, ничего не весят и регламентных работ не требуют? Схема освещения просто параболическая? И Вы хотите, чтобы всё дерьмо из отбросов летело на зеркала? Если нет, то сильно урезаем телесный угол освещения и никаких 3000 градусов получить в принципе не можем. И так далее по списку. Чему там равна энтальпия испарения неизвестно какого материала? Грубопотолочная цифра - 20 кДж/грамм. Или больше, для графита помнится цифра 70, но пусть будет 20. Значит, рефлектор немаленький, а скорость переработки невелика. И что дальше? Каково давление паров сжигаемого мусора? Вопрос не праздный, ибо от него зависит, будет ли там в принципе реактивная струя или продукты сублимации загадят всё вокруг.
Так что мой вопрос опять возвращается с исходной точке: сколько стоит эта "бесплатная" система?
А так да - с первого взгляда идея звучная. И почему эти ретрограды её не внедряют???

[Брабонт]

V.V. Во-первых,Вы не "заметили" и,соответственно, не ответили на два поставленных мной вопроса: про "нулевой результат" и "аэродинамическое сопротивление" (см. мой предидущ. пост)

Отвечаю. Нулевой результат относится к теории и практике инерциоидостроения (соболезную, но истина дороже). Про аэродинамическое сопротивление: пытаюсь включить Вашу логику встречным вопросом - зачем нужна энергия сжигаемого мусора? Не "как" и "сколько" (тут Chilik объясняет лучше меня), а именно, "зачем"? А дальше, возможно, Вы сами оцените реальность затеи с концентратором.

[Антикосмит]

Н-дя... Прикидочный расчет показал бредовость идеи. Для нормального гашения/придания скорости нужна ферма с полкилометра а то и длиннее и приличное ускорение > 100м/с2, иначе смешные цифры получаются.

Хотя это опять же расчеты на коленке. Интересно было бы узнать какое приращение скорости при маневрах МСК происходит и при сведении Прогрессов, тогда можно было бы уже более предметно подсчитать параметры катапульты.

[АниКей]

Космическим государствам необходимо выработать международные соглашения, регулирующие ликвидацию космического мусора - эксперты http://www.roscosmos.ru/main.php?id=2&nid=11716  :wink:

: 20.07.2010

Увеличение количества мусора на околоземной орбите создает серьезную угрозу для будущих космических полетов. Поэтому космическим державам необходимо выработать международные соглашения, регулирующие уничтожение космического мусора. Об этом говорится в направленном 14 июля обращении в комитет ООН по мирному использованию космического пространства главы неправительственной организации "Секьюр уорлд фаундэйшн", занимающейся изучением вопросов безопасности в космосе, Рея Уильямсона.

Он отметил, что его организация "неоднократно обращалась в комитет ООН по мирному использованию космического пространства с призывом выработать международные рамки", которые позволят странам без проблем решать проблему ликвидации мусора на околоземной орбите. Однако, указал Уильямсон, "остающиеся разногласия между государствами по данному вопросу делают принятие решений крайне проблематичным".

"Для того чтобы быть в состоянии работать в космосе, людям необходимо убрать оттуда как можно больше мусора, который мы сами же и принесли на орбиту", - указал эксперт.

Соединенным Штатам вряд ли понравится, если какой-нибудь их старый космический аппарат (КА) будет из космоса доставлен на Землю китайцами, и Китаю не понравится, если американцы сделают то же самое с их аппаратом", - добавил Уильямсон. Поэтому "необходимо выработать международный протокол" в этой сфере, отметил он.

В настоящее время специальные службы отслеживают движение вокруг Земли порядка 21 тыс. различного рода объектов, диаметр которых - 10 и более сантиметров. Кроме того, на околоземной орбите вращается около 500 тыс. предметов, диаметр которых от 1 до 10 сантиметров, отмечают специалисты. Для сравнения ученые привели данные 1980 г., когда наземными службами велось слежение лишь за 4,7 тыс. более или менее крупных объектов, из которых 2,6 тыс. составлял космический мусор.

По данным ученых, огромное количество мусора добавили столкновение в 2009 г. на орбите российского и американского КА, а также уничтожение в 2007 г. китайскими военными старого метеоспутника.
 
Для очистки космического пространства от мусора ученые считают наиболее удобным использовать мощные лазерные установки. Однако, по их мнению, здесь сложно будет провести грань между проведением "очистных работ" на околоземной орбите и испытаниями новейших видов вооружений.

Как отмечают в НАСА, 40 проц. "космического хлама" принадлежит Китаю. Доля США составляет 27,5 проц., России - 25,5 проц., 7 проц. приходится на остальные страны, участвующие в освоении космоса.

Разнокалиберные обломки летят с высокой скоростью - 7-10 км/с, и поэтому столкновение с космическим кораблем или космической станцией фрагмента диаметром от нескольких сантиметров чревато катастрофическими последствиями. Ранее сообщалось, что на возвращенных несколько лет назад на Землю американских МТКК панелях солнечных батареях орбитального телескопа "Хаббл" было обнаружено 12 пробоин.

По мнению экспертов, если немедленно не начать предпринимать шаги по предотвращению дальнейшего загрязнения космического пространства и его очистке, то уже к 2050 г. на орбите могут начаться массовые столкновения фрагментов космического мусора. Это вызовет цепную реакцию, приведет к окончательному засорению околоземного космического пространства и полностью парализует космическую деятельность.

[Кардановский]

Chilik: Соглашусь с вами во многом. При попытке реализации этой идеи в практической плоскости, возникнет множество вопросов и текущих конструктоских задач.И перечислиленные вами лишь небольшая их часть.Все детально нужно просчитывать,экспериментировать. Но эти задачи ,я в этом совешенно убежден ,вполне решаемы даже на уровне достаточно среднего по составу коллектива авиационно-космических конструкторов. При этом важно помнить несколько принципиальных моментов: а) на орбите имеется сколько угодно дармовой солнечной энергии; б) эту энергию достаточно просто можно концентрировать в фокусное пятно; в)в фокусном пятне достижимы температуры св. 2,5-3 тыс.град;г) парообразно-ионизированные продукты испарения мусора в фокусном пятне можно разгонять,хотя бы,для начала, в сопле.     Стоит ли весь этот огород городить?  Полагаю,что стоит! Не только и не столько даже ради полезного использования пакетов с экскрементами космонавтов. Ведь проблема орбитального мусора не решена,она нарастает и будет нарастать впредь! Сейчас на орбите оценочно где то от 500 до 1000 тонн мусора.  Вот бы его весь испарить в фокусе космических концентраторов! Полученного импульса на Марс слетать хватило бы!  Однако,ближе к практике! Я бы начал со стендовых опытов и испытаний на Земле. Например,в своей лаборатории я могу построить параболоид-отражатель,скажем, в 25 кв.м. В хороший солнечный день на широте Самары он может дать ок. 1 квт.Это примерно в три раза меньше,чем может дать такой же параболоид на орбите,но для опытов достаточно и этого.  Я смогу построить такой параболоид примерно за 2,5 мес и он потребует затрат в 60-80 тыс руб. Изготовление камеры сгорания для мусора,сопла,приобретение и изготовление стендовых динамометров для оредедения тяги, потребуют еще где то столько же. Итого,все  затраты на первоначальные эксперименты можно уложить в 150-200 тыс.р.  Этот простенький и дешевенький стенд с параболоидом,камерой сгорания,соплом и динамометром даст ответ на многие Ваши и другие вопросы,ответы на которые необходимо получить,прежде чем начинать конструирование параболида для орбиты. Уверен,что даст ответы убедительные и положительные!

[Кардановский]

v.v. Вас прямо как то очень уж крепенько "заклинило-зациклило" , что инерциоиды невозможны ни в теории ,ни в практике!  Сообщаю вам,что они в лаборатории Толчина ползали еще семьдесят лет назад,в лаборатории Акимова и Шипова бодренько катались еще лет 20 назад,ну а в моей лаборатории уже и публично летали пять лет назад... Впрочем, никто не отнимает у вас права  высказывать свою точку зрения ,но в приличных формах...   Реализация моего проекта воздушно-космического инерциоида тормозится сегодня не его принципиальной неосуществимостью,а сложившейся за последние 60-70 лет мощной инерцией ракетного направления в космонавтике: интересами тех,кто в этом направлении вырос,сделал карьеру,получил должности,награды,ученые степени,построил заводы,создал КБ,контролирует доступ к госфинансированию космонавтики,ну  и т.д. и т.п.  Но такая ситуация,сколь бы мощно и солидно не выглядели сегодня заводы ракетно-космической  индустрии, КБ,космодромы,инфраструктура,центры,НИИ - не будет продолжаться вечно... Придут и иные времена...Альтернативная космонавтика все равно прорвется в космос!

[Брабонт]

Кардановский, я понимаю, что Вы непризнанный гений. Возвращаясь к теме, повторю свой вопрос в третий раз: "Зачем нужна энергия сжигаемого мусора?"

[Кардановский]

V.V.  Долбите,долбите свой "лукавый" вопрос и дальше... Ну а вот пятидесятилетняя мировая практика конструирования форм орбитатьных объектов почему то до сих пор не учитывает наличие сколь-нибудь значимого аэродинамического сопротивления на орбите.Взгляните хотя бы на формы МКС!Действительно,например, на высотах 350-400 км атмосферное давление пренебрежимо мало:всего то 1х10 в минус  восьмой - 6,5х10 в минус девятой степени миллибар!  Поэтому,извините,но я не вижу достаточных оснований менять эту практику конструирования,полагаясь лишь на ваше "глубокомысленное" мнение. Впрочем,если вы докажете свое мнение хотя бы рассчетами,тогда мировая космонавтика свернет с пути построек на орбитах угловатых птеродактилей и пойдет к обтекаемым формам. Так что дерзайте! Ваши рассчеты могут совершить мини-революцию в космическом дизайне...  Торможение орбитальных объектов обусловлено рядом факторов,в том числе и ничтожным атмосферным,который на высотах свыше 900-1000 км практически исчезает вовсе...

[Chilik]

Ну а вот пятидесятилетняя мировая практика конструирования форм орбитатьных объектов почему то до сих пор не учитывает наличие сколь-нибудь значимого аэродинамического сопротивления на орбите...

Как это не учитывает? Обижаете. Просто учёт аэродинамического сопротивления может быть несколько более сложным, чем придание телу каплевидной формы. К примеру, где аэродинамика важнее: для автомобиля класса "кухарке до супермаркета" или для болида Формулы-1? Однако же последний гораздо более угловат. Потому что разработчику нужно совместить более одного требования в реальной машине.
Возвращаясь к околоземной орбите и аэродинамике. Супостатские спутники-ретрансляторы "Эхо" помните? А почему ничего подобного с начала 60-х годов больше не появилось, понимаете?

[Брабонт]

Действительно,например, на высотах 350-400 км атмосферное давление пренебрежимо мало:всего то 1х10 в минус  восьмой - 6,5х10 в минус девятой степени миллибар!

Кардановский, Вы не поверите, но лобовое сопротивление, помимо плотности среды, пропорционально ещё и квадрату скорости - иначе бы станция на теряла ежесуточно до сотни метров из-за той самой "ничтожной" атмосферы. Ещё большим откровением для Вас станет сомножитель площади, в данном случае, Вашего гипотетического концентратора.

Эх вы, гравицапщики... специалисты на букву Г * ...

К примеру, где аэродинамика важнее: для автомобиля класса "кухарке до супермаркета" или для болида Формулы-1? Однако же последний гораздо более угловат.

Кстати, да. При этом разум кухарки, как правило, с трудом принимает факт, что Cx спортивного болида раза в четыре выше цифры, на которую она запала в рекламе ТТХ своей малолитражки.

*гуманитарии[/size]