-Поиск по дневнику

Поиск сообщений в lj_zelenyikot

 -Подписка по e-mail

 

 -Постоянные читатели

 -Статистика

Статистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
Создан: 06.02.2014
Записей:
Комментариев:
Написано: 0

Открытый космос Зеленого кота - LiveJournal.com


Добавить любой RSS - источник (включая журнал LiveJournal) в свою ленту друзей вы можете на странице синдикации.

Исходная информация - http://zelenyikot.livejournal.com/.
Данный дневник сформирован из открытого RSS-источника по адресу http://zelenyikot.livejournal.com/data/rss/, и дополняется в соответствии с дополнением данного источника. Он может не соответствовать содержимому оригинальной страницы. Трансляция создана автоматически по запросу читателей этой RSS ленты.
По всем вопросам о работе данного сервиса обращаться со страницы контактной информации.

[Обновить трансляцию]

Опыт космического туризма

Среда, 08 Августа 2018 г. 08:00 + в цитатник


Сегодня часто можно услышать о космическом туризме: частные компании создают ракеты и ракетопланы, которые должны доставить всех желающих в космос. Однако пока все запуски негосударственных космонавтов осуществлял Роскосмос. В 2000-е семь человек побывали в космосе оплатив тур на МКС, по контракту с компанией Space Adventures, которая выступала оператором туров, на российских кораблях. Сегодняшний гость блога – Денис Шапиро, который занимался организацией полетов в российском представительстве Space Adventures.



Денис, ты многие годы проработал в космическом туризме, расскажи, как начинался космический туризм и сколько всего было туристов?

Первый полет космического туриста состоялся в 2001-м году. Его организовала американская компания Space Adventures в сотрудничестве с Роскосмосом.

Надо сказать, что до сих пор, несмотря на множество разных заявления о космических туристах от Илона Маска или Ричарда Бренсона, Space Adventures – это единственная в мире компания, которая уже сейчас имеет подобный опыт. Важно, что все полеты были организованы на Российский сегмент Международной космической станции (РС МКС), т.е. Россия - пионер в этой области.

А первым космическим туристом стал американский бизнесмен Деннис Тито. Его полет стоил 20 миллионов долларов.



Всего к настоящему времени состоялось восемь космических полетов с участием туристов. Сами себя они называют частные исследователи космоса – звучит намного значительнее и красивее, на мой взгляд. Так вот, всего частных исследователей космоса было только семь человек. Один из них американец венгерского происхождения Чарльз Симони, его еще называют отцом Word и Excel, т.к. его отдел в Microsoft занимался разработкой приложений для офиса, слетал в космос дважды.

Вообще же, сама идея космического туризма отнюдь не нова – еще в 1967 году на эту тему размышляли Баррон Хилтон и Эрик Крафт, но дальше идей о космических отелях тогда в середине 60–х дело не пошло.

Ты говоришь, что полет был организован на РС МКС, значит ли это, что туристы не могли находиться в сегментах партнеров по Станции?

Договор на пребывание на МКС был действительно оформлен на Российский сегмент Станции, но на МКС нет таких границ как на Земле и, конечно, туристы свободно перемещались по всей Станции, но основная часть их жизнедеятельности, эксперименты, проживание были именно на Российском сегменте. Соответственно почти вся подготовка проходила в России в Звездном городке и в Ракетно-космической корпорации "Энергия", вывод на орбиту и посадка тоже осуществлялись российскими ракетами и космическими кораблями "Союз".

Если говорить в общем, то из каких этапов состоит работа по подготовке космического туриста?
Вообще, сначала будущего космического туриста надо еще найти. Этим занимается целый отдел, который реализует различные маркетинговые стратегии по поиску клиентов. Разговоров о туризме и желающих полететь достаточно много, но надо понимать, что на данном этапе развития - это очень непростая задача.

Во-первых, будущий участник космического полета должен соответствовать всем медицинским требованиям, иначе его просто никто не допустит даже к тренировкам, сколько бы денег у него ни было. Только представь: перегрузки на центрифуге достигают 8G – не полностью здоровый организм это просто не выдержит. Надо сказать, что требования для туристов несколько меньше, чем для профессиональных космонавтов. Я думаю, что это связано с тем, что полет очень краткосрочен и занимает всего где-то 10-12 дней. К примеру, один из летавших космических туристов Ричард Гэрриотт в свое время из-за проблем со зрением не прошел отбор в отряд астронавтов NASA и это при том, что его отец Оуэн Гэрриотт известный астронавт и ученый! Прошло много лет, а его мечта полететь в космос осталась и с появлением космического туризма – стала реальностью.

Во-вторых, сама подготовка занимает примерно полгода. И это время надо будет провести в России. А это тоже, согласись, непросто – взять и на полгода выдернуть себя из привычной жизни, уехать от семьи, друзей, работы и полностью посвятить себя подготовке к полету в космос. Правда, некоторые космические туристы привозили с собой и съемочную группу, и PR директора, и IT специалиста, и несколько помощников.

Вернусь к твоему вопросу - после того как контракт с будущим космическим туристом уже подписан, после того как пройдены все необходимые медицинские комиссии очень условно всю работу по организации космического полета можно разбить на несколько больших блоков.

Первый этап – его условно можно назвать "Логистика".

Нужно организовать все перелеты будущего участника космического полета и его команды. Продумать их проживание и все передвижения внутри страны, выезды на старт и посадку, предусмотреть получение необходимых виз России и Казахстана (старт и посадка проходят на территории Казахстана). Если в программе есть научные эксперименты, то продумать получение всех необходимых разрешений властей для пересечения границ и т.д.

Второй большой этап - это "Обучение".

Обучение проходит в Центре подготовки космонавтов им. Гагарина в Звездном городке. Это тоже достаточно длительный, непростой, но очень интересный процесс - ведь для успешного, богатого человека, привыкшего руководить в т.ч. и огромными коллективами, который давно не сидел за партой, пойти в ученики и сдавать экзамены – это тоже серьезный вызов. Т.е. космический туризм – это не просто заплатил огромные деньги и полетел в космос – это серьезная и ответственная подготовка, от которой зависит не только жизнь самого туриста, но и безопасность экипажей корабля и Станции.

Кстати, в обучение помимо различных систем МКС и корабля "Союз", помимо обработки нестандартных и аварийных ситуаций, тренировок на выживание и пр., входит также и изучение русского языка – это тоже такой интересный момент.



Третий большой этап – это "Подготовка полета".

Даже при обычном путешествии турист должен продумать, какие именно вещи он возьмет с собой в поездку и что будет делать во время путешествия. Примерно то же самое происходит и с космическим туристом. Уже за полгода до старта мы должны четко представлять, чем будущий участник космического полета будет заниматься в космосе. А это, в свою очередь, означает полное понимание того, что он должен будет взять с собой на Станцию и спустить вниз на Землю при посадке, какие научные эксперименты будет проводить и что для этого понадобится. И всё это в условиях жесточайшего лимита по допустимой массе, причем масса вещей вниз в три раза меньше, чем допустимая масса при подъеме наверх.

Четвертый условный этап – это сам полет в космос и сопровождение этого полета из Центра управления полетами (ЦУП).

А чем именно ты занимался?

В большей степени я занимался условно третьим и четвертым этапами – это организация самого космического полета: планирование научной программы и сопровождение полета в ЦУПе. Конечно, этим занимается не один человек – этим занимаются целые коллективы РКК "Энергия" и Центра управления, которые ответственны за безопасное и успешное прохождение полета. Наша же задача – это совместить программу космического туриста со всеми требованиями по безопасному и продуктивному пребыванию на Станции.

Как это происходит?

Эта часть подготовки обычно начинается с большой встречи всех заинтересованных сторон в РКК "Энергия". Давай я только кратко перечислю специалистов, которые обычно присутствуют на таких встречах, чтобы сразу был понятен масштаб работы. Итак, обычно в таких мероприятиях принимают участие: представители контрактного отдела, специалисты по планированию, по научной программе, по безопасности, пожаробезопасности и газовыделению, по планированию грузопотока, специалисты по программному обеспечению, по бортдокументации, по скафандру и спецодежде, специалисты по фото/видео, по радиолюбительской связи, по таможне, по питанию и т.д.

Со всеми этими профессионалами высокого класса мы должны полностью согласовать всю будущую программу полета космического туриста.

Приведу еще один пример. Прошли уже те времена, когда космический турист летал только с фотоаппаратом. Я сейчас говорю именно об орбитальных туристах, а не о будущих суборбитальных, которые полетят только до границы космоса на 5-10 минут, чтобы испытать невесомость и сделать фотографии. Так вот у всех частных исследователях космоса есть желание осуществить свою научную программу и реализовать свой космический эксперимент. Разумеется, что у каждого эксперимента будет свой куратор, будет разработан специальный комплект документов на английском и русском языках. Формы всех этих документов уже установлены и соответствуют определенным требованиям, и только их объем для каждого эксперимента будет примерно составлять более 200 страниц. Надо сказать, что это лишь необходимая описательная часть, без которой невозможна реализация эксперимента в космосе, а ведь еще есть и разработка самого эксперимента, оборудования для его выполнения и т.д.

А после того, как всё оборудование и документация уже готовы, будут проведены приемо-сдаточные испытания, включение эксперимента в программу полета и согласование с партнерами по Станции. В общем, обычно работы хватает!

В чем на твой взгляд главная специфика такой "космической" работы?

Главная особенность нашей работы – это очень четкое планирование. А самое важное для нас слово – это DEADLINE (предельный срок). Все этапы имеют свою продолжительность и последовательность и мы при всем желании не сможем это никак изменить. При организации полета космического туриста, мы попадаем в очень четко налаженный механизм тренировок и подготовки к полету, и если не успеть завершить любой процесс к определенному времени, то даже чисто технологически мы не сможем закончить все необходимые приготовления ко дню старта. А дальше всё очень просто: ракета улетит и ждать никого не будет. Поэтому весь период подготовки очень жестко спланирован: День старта – (минус) 180 дней, День старта – 179 дней, День старта – 178 дней и т.д. до самого полета в космос, а потом уже сам полет и посадка, обработка результатов.

С какими проблемами приходилось сталкиваться и как они решались?

Я бы не назвал это проблемами – скорее некие задачи, которые нужно спокойно решать на всём протяжении подготовки.

Расскажу лишь пару случаев.

Для компании Space Adventures все космические туристы – это прежде всего VIP клиенты. А это, в свою очередь, подразумевает высокий уровень работы с ними. Безусловно, будущие участники космического полета – адекватные люди и готовы к различным сложностям для осуществления своей мечты, но иногда очень непросто объяснить им абсолютно понятные для всех россиян вещи.

К примеру, в Звездном городке, как и везде в России, летом отключают горячую воду. И мне было непросто пояснить мультимиллионеру, что теперь горячая вода будет только через две недели и что нельзя купить компанию, которая подает в Городок горячую воду. По просьбе нашего клиента - мы забронировали номер в отеле Хаятт, там горячая вода была постоянно.

На самом деле, при подготовке полета в космос всегда есть много трудностей, которые надо преодолевать в оперативном режиме. В программе Ричарда Гэрриотта был научный эксперимент по кристаллизации протеинов. Всё оборудование для него изготавливалось в США, в лаборатории Университета Алабамы. Химические вещества должны были быть заморожены и доставлены в Россию самолетом. Если честно, то тогда мы впервые столкнулись с тем, что надо было получить необходимые разрешительные документы сразу от нескольких организаций: Роспотребнадзора, Фитосанитарного контроля, Наркологического контроля и таможни. Основная же сложность была в том, что мы были лимитированы по времени и точно не представляли, когда нам выдадут все разрешения! Но, не смотря ни на что, справились с поставленной задачей и эксперимент состоялся.



Если говорить о будущем, то, как тебе видится развитие космического туризма?

В самом начале разговора мы вспоминали о Барроне Хилтоне и Эрике Крафте и об их размышлениях 1967-го года по поводу строительства космических отелей. С одной стороны, о чем же еще рассуждать человеку с фамилией Хилтон, как не об отелях, а с другой - эти размышления сейчас наконец-то могут начать реализовываться.

Давай посмотрим, где в космосе сейчас могут находиться космонавты и астронавты? Только на МКС и всё! Но в тоже время, Россия разрабатывает космический корабль "Федерация", NASA проектирует космический корабль Orion, SpaceX готовит пилотируемую версию корабля Dragon, еще один корабль делает Boeing. Куда-то же надо будет летать на всех этих новых космических кораблях!

МКС в космосе летает уже 20 лет и ее ресурс ограничен, значит неизбежно должны начать появляться новые орбитальные станции и космические базы, которые будут располагаться на ближайших спутниках и планетах, куда могли бы летать не только профессионалы, но и частные исследователи космоса. А это, в свою очередь, будет работать на разнообразие и развитие космонавтики землян в целом!

Если же говорить совсем глобально, то и ресурс планеты Земля тоже ограничен. Через сотни миллионов лет Солнце будет греть настолько сильно, что жизнь на Земле исчезнет - так что человечеству просто придется со временем научиться жить совсем не в дружественных условиях космоса. А для этого надо начинать строить космические отели и колонизировать другие планеты, отправлять космические аппараты на поиски и исследования других планет, развивать новые технологии. Это будет бесценный опыт!

Конечно, будет развиваться и суборбитальный космический туризм, но это скорее развлечение и привлечение внимания к самой теме космоса.

Сейчас всё человечество делает только первые шаги из нашей общей колыбели. Ведь по сути дела люди еще не были в космосе дальше Луны - ближайшего спутника нашей планеты. Сама же Международная космическая станция летает на высоте всего 400 км от Земли. В связи с этим, мне представляется, что и космический туризм со строительством отелей за пределами нашей планеты, и создание условий для участия частного бизнеса в развитии космонавтики, и международное сотрудничество – это важные и совершенно необходимые шаги для нашего общего земного прогресса и, надеюсь, успешного будущего!

Что на твой взгляд нужно сделать, чтобы увеличить количество туристов и облегчить их путь в космос?

В настоящее время, когда еще не построены все те новые корабли, о которых мы говорили, и единственным средством доставки космонавтов и астронавтов в космос является российский корабль "Союз", ждать каких-либо качественных изменений не приходится. Если говорить по-простому, то в кораблях сейчас нет свободных мест.

Но если заглянуть немного в будущее, то, на мой взгляд, прежде всего надо изменить отношение к космическому туризму в целом. С одной стороны – это по-прежнему развлечение для богатых, а с другой – это новые возможности для реализации интересных идей, получения инвестиций в отрасль и, конечно, привлечение внимания международных медиа к нашей космонавтике в целом – ведь старт корабля с космическим туристом на борту неизменно вызывает интерес всех международных медиа агентств. Мне кажется, что плюсы очевидны!

Так же очень важно, что уже накоплен уникальный положительный опыт по работе с космонавтами-непрофессионалами - полет космического туриста уже не тайна за семью печатями, а полностью отработанная схема, т.е. для будущих частных исследователей космоса не надо ничего придумывать заново - осталось только получить больше полетных возможностей!

Беседовал: zelenyikot

Поддержать мою деятельность можно через сервис Patreon: patreon.com/zelenyikot (Кнопка Become a Patron).
Другие способы оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/132745.html


Метки:  

Почему сегодня не нужны многоразовые ракеты

Среда, 01 Августа 2018 г. 07:50 + в цитатник


Американская частная космическая компания SpaceX активно осваивает рынок коммерческих запусков в космос. При этом она преуспела в развитии технологии многоразовых ракет и в этом находит поддержку как государства, так и клиентов. Создается впечатление, что коммерческие успехи компании являются прямым следствием многоразовости. Поэтому кажется, что единственным спасением конкурентов, в том числе "Роскосмоса", будет немедленная возможность повторного использования ракет или их частей, однако есть сомнения, что здесь есть прямая связь.


"Роскосмос" не разрабатывает многоразовых ракет! Это утверждение кажется недостоверным, если просмотреть заголовки отечественных СМИ за последние годы. Можно услышать про МРКС (многоразовую ракетно-космическую систему), про "Корону", периодически вспоминают о МАКСе, недавно заговорили о реинкарнации "Байкала" под видом сверхлегкой многоразовой ракеты. Во всех этих новостях стоит обратить внимание, что эти проекты хоть и ведутся на предприятиях российской государственной космической отрасли, но не имеют заказчика, то есть проводятся в инициативном порядке, или, как в последнем случае, заказчик не "Роскосмос", либо "Роскосмос" финансирует предварительные "бумажные" проекты.

Точно так же Европа сейчас делает ставку и миллиардные инвестиции в современную одноразовую ракету Ariane 6, а многоразовые проекты рассматривает лишь как небольшой эксперимент. Американский производитель United Launch Alliance — главный конкурент SpaceX на внутреннем американском рынке, выполняющий заказы от NASA и Пентагона — проектирует новую ракету Vulcan, которая допускает многократное использование двигателей, но рассматривается и как одноразовый носитель.

Многоразовые технологии

Технически задача частично или полностью многоразового средства запуска в космос вполне решаема. Это определили еще в 1970–1980-е годы, когда разрабатывали первые многоразовые космические системы Space Shuttle и "Буран-Энергия". Позже стало ясно, что цена многоразовости слишком высока — средства возврата ракетных систем отнимают массу полезной нагрузки, а сложность технических решений повышает стоимость. К примеру Space Shuttle хоть и обладал только частичной многоразовостью, но на систему возвращения отводилось примерно 75% массы полезной нагрузки: на орбите оказывался почти 100-тонный корабль, который мог доставить только 25 т груза на низкую околоземную орбиту. Цена такого запуска начиналась от $0,5 млрд и могла превышать $1 млрд. Для сравнения: в то же время российская одноразовая ракета "Протон" совершала ту же работу за цену $90–100 млн.

Кажется, именно шаттлы и вызвали стойкий иммунитет государственных космических агентств к многоразовым системам. Европа, Индия, Китай ведут свои разработки, но они не отличаются высоким приоритетом и ведутся скорее для получения опыта, а не прикладного применения.

Еще в 1990-е в США компания McDonnell Douglas попыталась разработать ракету вертикальной посадки Delta Clipper. Ракета рассматривалась в перспективной концепции single-stage-to-orbit, то есть без отделяющихся ступеней. Проект реализовывался на деньги Пентагона и NASA и потребовал около $60 млн. Разработчики сумели освоить только вертикальную посадку ракеты на инженерном макете, но на космические запуски не хватило средств, а государство к таким экспериментам утратило интерес.



В 2001 году российский Центр Хруничева предложил мировому космическому рынку свою разработку — МРКС "Байкал". Предполагалось использовать крылатую ракету в качестве бокового ускорителя будущей ракеты "Ангара". После нескольких показов макета на выставках и нескольких оптимистичных заявлений дело заглохло. Проект не нашел стороннего инвестора или заказчика и был спрятан "в стол". Отсутствие интереса к такому проекту отчасти связано с тем, что изготовление "Ангары" постоянно затягивалось, а отчасти потому, что потенциальные заказчики не хотели оплачивать летные испытания экспериментального летательного средства: никто не мог сказать наверняка, какую экономию оно даст. Позже Центр Хруничева неоднократно возвращался к разработке, например, рассматривал вариант с жестким нераскладным крылом, но все осталось на чертежных досках и продувочных макетах для аэродинамической трубы.

Ракета "Корона", предлагаемая ГРЦ Макеева, вообще не вышла из "бумажного" варианта. Внешне она напоминает Delta Clipper и точно так же соответствует принципу single-stage-to-orbit, но пока не созданы двигатели, потенциально способные на такой запуск, не стоит всерьез рассматривать этот проект. К тому же "Корона" не заинтересовала "Роскосмос" как заказчика, несмотря на многочисленные заявления в прессе.

Инициативная разработка МАКС (Многоцелевой авиационно-космической системы) от НПО "Молния" ведет свою родословную от проекта "Буран", в котором "Молния" занималась планером космического самолета. "Мини-Буран" МАКС предлагалось запускать со спины сверхтяжелого самолета "Мрия", используя дополнительный топливный бак. Сегодня некоторые наработки этого проекта можно увидеть в павильоне "Космос" на ВДНХ в Москве.



Сейчас на пути к реализации этого проекта встали еще и политические препятствия — "Мрия" не наша, а украинская. Но отсутствие господдержки МАКСа стало очевидным еще в 2007 году, до российско-украинского обострения. Разработчики даже пытались предложить свое детище частному бизнесу и презентовали его на форуме частной космонавтики InSpace Forum в 2017 году в Москве, но также не нашли поддержки.

О многоразовом использовании частей обычных ракет задумывались и в США, в том числе и United Launch Alliance (ULA), который запускает ракеты Atlas V с российскими двигателями РД-180. В ULA рассматривали возможность возвращения и многократного иcпользования двигателей первой ступени еще в 2008 году, когда до первого пуска пока одноразового Falcon 9 компании SpaceX оставалось еще два года. Способ возврата в Atlas V предлагался довольно оригинальный: блок двигателей предлагалось отделять от ступени и спускать с надувным тормозным щитом и на парашютах, финальный этап торможения обеспечивался вертолетом, который должен был зацепить парашют крюком и мягко опустить двигатели на землю или плавучую платформу.

engene-2.jpg__1532525542__68013.jpg


Сейчас подобную схему предполагают применять для будущих ракет ULA Vulcan, но в 2008 году эта идея компанию не заинтересовала. Расчеты показали, что возврат обеспечивает трехкратное снижение стоимости двигателя первой ступени уже после третьего возвращения, то есть на каждом пуске стоимостью $170 млн возвращение двигателя обеспечивало экономию всего $5-7 млн при полной стоимости двигателя $10 млн.



Кажется, что против многоразовости действует какой-то заговор, вроде мифического "заговора нефтяников против электромобилей". В действительности условия диктует экономика. Лучше всего ситуацию выразил глава Ariane Group Ален Шармо в интервью немецкому изданию Spiegel Online:

Предположим, у нас будет ракета, которую можно использовать повторно десять раз, тогда мы будем строить ровно одну ракету в год. Это не имеет смысла. Я не могу сказать моим командам: "Всем пока, продолжим работу в следующем году!

То есть главное препятствие на пути многоразовости — ограниченность грузопотока на орбиту. После завершения холодной войны количество ракетных пусков в мире сократилось практически вдвое и все последующие годы не превышало 100 штук. Существенная часть этих пусков обеспечивала государственные пилотируемые, военные, научные программы, которые не выходят на внешний рынок, хотя определенную долю государственные контракты занимают и на международном рынке.



С надеждой на будущее

Потребности же коммерческого рынка за последние 30 лет лишь в 1997–1999 годах превышали 30 ракет в год, а в последние годы не превышали и 20 пусков. При такой динамике рассчитывать на кратное увеличение спроса не приходится. Во многом поэтому SpaceX реализует проект глобального спутникового интернета с тысячами спутников, которые должны поднять спрос на ракеты, в том числе и многоразовые. Те же цели преследуют идеи Илона Маска возить туристов к Луне на Falcon Heavy и осуществлять межконтинентальные пассажирские перевозки на будущей ракете BFR. То есть между гигантами ULA, Arian Space и "Роскосмосом", которые обладают мощным производственным потенциалом и богатым опытом, и "неопытным" основателем SpaceX Илоном Маском разница в том, что прежние лидеры рассчитывают свою стратегию исходя из текущего состояния рынка и рыночных прогнозов. Маск же не оглядывается на сегодняшнее и прошлое, он на ходу выдумывает новые применения, а значит, новые рынки для своих ракет. Подобный авантюризм немыслим для прежних лидеров.

Сегодня Илон Маск уже не одинок, по пятам следует еще один миллиардер — Джефф Безос, самый богатый человек на Земле, который готов ежегодно вкладывать по миллиарду в свои многоразовые ракеты. Он точно так же не смотрит на текущее состояние рынка и уже получает предзаказы на свои еще несуществующие ракеты на выведение десятков спутников проекта OneWeb — конкурента похожей системы от SpaceX. Где-то рядом еще Пол Аллен, сооснователь Microsoft, финансирующий создание "летающего космодрома" в проекте Stratolaunch, который также не имеет экономических перспектив при существующем уровне спроса.

В июне 2018 года российская частная космическая компания S7 Space заявила, что готова воскресить советские двигатели НК-33 для создания собственной многоразовой ракеты. Компания владеет пусковой платформой морского базирования SeaLaunch, и для реализации многоразовости первой ступени понадобится еще и посадочная платформа. Можно только представить картину, как с одной морской платформы стартует ракета, и пролетев несколько десятков километров вверх и несколько сотен вперед, первая ступень возвращается к Земле и мягко садится на посадочную морскую платформу. Пока это только мечта, но технически осуществимая.



Решив технические и организационные вопросы, S7 Space должна решать и экономические. Ранее сообщалось, что для выхода на рентабельность S7 Space достаточно четырех пусков в год. Это вполне достижимый показатель с учетом выбранной бизнес-модели и сегодняшнем спросе на внутреннем и внешнем рынках. Впрочем, это было до инвестиций в ракетное производство. После вхождения в ракетостроительный бизнес компании придется нести гораздо больше расходов и либо становиться на путь ArianeSpace и ULA и опираться на госконтракты, либо становиться авантюристом, как Маск и Безос, и надеяться на расцвет новой космонавтики.

zelenyikot

Подготовлено для Forbes.ru

Поддержать мою деятельность можно через сервис Patreon: patreon.com/zelenyikot (Кнопка Become a Patron).
Другие способы оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/132420.html


Метки:  

Сегодня в небе будет два “Марса”

Пятница, 27 Июля 2018 г. 14:19 + в цитатник


Сегодня небо Западного полушария, в том числе России (кроме Дальнего Востока), Беларуси и Украины подарит редкое зрелище: одновременное противостояние Марса и полное лунное затмение. Длительность затмения составит более полутора часов, поэтому стоит набраться терпения, даже если не повезло с погодой.

Этапы лунного затмения (по Московскому времени):

21:24 Луна касается земной тени. Начало частного затмения, заметно погружение Луны в тень Земли.
22:30 Луна полностью в земной тени — “Красная Луна”
23:21 максимальная фаза полного затмения самый красный этап затмения.
00:13 Луна начнет выходить из земной тени.

Эффект “кровавой Луны” возникает из-за рассеяния солнечного света в земной атмосфере, т.е. тот же эффект, который дает земные красные закаты, когда солнечный свет проходит долгий путь в атмосфере. В этот момент в небе Луны солнце закрыто Землей и видно лишь кольцо светящейся красным земной атмосферы. Хотя реальное лунное затмение с Луны пока никто не наблюдал.



Сразу под Луной в небе будет видна яркая Красная планета — Марс. Сегодня день Великого противостояния, когда Земля находится точно между Солнцем и Марсом. Великим оно называется потому, что приходится на время когда Марс движется по части своей орбиты, которая наиболее близка к Земле. Орбита Марса немного вытянута, поэтому иногда встречи Марса и Земли происходят на удаленном этапе полета Красной планеты, и реже — на близком. Сближения Земли и Марса происходят через каждые два года и два месяца, а Великие противостояния повторяются раз в 15 лет.



Любопытно, что максимальное сближение Земли и Марса будет позже — 31 июля, когда расстояние между планетами составит 57 590 630 км.

Совпадение затмения Луны и противостояния Марса случается раз в 25 тыс лет..

Никакой опасности для Земли или Луны или Марса данные события не представляют, поэтому можно смотреть без опаски. Зато космическим аппаратам около Луны в момент затмения придется тяжело — солнечного света мало, поэтому они замерзают и теряют энергию, но операторы заранее готовятся к такому событию.

Список площадок, где планируются наблюдения в разных городах можно посмотреть в сообществе "Наблюдательная астрономия" и там же можно сообщить о своем мероприятии.

zelenyikot

Поддержать выход новых постов в блоге можно через сервис Patreon: patreon.com/zelenyikot (Кнопка Become a Patron).
Другие способы оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.

https://zelenyikot.livejournal.com/132249.html


Метки:  

Победят ли Маска самарские многоразовые ракеты?

Пятница, 20 Июля 2018 г. 08:10 + в цитатник


Российская частная компания S7 Space заявила, что готова заняться производством многоразовых ракет в Самаре. Насколько перспективно такое решение, и сможет ли компания в одиночку справиться с международными конкурентами, обладающими серьезной государственной поддержкой?

Технические трудности

В июне 2018 года российская частная космическая компания S7 Space заявила, что готова воскресить советские двигатели НК-33 для создания собственной многоразовой ракеты. Ранее компания приобрела у Роскосмоса пусковую платформу морского базирования SeaLaunch (“Морской старт”), и планировала запускать с нее российско-украинские ракеты “Зенит”. Эти носители разрабатывались еще в Советском Союзе, и запускались из акватории Тихого океана с 1999 по 2014 год, но потом политическое обострение между Россией и Украиной поставило крест на проекте. S7 Space рассчитывала получить от российского правительства разрешение на поставку российских компонентов ракеты для восстановление производства “Зенита” на Украине, но оно задерживается на неопределенный срок. Без решения правительства, “Роскосмос” не готов продать детали для “Зенита” российской компании S7 Space, зная, что потом они попадут украинской стороне. Ракета, которую российское космическое агентство предлагало вместо “Зенита” — “Союз-5” с двигателем РД-171 — не устроила частника по экономическим причинам, хотя является, по сути, российским “клоном” прежней заслуженной советской ракеты.

Выходом из тупика для S7 Space стало решение инвестировать до $300 млн в восстановление производства прежней советской гордости — двигателей НК-33, которые создавались еще для советской лунной программы, и имеют потенциал многократного использования. Для этого потребуется сотрудничество с самарским ПАО “Кузнецов”, который является владельцем интеллектуальной собственности на НК-33, имеет необходимые производственные мощности, и запас из нескольких десятков двигателей произведенных еще в 70-е. Вероятнее всего потребуется создание отдельного совместного предприятия, с выделением ему производственных площадок на территории ПАО “Кузнецов”.

По сути это означает создание новой ракеты, схожей с “Зенит” или американской Falcon 9 по внешнему облику и возможностям. В отличие от оригинального носителя “Зенит” или будущей “Союз-5”, ракете с пятью двигателями НК-33 доступна возможность вертикальной посадки за счет центрального двигателя, а значит ее можно сделать многоразовой как Falcon 9. Создание ракеты и первые запуски можно производить параллельно с возобновлением производства новых двигателей. В схеме “летаем на старых, пока делаем новые” появляется новый экономический смысл многоразовости. Даже если само возвращение первой ступени не станет сразу экономически выгодным, оно даст двигатели для следующего пуска, что позволит увеличить время на разработку новых.

О “воскрешении” производства НК-33 на ПАО “Кузнецов” говорят уже лет двадцать, но пока оно так и не состоялось, что указывает на техническую сложность казалось бы простого дела: возьми чертежи с полки и сделай по ним. Сложность технологических процессов делает такой прием практически невозможным, и требует значительной работы по реверс-инжинирингу. Поэтому многоразовые ракеты смогут дать необходимое время.

Насколько реальны коммерческие перспективы многоразовой ракеты S7 Space? Стоит отметить, что компания учла уроки SpaceX по оптимизации производства. В отличие, например от “Протона” или “Ангары”, у которых двигатели производятся в разных городах отдельно от конструкции, ракету на НК-33 можно производить целиком в одном городе — Самаре. Двигатель делать на ПАО “Кузнецов”, а ракету “за забором” — на РКЦ “Прогресс”. На “Прогрессе” вскоре должно начаться производство ракеты “Союз-5” по заказу Роскосмоса, и такие же элементы конструкции можно изготавливать и для S7 Space.

Двигатель НК-33, хоть и разработан в 60-е, но не уступает многим современным по тяги и энерговооруженности. С другой стороны, этот двигатель показал невысокую надежность после 30 лет хранения: один двигатель AJ-26, переделанный в Америке из НК-33, взорвался на испытательном стенде в мае 2014-го, а другой через полгода уничтожил ракету Antares прямо над стартовым столом.



Так что целесообразнее будет не “воскрешать” прежний советский двигатель, а делать новый с современными технологиями и стандартами надежности.

Вся эта работа будет возможна только при полной поддержке российского инвестора со стороны государства. ПАО “Кузнецов” входит в “Объединенную двигателестроительную госкорпорацию”, поэтому поддержки одного “Роскосмоса” компании S7 Space будет мало. Господдержка может выражаться в готовности предоставить необходимые производственные мощности и техническую документацию, своевременное выполнение достигнутых договоренностей и контрактов, ну и в госзаказах на запуски. В создании частной ракеты заинтересовано и государство: появляется новое производство, разрабатываются новые ракетные двигатели, выпускается конкурентоспособная на мировом рынке отечественная высокотехнологичная продукция, расширяются возможности нашей космонавтики. Если же госкорпорации будут рассматривать частника только как внебюджетный источник средств — далеко он не улетит.

Экономика должна быть

Когда S7 Space решит все технические и организационные проблемы и приступит к производству своих ракет, придет время решать и экономические вопросы. Ранее представители S7 Space сообщали, что для выхода на рентабельность им достаточно четырех пусков в год. Это вполне достижимый показатель с учетом выбранной бизнес-модели и сегодняшнем спросе на внутреннем и внешнем рынках. Впрочем, это было до инвестиций в ракетное производство.

SeaLaunch (1).jpg

После вхождения в ракетостроительный бизнес, компании придется нести гораздо больше расходов и отбивать не только стартовые инвестиции в $160 млн в плавучую пусковую платформу, но и $300 млн в ракетостроение, а также ежегодные расходы в $20-30 млн на эксплуатацию пусковой платформы. Рыночная стоимость ракеты S7 Space не должна превышать коммерческой стоимости нынешнего лидера рынка Falcon 9, т.е. $62 млн в многоразовом варианте и $70-80 в одноразовом. С учетом “бесплатности” двигателей НК-33, произведенных на средства Советского Союза, такой уровень удержать вполне реально. В 90-е годы американцам НК-33 продавали по $1,1 млн за штуку. Для сравнения, двигатель РД-171 ракеты “Союз-5” обойдется не дешевле $10 млн. На первых пусках придется демпинговать, чтобы привлечь первых клиентов и провести летные испытания новой ракеты, чтобы подтвердить ее надежность.

Таким образом, пока не стоит всерьез говорить о равной конкуренции между S7 Space и SpaceX, но вполне реально вырастить первого российского космического частника, способного занять определенную долю на рынке космических запусков. Но, снова надо подчеркнуть, такое возможно только при поддержке российского государства. Сегодня чиновники Роскосмоса часто упрекают SpaceX в господдержке, оправдывая российское коммерческие неудачи на международном космическом рынке. Пришло время показать на практике, как оказывается такая господдержка, и как выводится на международный рынок новый участник из России.

Zelenyikot

Подготовлено для Forbes.ru

Поддержать выход новых постов в блоге через сервис Patreon: patreon.com/zelenyikot (Кнопка Become a Patron).
Другие способы оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.

https://zelenyikot.livejournal.com/132053.html


Метки:  

Чему космос может поучиться у футбола

Понедельник, 02 Июля 2018 г. 07:45 + в цитатник


При всем своем увлечении космонавтикой, вынужден признать, что футбол в обществе популярнее. Ни успешный полет “Ангары”, ни первый старт с космодрома Восточный не вызвали даже близко того всенародного ликования, которым завершился матч “Россия-Испания”. Двадцать два человека гоняющие мячик по полю вызывают больше интереса и эмоций у широкой общественности, чем топчущие Луну луноходы, бурящие Марс марсоходы, улетающие в межзвездное пространство исследовательские зонды, и телескопы открывающие планеты у других звезд.

Все усилия популяризаторов, пресс-служб космических агентств и энтузиастов космонавтики неспособны изменить эту ситуацию. Поэтому, я считаю, космонавтика должна учиться у футбола в продвижении себя, и в увеличении своей популярности. Ведь популярность — это жизненная необходимость космонавтики, она повышает интерес к профессии у молодого поколения, обеспечивает приток кадров, дает общественную поддержку рискованных и амбициозных проектов, и, в конечном счете, повышает объемы государственного финансирования.

Чему же футбол может научить космос?

1. Персонализация.

В футбол играют люди. Всем известны их имена, на футболках специально фамилии подписаны, известна их карьера, детали биографии, ведется статистика результативности. Есть кумиры, лидеры, аутсайдеры и антигерои. Наиболее известные футболисты под постоянным взором СМИ, и окружены толпами фанатов. В космонавтике подобная роль персонализации отводится космонавтам, но их известность намного ниже. Мало кто вспомнит кого-то кроме Гагарина, ну может еще Леонова, и то благодаря недавнему фильму. Кто сейчас летает в космосе? Чем занимаются космонавты? — великая тайна сия для подавляющего большинства населения всего мира. В России по опросам общественного мнения многие признают отечественное первенство в космосе, а некоторые вообще космос сравнивают с религией, но мало кто способен назвать хоть какие-то достижения и назвать их авторов. А ведь за космонавтами стоят еще десятки тысяч инженеров, ученых, конструкторов, программистов, и остальных участников вплоть до слесарей-сборщиков… Из конструкторов, пожалуй только Королева да Вернера фон Брауна вспомнят. Еще Илон Маск. Всё.

Если мы хотим чтобы космосом увлекалось больше людей, нужно показывать его человеческое лицо. Можно это делать, как на видеостудии РКК Энергия:



Или создавать индивидуальный человечный образ бездушной машине, как это сделали в Европейском космическом агентстве с миссией Rosetta и Philae:



Человеку нужен человек, тот кому можно сопереживать, за кого волноваться, чьей судьбой интересоваться, кто может вдохновлять или наоборот разочаровывать.

2. Соревновательность.

Что ни говори, но соревновательность и конкуренция остается главным двигателем прогресса. Противопоставление своих и чужих, сравнение тех и других, стремление превзойти соперника — остаются глубочайшим инстинктом в людях. Это биологическая основа эволюции — внутривидовая борьба, которая дала многообразие животных видов на планете. Футбол является воплощением этого инстинкта, во-многом заменив собой прежние кровавые разборки между племенами и народами.

Когда-то космонавтика активно эксплуатировала этот инстинкт противопоставления и борьбы. Все пилотируемые полеты, достижение человеком Луны, строительство космических челноков и долговременных орбитальных станций начиналось в гонке и противоборстве. С 90-х годов противостояние в космосе сменилось на сотрудничество. Нельзя сказать, что это пошло во вред науке и технике — за счет обмена опытом произошло взаимное обогащение научных и технических школ. Но прежний запал иссяк. Динамика технологического развития 60-х сегодня кажется фантастической. Сегодня США не может 10 лет создать ракету, способную доставить людей до окололунной орбиты, а Россия десять лет откладывает небольшой посадочный лунный зонд. Торопиться некуда.

Раньше я думал, что все серьезные научные проекты у нас бесконечно откладывают после аварии “Фобоса-Грунта”, потому что боятся негативных последствий от новой неудачи. Сейчас понимаю, что еще играет и тот фактор, что никто не ждет большого эффекта от удачи. У нас не умею делать шоу из космоса, как научились в США, даже если и запустят чего на Луну, будут сажать в тишине ЦУПа, подперев дверь от наседающих журналистов. Через полдня выпустят “Информационное сообщение”.



Периодически у нас пытаются воскресить прежний дух гонки, но это продукт внутреннего использования, т.к. для настоящей гонки весовые категории уже не те. Финансирование Роскосмоса примерно в восемь-десять раз уступает NASA, технологическое отставание всё сильнее. На МКС наши космонавты летают фактически за счет того же бюджета NASA. Пока удавалось держать паритет в количестве ракетных пусков это не так сильно бросалось в глаза со стороны, сегодня и в этом нарастает разрыв. На пятки еще наступает Китай, который исторически не воспринимается конкурентом, но фактически активно идет к превосходству над Россией в космосе. В межпланетной программе так уже превзошел.

3. Понятность.

Футбольные правила в общих чертах знает практически каждый: а чего там знать, пинай мяч до противоположных ворот и всё. Коснулся рукой — штрафной. С космонавтикой всё сложнее: какие-то удельные импульсы, наклонение орбиты, гомановские переходы, спектрометрия, сухая иммерсия… Черт ногу сломит. Как вообще сравнивать кто впереди, а кто позади? Вот наш первый в космос полетел — тут всё ясно, а кто там к Луне слетал, кто дальше всех от Земли отлетел, кто дольше всего в космосе провел — это слишком сложно, когда на Марс высадитесь, тогда и приходите.

К тому же с достижениями современной космонавтике плохо — с каждым шагом всё сложнее становиться первым. Всё легкое уже разобрали, и каждое следующее достижение сложнее предыдущего, зачастую на порядки. На Луне еще остаются неисследованными полюса и обратная сторона, но и тут нас, похоже, обходят Китай и Индия.



Самая понятная метрика в космонавтике — количество ракетных запусков. Но и тут лидерство дорого стоит, особенно когда не получается на этих запусках зарабатывать.

Что тут делать космонавтике?
Объяснять. Рассказывать, зачем мы летаем в космос, что там делаем, какое значение для науки, государства и общества имеет каждый запуск, каждая ракета, каждый марсоход. В атмосфере секретности, в которой развивался наш космос, очень сложно двигаться к открытости, но это жизненная необходимость космонавтики, если она хочет большего понимания со стороны общества, к которому относятся, в том числе, и лица принимающие решения о выделении бюджетов на новые программы.

4. Причастность.

Во время любого футбольного матча есть фанаты, которые воспринимают достижения своей команды как свои собственные. Если речь идет о противостоянии национальных команд тут вообще всё просто — наши победили, значит можно радоваться всей страной — ведь это победили мы.
Закрытость нашей космонавтики привела к тому, что чувства причастности к очередному “Метеору” или “Канопусу”, “Альтаиру” или “Астрею” полетевшему в космос не возникает. Никто не знает зачем совершается полет, какое значение для науки или государства имеет. Непонятно насколько каждый гражданин связан с этим полетом. Решения в космонавтике принимаются и средства выделяются в закрытом режиме, хорошо если поставят в известность общественность о принятом решении. Никто даже в Думе или Совете Федерации не отчитается как, куда и зачем развивается наша космонавтика и куда улетают “народные” деньги.

РКК Энергия провела хороший эксперимент — дала возможность общественности выбрать название для будущего космического корабля. Но это лишь первая робкая проба, которая пока не получила никакого развития в дальнейшем. Да и сам корабль никак не выйдет из состояния пластикового макета.



Как менять ситуацию?
Точно также — открываться. Больше рассказывать, показывать, объяснять, и отчитываться. Сейчас с этим делом должно быть немного лучше, ведь во главе отрасли стал, по сути, довольно популярный блогер, так что открытости прибавится. Хотя объективности не добавит.

5. Доступность.

Чтобы заняться футболом нужен мяч. Есть любительские клубы, школы для детей, в конечном счете, чтобы "заняться футболом" можно просто включить телевизор на нужном канале. Чтобы путешествовать в космосе даже скафандра недостаточно. Чтобы стать космонавтом нужно иметь не только идеальное здоровье и инженерное образование, но и несгибаемую волю десять лет идти к мечте, и спокойно принять факт, что полет может не состояться. Даже в первом отряде космонавтов были те, кто так ни разу и не полетел. Можно еще заработать $40 млн и оплатить Роскосмосу турпутевку на МКС. Возможности приобщиться к космической деятельности не покидая Земли есть, но требуют больше усилий и вложений. Например радиолюбители могут принимать сигналы различных космических аппаратов даже с Луны или позвонить космонавтам на МКС, но такое увлечение требует вложения средств и дополнительных знаний.



Ракетомодельные, астрономические, радиотехнические кружки сейчас в России имеются, но далеко не везде, и занимаются их развитием только энтузиасты. Немного лучше обстоит дело с робототехникой, но тут до космоса редко дело доходит. Исключением можно назвать только школьный научно-технический конкурс "Кансат в России" при МГУ.

Можно участвовать в краудcорсинговых проектах Zooniverse и помогать ученым исследовать Вселенную. Мы тоже что-то похожее делали когда искали Марс-3 и Марс-6. В конце концов можно просто приобрести телескоп и на космос хотя бы посмотреть.

На Западе новый всплеск интереса к космонавтике возник в результате развития технологии микро- и наноспутников, которые открыли возможности для частной деятельности в космосе и извлечении дохода. У нас тоже были такие попытки, но после нескольких смельчаков интерес стух - условия не те. Впрочем даже в США, где такая деятельность активно поддерживается государством, и среда в целом более подходящая, заметного успеха пока достигли единицы: SpaceX, Planet, Rocketlab...

В итоге, в доступности, космосу сложно противостоять футболу, но как-то менять ситуацию надо.

6. Комментаторы.

Футбольные комментаторы — это отдельная категория людей, которые тоже способны добиться всенародного признания и любви. Богатство их речи, эмоциональность, погруженность в тему не идут ни в какое сравнение с казенными и однообразными “Протяжка один”, “Ключ на старт”, “Тангаж, рысканье в норме”, которые получают зрители отечественных ракетных стартов. Дошло до того, что наши ракетные старты стали комментировать украинские энтузиасты космонавтики, т.к. больше никто этим не занимался.



Сейчас эту ситуацию в Роскосмосе пытаются исправлять, но пока специалистов, способных и разговор поддержать, и толково рассказать про ракету и ее груз не нашлось.

7. Специализированные СМИ.

О футболе пишут практически все СМИ, есть еще и спортивные СМИ, и специализированные футбольные. Это целая жизнь, которая требует освещения и на это существует устойчивый общественный спрос. Космонавтика не вызывает такого интереса из-за своей сложности и закрытости, поэтому в России есть всего пара никому не известных журналов, один из которых оказался на грани банкротства, и был спасен Роскосмосом. Издатели “Новостей космонавтики” не очень-то рады такому спасителю, поскольку тот ввел режим гиперопеки, которая не позволяет выпускать номера в срок, но выбора у них нет. Они пытались как-то выживать сохраняя независимость, но подписчики бумажного издания год от года сокращались, а электронную версию не удалось развить до самостоятельного бизнеса.

Исправить ситуацию тут сложно. СМИ с государственным финансированием вряд ли сможет преуспеть в таком деле по ряду причин, а частное СМИ столкнется с финансовыми проблемами. Хотя у меня в планах есть такие идеи, опираясь на уже довольно крупное сообщество “Открытый космос” можно попытаться. Кстати, развитие развитие сообщества можно поддержать уже сегодня через сервис Patreon, оформив ежемесячную спонсорскую поддержку даже незначительного размера: patreon.com/ruspacelive (Кнопка "Become a Patron", регистрация через Facebook довольно проста).

Надеюсь мои наблюдения пригодятся не только в космосе!

zelenyikot

Другие способы оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.

https://zelenyikot.livejournal.com/131728.html


Метки:  

Российская господдержка частной космонавтики США

Четверг, 28 Июня 2018 г. 09:00 + в цитатник


Роскосмос собирается закрыть производство ракеты “Протон”. Самый конкурентоспособный и самый доходный на внешнем рынке гражданский продукт, заработавший за двадцать лет до $10 млрд (4 годовых бюджета Роскосмоса) закрывается в рамках "программы финансового оздоровления Центра им. Хруничева". “Протон” закрывается чтобы освободить дорогу ракете “Ангара” — экологически чистой, но неконкурентоспособной на мировом рынке ракете.


Конечно отказ произойдет не сразу, обещают выполнить все сегодняшние контракты, хотя их не так уж и много. Т.е. пару лет “Протон” еще полетает, но потом всё. Фактически это означает, что Роскосмос полностью уходит с мирового рынка запуска геостационарных спутников — самой денежной части рынка коммерческих космических запусков, на котором всего 9 лет назад Россия занимала до 60%.

Мировой коммерческий космический рынок развился в 90-е и 2000-е годы во-многом благодаря дешевым российским ракетам. То есть голодающие постсоветские инженеры на технологическом заделе СССР создали условия для развития космических услуг по всему миру так, что сегодня коммерческие космические компании на телекоммуникации, навигации, съемке Земли в год зарабатывают примерно в четыре раза больше чем все государства мира ежегодно тратят на космос. В 2010-е на этот развившийся рынок пришел американский предприниматель Илон Маск, который cумел предложить ракету чуть дешевле и чуть надежнее русских. До сегодняшнего дня он сумел снять неплохой слой сливок с рынка запусков, но сегодня Роскосмос вообще отказывается от конкуренции и сдается без боя.



Единственная ракета в мире, которая могла бы почти наравне конкурировать с самой современной и частично многоразовой ракетой Falcon 9 Block 5 — это “Протон Средний”, который без госфинансирования и в инициативном порядке разрабатывался в агонизирующем Центре им. Хруничева. “Ангара” на такое неспособна в принципе.

Отказ от “Протона” объясняется экономией. Центр им. Хруничева погряз в долгах, которые частично пытается погасить за счет продажи московской территории предприятия. Сейчас идет перевод производственных мощностей в Омск. Московские площади Центра им. Хруничева сокращаются, кадры урезаются вдвое, а оставшиеся промышленный площадки заполняются оборудованием “эвакуированным” с освобождаемых под жилую застройку площадей. Средств и ресурсов на сборочную линию “Протона” в Омске, кажется не хватило. Дополнительно теперь можно сэкономить забросив пусковые площадки “Протонов” на Байконуре. Казахстан с радостью воспримет прекращение пусков ядовитой-гептиловой ракеты, которыми там давно недовольны, но пока терпят.

В перспективе, закрытие “Протона” ведет к уходу России с Байконура совсем. Уже закрывается “Гагаринский старт”. Казахской стороне передаются две пусковые площадки “Зенитов” по программе Байтерек. С 2014 года закрыт проект конверсионной ракеты “Днепр” из-за разногласий с Украиной. После отказа от “Протона” на Байконуре останется одна действующая пусковая площадка для ракеты “Союз-2”. То есть из космического порта, который сегодня позволяет запуски всех типов полезных нагрузок на все типы орбит, Байконур вернется к функционалу 1961 года: запуск пилотируемых околоземных кораблей и низкоорбитальных спутников ракетой средней грузоподъемности “Союз”. А после завершения пилотируемой программы МКС в 2024 году космодром можно просто закрыть за ненадобностью — стартовые столы “Союза” есть и на Плесецке, и на Восточном.

С отказом от “Протона” Россия потеряет доступ к геостационарной орбите для своих тяжелых спутников, и “Ангара” сможет заменить его только через 3-4 года, т.е. на это время Роскосмос не только теряет коммерческие перспективы, но и ставит под угрозу государственную задачу сохранения доступа в космос.

Принятие решения о закрытии “Протона” сложное, но вынужденное. Эта ракета, которая сегодня имеет низкую цену за счет отработанности технологии и низкой оплаты труда, и востребована на мировом и внутреннем рынке. Правда из-за подпорченной статистики аварийности имеет высокую процентную ставку по страховке, и проигрывает Falcon 9. “Протон” создается по устаревшим технологиям, имеет токсичное дорожающее топливо, и запускается только с Байконура, т.е. его пуски зависимы от политического климата в отношениях России с Казахстаном. По предыдущим планам Роскосмоса “Протон” должен был летать до 2025 года, хотя нет никаких видимых причин останавливаться на этом году.

С другой стороны “Ангара” — “экологически чистая” (точнее, просто не токсичная) ракета, которая находится только в экспериментальном производстве, имеет более сложные и дорогие двигатели, требует летных испытаний, и в полтора-два раза дороже “Протона”. Под “Ангару” построена только одна пусковая площадка в Плесецке, с которой невозможны пуски тяжелых геостационарных спутников нынешней версией “Ангары”. Возможно увеличение ее грузоподъемности примерно в полтора раза за счет водородной ступени — теперь такую ракету называют “супертяжелый вариант”, хотя он в полтора раза будет уступать ракете Falcon Heavy. Либо потребуется строительство стартового стола под “Ангару” на Восточном. Такие планы были, но стройка “второй очереди космодрома Восточный” задерживается. Высокая цена строительства и урезание бюджетов сначала вынудила Роскосмос отказаться от одного из планируемых двух стартовых столов для “Ангары”, а потом расходы на строительство решили переложить на Минобороны. Сегодня уже можно забыть прежнюю характеристику Восточного как “первого гражданского космодрома России”.



Получается экономия на “Протоне” мнимая — перенести производство и сохранить стартовые столы выйдет дешевле, чем осваивать серийное производство с нуля и строить новые пусковые площадки. Проблема в том, что Роскосмос не может отказаться от “Ангары” поскольку слишком долго убеждал всех вокруг и самого себя в ее выгоде для будущего отечественной космонавтики. Ставка на “Ангару” — это попытка сэкономить дважды: отказаться от накладных расходов на “Протон” и переложить расходы на стартовые столы и летные испытания “Ангары” на Минобороны, которому больнее всего отказ от геостационарных пусков хотя бы на год. Это воплощение нынешнего стремления Роскосмоса снизить расходы и повысить доходы, чего от него давно все требуют. К сожалению, этот “бизнес-план” практически исключает попытки конкурентной борьбы на внешнем рынке и замыкает Роскосмос на государственном заказе.

Зато отказ от “Протона” освобождает возможности для российских частников. Например, компания S7 Space намерена активно выходить на внешние рынки с восстановленным "Зенитом" или будущей ракетой “Союз-5” производства РКК “Энергия” или даже многоразовой ракетой “Союз-5 SL” собственного производства. Отказ от “Протона” выгоден S7, поскольку освобождает долю рынка. Хотя сейчас бизнес компании заблокирован тем же Роскосмосом из-за его неготовности продавать компоненты для российско-украинской ракеты “Зенит”, которую S7 Space могла бы запускать сегодня. Вариант запускать с морской платформы S7 Space что-то кроме “Зенита” или будущего “Союза-5” исключен по техническим причинам.

Кажется пока никто не рассматривает возможность отдать “Протон” частникам, хотя определенный смысл в этом есть. Производство “Протона Среднего” почти налажено, производственные мощности есть, кадры есть, пусковые площадки есть, все необходимые международные соглашения есть, рынок есть. Если бы в России появился частник, готовый инвестировать $300-500 млн в собственный ракетный бизнес и продолжать конкурентную борьбу на мировом рынке, то возможно Роскосмос согласился бы уступить ему заслуженную, но ставшую ненужной ракету вместе с производством и пусковыми площадками.

zelenyikot

Вы можете поддержать выход новых постов в блоге через сервис Patreon, оформив ежемесячную спонсорскую поддержку от 60 р., которая будет автоматически списываться после однократной регистрации. Через Facebook это довольно просто patreon.com/zelenyikot (Кнопка Become a Patron).

Там же можно поддержать развитие моего сообщества Открытый космос в соцсетях: https://www.patreon.com/ruspacelive

Другие способы оказать поддержку.


Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.

https://zelenyikot.livejournal.com/131423.html


Метки:  

Я больше не в "Даурии"

Среда, 20 Июня 2018 г. 08:50 + в цитатник


Закончился важный период в моей жизни, связанный с частной космической компанией Dauria Aerospace. С апреля 2013 года я там работал специалистом по связям с общественностью. Мы ездили на Байконур на запуск нашего спутника, проводили пресс-конференции, организовывали встречи с журналистами, знакомились с интересными людьми из ракетно-космической отрасли, поучаствовали в МАКСе... Это была фантастическая работа в прекрасной команде, благодаря ней я впервые прикоснулся к космосу и стал намного лучше его знать. Специалисты компании никогда не отказывали в помощи, поэтому я всегда знал к кому идти за консультацией по тому или иному вопросу связанному с космической техникой, которые возникали во время работы над материалами блога.



И я признателен основателям компании Михаилу Кокоричу и Сергею Иванову за их поддержку моей популяризаторской деятельности. В какой-то степени я там был пресс-секретарем, а в какой-то - компания спонсировала деятельность блогера zelenyikot, так что без "Даурии" этот блог был бы неполным.

О причинах ухода из компании пока говорить не могу, скажу лишь, что внутреннего конфликта не было, и "Даурия" была лучшим работодателем, который мне встречался за всё время.



Сейчас я перед выбором куда идти дальше. Хочется продолжать рассказывать о космосе: писать в блоге и СМИ, вести сообщества в соцсетях, писать книги, выступать с лекциями, но эту деятельность пока не удалось вывести на самоокупаемость. Конкуренция на рынке космического туризма пока не достигла земного уровня, который позволяет неплохо жить некоторым трэвел-блогерам. С прочей рекламой я так и не нашел компромисса между извлечением дохода и подсовыванием читателям непонятных продуктов и услуг. За пять лет всего несколько раз попадались вещи достойные рассказа.

Немного лучше выходит с научно-популярными лекциями, которые я провожу, но это непостоянный источник дохода.

Пока выдалось относительно свободное время смог сконцентрироваться еще на одном деле - работе над книгой. Если успеем, она должна выйти к концу лета. И в планах тут же заняться следующей, материалов накопилось уже немало.

Работу в космической отрасли я сейчас ищу, и уже есть несколько довольно интересных предложений. Но не хотелось бы чтобы она стала мешать основному делу - популяризации космоса, и не хотелось бы терять важную особенность своих трудов - стремление к объективности и независимость взгляда.

Есть надежда положиться на тех, кто читает блог и считает, что моя деятельность стоит продолжения. При помощи сервиса Patreon есть возможность оформить ежемесячную спонсорскую поддержку от 60 р., которая будет автоматически списываться после однократной регистрации. Через Facebook это довольно просто patreon.com/zelenyikot (Кнопка Become a Patron).

Отдельно там же можно поддержать развитие моего сообщества Открытый космос, которое базируется в разных соцсетях, но в перспективе планируем отдельный сайт: https://www.patreon.com/ruspacelive

Другие способы оказать поддержку.

Сделайте свой вклад в продвижение космонавтики, а я постараюсь чтобы космос становился ближе!

zelenyikot

https://zelenyikot.livejournal.com/131121.html


Метки:  

Я больше не в "Даурии"

Среда, 20 Июня 2018 г. 08:50 + в цитатник


Закончился важный период в моей жизни, связанный с частной космической компанией Dauria Aerospace. С апреля 2013 года я там работал специалистом по связям с общественностью. Мы ездили на Байконур на запуск нашего спутника, проводили пресс-конференции, организовывали встречи с журналистами, знакомились с интересными людьми из ракетно-космической отрасли, поучаствовали в МАКСе... Это была фантастическая работа в прекрасной команде, благодаря ней я впервые прикоснулся к космосу и стал намного лучше его знать. Специалисты компании никогда не отказывали в помощи, поэтому я всегда знал к кому идти за консультацией по тому или иному вопросу связанному с космической техникой, которые возникали во время работы над материалами блога.



И я признателен основателям компании Михаилу Кокоричу и Сергею Иванову за их поддержку моей популяризаторской деятельности. В какой-то степени я там был пресс-секретарем, а в какой-то - компания спонсировала деятельность блогера zelenyikot, так что без "Даурии" этот блог был бы неполным.

О причинах ухода из компании пока говорить не могу, скажу лишь, что внутреннего конфликта не было, и "Даурия" была лучшим работодателем, который мне встречался за всё время.



Сейчас я перед выбором куда идти дальше. Хочется продолжать рассказывать о космосе: писать в блоге и СМИ, вести сообщества в соцсетях, писать книги, выступать с лекциями, но эту деятельность пока не удалось вывести на самоокупаемость. Конкуренция на рынке космического туризма пока не достигла земного уровня, который позволяет неплохо жить некоторым трэвел-блогерам. С прочей рекламой я так и не нашел компромисса между извлечением дохода и подсовыванием читателям непонятных продуктов и услуг. За пять лет всего несколько раз попадались вещи достойные рассказа.

Немного лучше выходит с научно-популярными лекциями, которые я провожу, но это непостоянный источник дохода.

Пока выдалось относительно свободное время смог сконцентрироваться еще на одном деле - работе над книгой. Если успеем, она должна выйти к концу лета. И в планах тут же заняться следующей, материалов накопилось уже немало.

Работу в космической отрасли я сейчас ищу, и уже есть несколько довольно интересных предложений. Но не хотелось бы чтобы она стала мешать основному делу - популяризации космоса, и не хотелось бы терять важную особенность своих трудов - стремление к объективности и независимость взгляда.

Есть надежда положиться на тех, кто читает блог и считает, что моя деятельность стоит продолжения. При помощи сервиса Patreon есть возможность оформить ежемесячную спонсорскую поддержку от 60 р., которая будет автоматически списываться после однократной регистрации. Через Facebook это довольно просто patreon.com/zelenyikot (Кнопка Become a Patron).

Отдельно там же можно поддержать развитие моего сообщества Открытый космос, которое базируется в разных соцсетях, но в перспективе планируем отдельный сайт: https://www.patreon.com/ruspacelive

Другие способы оказать поддержку.

Сделайте свой вклад в продвижение космонавтики, а я постараюсь чтобы космос становился ближе!

zelenyikot

https://zelenyikot.livejournal.com/131121.html


Метки:  

Раскрывая тайны межпланетного пришельца

Среда, 13 Июня 2018 г. 08:30 + в цитатник


Карликовая планета Церера — довольное уникальное и во-многом загадочное тело, которое внимательно изучается зондом NASA Dawn с весны 2015 года. Церера вращается вокруг Солнца примерно между Марсом и Юпитером в поясе астероидов, но научные результаты Dawn позволяют предполагать, что прибыла она в нынешнее “место парковки” из более дальних краев.

Цереру открыли более 200 лет назад, но почти два века люди ничего не могли увидеть кроме точки или маленького пятнышка из-за несовершенства оптики. С Цереры началось открытие Главного астероидного пояса, и за внешнее сходство с далекими звездами астероиды получили свое название — “звездоподобные”. Их размеры так малы, что телескопы прошлого и позапрошлого века были не способны различить хоть какие-то детали поверхности. Сначала Цереру считали планетой, но быстро “разжаловали” в астероиды, и в этом звании она провела два века. Дискуссия о статусе Плутона привела к уточнению термина “планета” и введению нового термина “карликовая планета”. В 2006 году Церера получила звание карликовой планеты, и среди них стала самой маленькой и самой близкой к Земле. К этому времени космический телескоп Hubble смог увидеть ее уже лучше и показать сферическую форму, благодаря которой и досталось это звание. Диаметр Цереры составляет примерно 950 км, что в 3,5 раза меньше нашей Луны и в 2,5 раза меньше диаметра Плутона. Спутник Плутона Харон чуть больше Цереры, но она летает сама по себе вокруг Солнца, поэтому заслужила особое звание.



Остальные карликовые планеты: Плутон, Эрида, Хаумеа и Макемаке вращаются намного дальше — за орбитой Нептуна. Из них только Плутон на краткое время посещался земным зондом New Horizons. В 2015 году к Церере прибыла межпланетная автоматическая станция Dawn (“Рассвет”), за три года он сменил несколько орбит разной высоты: 5100-4400-1500-385-200 км, и теперь Церера — самая изученная карликовая планета.

Dawn — представляет собой классический зонд для исследования безатмосферных тел Солнечной системы: на борту размещен небольшой панхроматический телескоп с восемью спектральными фильтрами на колесе, инфракрасный спектрометр и гамма-нейтронный спектрометр.

Особенностью конструкции Dawn является его двигательная установка — он использует электроракетные ионные двигатели. Особенностью этих двигателей является высокая скорость истечения реактивных газов, которая позволяет расходовать запас гораздо экономнее более распространенных химических двигателей. Недостатком ионников является ничтожно малое количество газа в реактивной струе. Поэтому там где химическому двигателю потребуется включение на несколько минут, ионному придется работать десятки часов. К тому же электроракетные двигатели требуют много энергии, поэтому Dawn оснащен солнечными батареями размахом почти 20 метров.

Несмотря на недостатки ионных двигателей, они позволили Dawn совершить долгий и многоэтапный вояж в поясе астероидов и провести сложную научную программу. Стартовав в 2007 году Dawn прибыл к самому большому астероиду в Главном поясе между Марсом и Юпитерм — Весте. Это яйцеобразное грубое каменное тело размером около 550 км. Если бы Веста имела сферическую форму как Церера, то тоже звалась бы карликовой планетой.



Dawn вышел на орбиту вокруг Весты, и больше года изучал ее с трех разных орбит. Потом зонд воспользовался преимуществами ионной тяги, и вернулся на межпланетную траекторию, чтобы добраться до следующей важной цели — карликовой планеты Церера. Перелет длился два с половиной года.

Любопытный факт: Dawn провел в поясе астероидов восемь лет и совершил три оборота вокруг Солнца, но не встретил ни одного астероида кроме Весты. Это показательный пример того, насколько заполнено астероидами пространство в самой гуще Главного пояса. Если бы в пути попался хоть один известный астероид, NASA не упустило бы возможности изучить его хотя бы издалека и на пролетной траектории.

Сближение с Церерой зимой 2015 года сразу началось с интриги — на поверхности темной карликовой планеты (чуть темнее Луны) обнаружилось несколько ярких белых пятен сконцентрированных на дне одного кратера. Ранее инфракрасный космический телескоп ESA Herschel определил в этом месте выделение водяного пара в интенсивности около 3 кг/с, но гипотезу водяного льда ученые выдвигали осторожно, рассматривая и другие возможности.



Вода на Церере никого не удивила, еще ранее, анализ ее орбитальных характеристик позволил высчитать ее массу, а после уточнения размеров получили среднюю плотность 2,1 г на куб см. Это очень мало в сравнении с каменными астероидами. Например у Весты плотность 3,4 г на куб см, у самой распространенной в Солнечной системе каменной породы базальта плотность около 2,6 г на куб см. Поэтому еще до прибытия Dawn предполагалось большое содержание воды, до 50% в мантии Цереры. Для сравнения, метеориты прилетевшие на Землю с Весты содержат не более 0,04% воды.

Сферическая форма Цереры указывает на прошедшую дифференциацию, т.е. разделение на каменное ядро, возможно с примесью металлов, и каменно-ледяную мантию. Всё это покрыто тонким слоем реголита, накопившемся за миллиарды лет на поверхности.



Открытия Dawn начались с ярких пятен в кратере названном Оккатор, но это было только начало. Сразу заметили еще одну приметную особенность — почти правильный конус горы, названной Ахуна. Она выделялась на фоне средней “шероховатости” поверхности возвышаясь на 5 км с основанием 20 км. Рядом с горой располагается глубокий метеоритный кратер примерно такого же размера, но, вероятно, они не связаны. Зато с противоположной стороны карликовой планеты находится древний и самый большой на Церере кратер от астероида диаметром 280 км. Возможно, гора Ахуна — это вулкан, который сформировался в точке фокусировки сейсмических волн в момент от удара с обратной стороны. Подобные процессы могли происходить на Меркурии (Равнина Жары), Марсе (нагорье Фарсида и Элизий), Земле (плато Путорана). Доказательства вулканизма на горе Ахуна нашли при помощи инфракрасного спектрометра — на вершине и склонах определили отложения карбоната натрия. Вероятнее всего Ахуна является криовулканом, т.е. вулканом извергающим воду с различными примесями. К сожалению, свежих следов вулканизма гора не имеет.



За два года Dawn смог определить множество материалов, которые указывали на прошлую геологическую и химическую активность жидкой воды на Церере: нашлась глина, которая является результатом размывания водой вулканических пород, карбоната натрия, и его варианта связанного с водой в форме гидрокарбоната, более известного как пищевая сода, тоже нашлось много. Органические соединения ответственны за незначительное покраснение в выбросах из некоторых метеоритных кратеров. Более того, оказалось, что эволюция поверхности еще продолжается: со склонов некоторых кратеров сходят оползни, вода испаряется с нагретых солнцем участков поверхности, создает временную атмосферу, и оседает инеем в холодной тени.

Самым ярким подтверждением гидротермальной активности на Церере стали те самые яркие пятна в кратере Оккатор. Сам кратер возник примерно 80 млн лет назад, но белые отложения, которые тоже оказались содой, моложе его на 30 млн лет. Самые свежие отложения вообще недавние по геологическим меркам — около 4 млн лет. В центре наиболее крупного карбонатного пятна тоже возвышается криовулканический купол, только значительно меньше Ахуны.



Еще одну загадку подкинуло изучение гравитационного поля Цереры. По его результатам плотность верхнего слоя карликовой планеты довольно низкая — ближе ко льду чем к камню. По более ранним исследованиям вода должна составлять 40-50% верхней мантии. При этом вызывает удивление стабильность крупных геологических образований, вроде горы Ахуна или многих глубоких кратеров. Обычная мерзлота не удержала бы такие структуры из-за пластичности льда. Получается что-то внутри “держит каркас”. Ученые предположили, что в качестве “арматуры” ледяных недр Цереры выступают клатраты — газовые гидраты — это кристаллические соединения воды и различных газов, которые формируются при определенном соотношение температуры и давления. Например метановый гидрат из воды и метана возникает при 0 град. Цельсия при давлении 50 атм, при понижении температуры необходимое давление уменьшается. Клатраты могут быть в 100-1000 раз прочнее льда, при той же плотности. То есть перед нами косвенное доказательство скрытых в недрах Цереры летучих веществ, которых уже нет на поверхности.

Еще одним подтверждением прошлой дегазации Цереры являются обнаруженные цепи небольших кратеров шириной 1-4 км, длиной до 500 км. Предположительно они возникли в реголите над трещинами в коре карликовой планеты. Трещины могут иметь разное происхождение: от тектоники, от мощного астероидного удара, от изменения объема космического тела вследствие его остывания… Но каждая из этих причин имеет определенные признаки, которых нет на Церере. Наиболее убедительной гипотезой стала именно дегазация, когда из толщи коры через трещины наружу выделялись потоки газов из внутренних резервуаров.



Самой интригующей находкой на Церере стал аммиак обнаруживаемый на поверхности с карбонатами и глинами. Аммиак растворенный в воде понижает ее температуру замерзания, что позволяет криовулканам извергаться даже при минусовой температуре. Аммиак интересен прежде всего тем, что указывает на происхождение Цереры где-то за пределами ее нынешней орбиты, т.е. она пришелец в Главном поясе астероидов.

Такой вывод следует из-за т.н. “снеговой линии” (frost line) — расстояния от Солнца, на котором тепла становится недостаточно для сохранения газообразной формы, что приводит к конденсации газа в твердую форму. Во времена формирования Солнечной системы снеговая линия для воды располагалась на расстоянии примерно 420 млн км от Солнца, т.е. примерно там, где вращается Церера. Сейчас водяная снеговая линия располагается еще дальше — около 750 млн км от Солнца — почти у орбиты Юпитера. Ближе этого расстояния вращаются только каменные планеты, спутники и астероиды, лед на которых может быть только у полюсов, или в тени, или под поверхностью. На земных горных вершинах лед держится благодаря атмосферному давлению. Дальше водяной снеговой линии в изобилии летают ледяные кометы, и спутники планет почти все или состоят из льда, или все покрыты льдом.

В отличии от воды, аммиак имеет более низкую температуру конденсации, и при формировании Солнечной системы его снеговая линия лежала примерно на 80 млн км дальше орбиты Цереры, т.е. он никак не мог принять участие в ее создании. Есть и другие косвенные признаки того, что Церера — гостья в Главном поясе. Как уже упоминалось, воды в карликовой планете несравнимо больше чем в астероидах по-соседству. Исключения только в "выродившихся" кометах, и дальних астероидах у орбиты Юпитера. Еще практически все крупные астероиды Главного пояса имеют собственные семейства, т.е. группы мелких астероидов, которые имеют общие спектральные характеристики и близкие орбиты, а у Цереры такого нет.

В целом, следует признать, что Церера по форме и составу больше похожа на большие спутники Юпитера или даже на остальные карликовые планеты, вроде Плутона. Шарообразные спутники Сатурна в основном имеют меньшую плотность чем Церера, за счет большего содержания льда. Плутон плотнее ледяных спутников, но до Цереры не дотягивает, но она могла набрать плотность за счет “сброса” легких газов, уже после приближения к Солнцу. Наклон орбиты Цереры подсказывает, что она прибыла не от Юпитера, так что возможно когда-то она была карликовой планетой на задворках Солнечной системы. Возможно более подробное изучение даст ответы.



Dawn сейчас готовится перейти на самую низкую финальную орбиту высотой 50 км, это обещает новые подробности на поверхности и новые открытия. Хотя в перспективе стоило бы запустить туда и посадочный зонд. Уже совершенных открытий достаточно чтобы понять ее высокое значение для исследования истории и эволюции Солнечной системы.

zelenyikot

Финансово поддержать выход новых материалов можно через сервис Patreon.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/130928.html


Метки:  

Что у бога под одеждой

Вторник, 05 Июня 2018 г. 08:00 + в цитатник


Почти два года на орбите у планеты-гиганта Юпитера работает автоматическая межпланетная станция NASA Juno. Несмотря на технические проблемы, станция собрала немало интересных данных, наснимала изобилие красочных фото и значительно приблизилась к целям своего исследования — узнать, что скрывается в облачных недрах самой большой планеты Солнечной системы.

Juno (Юнона — жена Юпитера в римской мифологии, бэкроним Jupiter Near-polar Orbiter) прибыла к планете-гиганту в июне 2016 года. С тех пор она вращается вокруг планеты по сильно вытянутой эллиптической орбите, которая позволяет пролетать над полюсами планеты. Juno второй искусственный спутник Юпитера, первый — Galilleo летал в плоскости экватора и изучал естественные спутники.

Благодаря новой орбите, позволяющей тесные сближения и осмотр издалека, Juno получает уникальную информацию. Комплект научных приборов предназначен для изучения газовых недр планеты. В его число входят ультрафиолетовый и инфракрасный спектрометры, радар микроволнового излучения, детекторы космических частиц и плазмы. Магнитометр предназначается для изучения мощного магнитного поля планеты, а цветная камера — для съемки верхнего слоя атмосферы. При помощи радиокомплекса для связи с Землей проводится изучение гравитационного поля планеты, которое влияет на скорость полета космического аппарата.

PIA21036-JPL-JUNO.gif

В отличие от большинства дальних космических станций, Juno оборудована солнечными батареями, которые раскинулись на огромную площадь 64 кв м. На расстоянии Юпитера поступление энергии от Солнца составляет примерно 4% от земного уровня, поэтому солнечные батареи Juno вырабатывают примерно столько энергии сколько выдаст обычная земная солнечная батарея для дачи площадью 3 кв м. Такое решение было вынужденным, т.к. у NASA закончился плутоний-238, который использовали для радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Последние запасы изотопа, в 90-е годы купленные в России, ездят по Марсу в составе марсохода Curiosity, и полетели ко внешним пределам Солнечной системы в зонде New Horizons. Сейчас NASA возобновило производство плутония-238, но временно перешло на солнечную энергию.



Juno находится на вытянутой орбите вокруг Юпитера, ближайшая точка полета над облачным слоем планеты-гиганта проходит на высоте 4200 км, а дальняя — на расстоянии 8 млн км. Полный облет станция совершает за 53,5 земных дня. Предварительный план полета предполагал сокращение эллипса орбиты, до расстояния от 4200 км до 3 млн км. План пришлось менять, когда Juno столкнулась с техническими проблемами. Заело два клапана на гелиевых баках наддува топливных баков. Двигатель не смог выполнить маневр торможения и понижения орбиты, поэтому пришлось оставаться на переходной. Благодаря новой орбите возможно продление миссии аппарата, т.к. на ней меньше воздействие радиационных поясов планеты, и бортовая электроника с научными приборами прослужит дольше. Летом 2018 года ученые рассмотрят возможности продления научной деятельности Juno.

С лета 2016 года до мая 2018-го Juno совершила двенадцать оборотов по своей орбите и смогла передать новые данные о распределении атмосферных слоев планеты, проникнуть под облачное покрывало полюсов Юпитера, открыть новый радиационный пояс и узнать о неожиданной связи недр гиганта с его магнитным полем. Все желающие имеют доступ к архиву снимков цветной камеры Juno, и энтузиасты самостоятельно занимаются их обработкой, создавая настоящие художественные полотна. Примеры таких работ можно найти на каналах авторов: Björn Jónsson, Seán Doran, Roman Tkachenko.



Наиболее эффектные картины тайфунов в инфракрасном диапазоне получились у полюса Юпитера. Один центральный полярный тайфун планеты окружен восемью другими стабильными тайфунами, причем они плохо заметны при взгляде “невооруженным глазом”, и находятся на глубине.



Юпитер не единственная планета Солнечной системе с постоянными атмосферными структурами на полюсе. Венера обладает парой тайфунов, которую тоже рассмотрели на облачной глубине в инфракрасном диапазоне. Полюс Сатурна украшает правильный шестиугольник, и хотя точно не установлены причины его возникновения, но экспериментально подтверждена возможность формирования шести тайфунов вокруг одного центрального.

Принес Юпитер сюрпризы и у более изученного экватора. Оказалось, что светлая экваториальная полоса — это поток аммиака, который поднимается из более глубокого слоя.



Ранее считалось, что верхняя атмосфера планеты-гиганта на глубину до 100 км однородна, теперь же ясно, что это не так.

Происхождение коричневых и оранжевых оттенков в атмосфере пока неизвестно, по одной из гипотез — это углеводороды, которые меняют свой цвет под воздействием солнечного ультрафиолета. Другое возможное соединение — гидросульфид аммония, желтоватая соль на основе азота, серы и водорода. Белые облака — это кристаллы аммиака. Скорость движения встречных потоков ветра достигает 360 км/ч.



Знаменитое Красное пятно Юпитера — это большой тайфун, который возникает на стыке встречных атмосферных потоков в южном полушарии. Тайфун поднимается на восемь километров выше окружающих облаков, и уходит в недра планеты. Красное пятно имеет около 16 тыс км в поперечнике, т.е. больше диаметра Земли, оно наблюдается почти 200 лет, и за это время сократило свои размеры вдвое, постепенно уменьшаясь и сегодня. По краю Красного пятна дуют ветры на скоростях до 430 км/ч, но внутри движение медленнее. Причины возникновения и длительной стабильности Большого красного пятна Юпитера не известны, возможно это как-то связано с неоднородностью магнитного поля планеты.



Магнитное поле Юпитера сложнее в северном полушарии планеты, где между экватором и полюсом наблюдается обширная область высокой напряженности магнитного поля, которая падает к северному полюсу. Южнее экватора магнитное поле также имеет неоднородности, в том числе в районе Красного пятна. Как считается, магнитное поле возникает от токов протекающих во внешнем ядре Юпитера, состоящего из жидкого “металлического” водорода, который формируется в условиях высокого давления на глубине ниже 15 тыс км.

Магнитное поле планеты-гиганта, взаимодействуя с солнечным ветром, а также плазмой и заряженными частицами, которые выбрасываются с естественных спутников, формирует мощные радиационные пояса. Радиационные пояса Земли пополняются в основном от Солнца, у Юпитера же главный источник ионизирующего излучения — выбросы газов с Ио и других больших спутников: Европы, Ганимеда, Каллисто. Ио располагается ближе всех к Юпитеру и является самым вулканически активным телом в Солнечной системе: постоянно там извергаются десятки вулканов, и Juno смогла увидеть их в инфракрасном диапазоне.



Пролетая на близком расстоянии от облачной поверхности планеты, Juno смогла уточнить характеристики радиационных поясов, и даже обнаружить новый. Три луны Юпитера вращаются внутри радиационных поясов, которые представляют угрозу для электроники и будущих покорителей космоса. Электроны и тяжелые заряженные частицы: протоны, ионы различных газов, обладающие высокой энергией и скоростью вращаются вокруг планеты-гиганта на расстояниях до 1 млн км. Оказалось и на близком расстоянии от планеты в плоскости экватора имеется радиационный пояс наполненный ионами водорода, кислорода и серы, которые движутся на скоростях близких к скорости света. Ближе к полюсам ожидалась встреча с элементами радиационного пояса наполненного легкими и быстрыми электронами. Но и там Juno зарегистрировала наличие тяжелых заряженных частиц, которые создают большой шум в приборах.



Хотя Юпитер — газовый гигант и не имеет твердой поверхности, но он далеко не весь наполнен облачными тайфунами. Так называемый “погодный слой” Юпитера, который демонстрирует эффекты атмосферной динамики, простирается вглубь примерно на 3 тыс км. Дальше высокое давление и температура превращает основной компонент атмосферы планеты-гиганта — водород — в электропроводящую жидкость. Благодаря электропроводности жидкий “океан” Юпитера попадает в зависимость от мощного магнитного поля планеты, и ветер “погодного слоя” уже не властен над ним. Глубже 3 тыс км планета ведет себя как твердое тело, что установлено при помощи анализа гравитационного поля. Предполагается, что у Сатурна облачный “погодный слой” должен быть еще толще, а у коричневых карликов, которые тоже родственны Юпитеру — наоборот тоньше.

Исследование Юпитера продолжается. Пока не обработаны все накопленные Juno данные, и возможно продление миссии аппарата на год и более, поэтому впереди новые открытия, разгадки, и новые тайны из недр самой большой планеты Солнечной системы.

zelenyikot

Финансово поддержать выход новых материалов можно через сервис Patreon.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/130590.html


Метки:  

От освоения бюджета к освоению космоса: напутствие новому Роскосмосу

Суббота, 26 Мая 2018 г. 13:00 + в цитатник


Руководство Роскосмоса снова сменилось. Хотелось бы обозначить с какими сложностями им придется столкнуться и предложить возможные решения. Ведь цель реформы Роскосмоса — не просто повышение производительности труда или развитие экономики и национальной безопасности. Цель — космическое будущее Российской Федерации.

В каких условиях придется работать Роскосмосу?

Проблемы тут сложные:
- утрата государственного значения космонавтики: незначительное влияние на экономику, невысокое оборонное значение, слабое пропагандистское значение, отсутствие значимых научных открытий;
- сокращение международного сотрудничества, санкции и антисанкции;
- малая инвестиционная привлекательность для частных компаний;
- возрастающая международная конкуренция...

Следствия этих проблем:
- сокращение финансирования отрасли;
- низкая производительность труда;
- низкая культура труда и аварийность;
- технологическое отставание по многим направлениям...

Фундаментальная проблема нашей космонавтики в том, что она не способна ни государству, ни обществу дать ответ на простой вопрос “Зачем летать в космос?”. Например для США — это утверждение своего превосходства в околоземном пространстве, на Луне и далее; для Индии — технологическое развитие страны; для начинающей Австралии — доля в растущей мировой космической экономике.

Зачем космонавтика сегодняшней России?
Отсюда надо начинать реформу Роскосмоса.

Я уже давал ответ на этот вопрос: Космонавтика России должна зарабатывать больше чем государство тратит на Роскосмос.

Эта цель раз и навсегда закрывает все дискуссии о необходимости космонавтики. Работающие в отрасли получают достойную мотивацию работать и развиваться, государство сохраняет весь спектр возможностей и приобретает дополнительный стимул развития экономики, граждане получают улучшение уровня жизни. И это не какая-то фантастика. Космонавтика Люксембурга зарабатывает больше чем Россия тратит на Роскосмос. Думается, потенциал нашей космонавтики выше.

Космонавтика России больше Роскосмоса — не стоит это забывать. Есть прибыльные предприятия: “Газпром-Космические системы”, ФГУП “Космическая связь”, частные телекоммуникационные компании, фирмы предлагающие услуги съемки Земли и др. Частные спутникостроительные и ракетостроительные компании тоже появились, но пока до прибыльности им далеко. Чтобы развивать эти направления, обеспечивая возможность их выхода на мировой рынок, нужно развивать правовые и экономические условия, но эта деятельность выходит за рамки возможностей Роскосмоса. Поэтому задача повышения доходности космонавтики — вопрос государственного уровня.

Роскосмос может способствовать прибыльности российской космонавтики со своей стороны, при этом сохраняя бюджетное финансирование. Достаточно дать возможность зарабатывать тем кто хочет и может.

Помогать можно консультированием, технологиями, инфраструктурой, испытательной базой, нормативным регулированием. Тут хорошим примером может служить продажа, фактически за бесценок, плавучего космодрома “Морской старт” российской компании S7 Space.

SeaLaunch (1).jpg

В остальных же направлениях Роскосмос пошел на создание собственных коммерческих сервисов направленных прежде всего на внутренний рынок, то есть на конкуренцию с уже действующими российскими компаниями.

На конференции “Космос как бизнес” бывший глава Роскосмоса Игорь Комаров говорил об этом открытым текстом:

То что мы сами делаем мы никому не отдадим, но с точки зрения создания стоимости мы должны искать партнеров. Нас не устраивает сложившееся разделение функций на рынке космических сервисов, и мы будем залезать на эти "поляны" в силу наших технологических особенностей, потому что мы сами это делаем и аппараты связи и в области дистанционного зондирования и картографии, мы естественным образом будем туда заходить, будем развиваться и отстаивать свои позиции.

С таким подходом нечего надеяться на приток частных средств в отрасль — никто не будет пытаться конкурировать с госкорпорацией, которая всем диктует свои правила игры. Но частные инвестиции — это лишь один потенциальный источник доходности нашей космонавтики. Более существенный рынок — предоставление услуг и продукции иностранным заказчикам. За последние 20 лет наиболее прибыльно для российской космонавтики сотрудничество с США. Не менее $5 млрд было получено только за услуги по обслуживанию Международной космической станции и за ракетные двигатели. К сожалению, сейчас сотрудничество с США становится разменной монетой в политических играх. Тут пилотируемая космонавтика попала в ловушку излишней политизированности, которая всегда сопровождала людей в космосе начиная с Гагарина. И здесь снова могут помочь частники, если МКС передадут Boeing и S7 Space, то им гораздо проще договориться, чем политикам в период обострения.

Несмотря на текущую политическую повестку дня, надо учесть, что сотрудничество США и России в космосе — в интересах нашей космонавтики на длительную перспективу. В среднесрочной перспективе, цена вопроса — наши на Луне. Если мы хотим увидеть русского на окололунной орбите в ближайшие 10 лет или оставить русский след на Луне через 15-20 лет, то сотрудничество с США неизбежно. Пусть и ценой “утверждения американского превосходства в окололунном пространстве”. Если мы откажемся — они просто сделают это без нас, и вторым на Луне окажется канадец, француз или японец.



Так, что вот мое напутствие новому Роскосмосу:
Видеть цель.
Не видеть препятствий.
Верить в себя!


zelenyikot

Опубликовано в Forbes.ru, публикуется в авторской редакции.

Финансово поддержать выход новых материалов можно через сервис Patreon.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/130437.html


Метки:  

Почему “Ангара” никогда не победит Falcon 9

Четверг, 17 Мая 2018 г. 08:30 + в цитатник


Объясняем на пальцах вместе с Forbes.ru, почему российская "Ангара" не способна составить коммерческую конкуренцию американской ракете Falcon 9. И ни слова про многоразовость.

На поверхностный взгляд "Ангара А5" и Falcon 9 очень похожи. У обоих кислород-керосиновое топливо. Обе ракеты относятся к классу тяжелых, "Ангара А5" может даже больше поднять на низкую околоземную орбиту: 25,8 т против американских 22,8 т. Зарплаты в Центре Хруничева, где производят "Ангару", раз в пять ниже, и, казалось бы, ничто не мешает российским ракетостроителям забороть американского "шарлатана" и "пиарщика".

Теперь о разнице:

Численность рабочих
Центр Хруничева — 25 тыс
SpaceX — 8 тыс

Стоимость
“Ангара А5” — около $100 млн
Falcon 9 — около $70 млн (одноразовый вариант)

Количество ракетных ступеней
“Ангара А5” — 4 ступени
Falcon 9 — 2 ступени

Количество основных элементов конструкции
“Ангара А5” — 8
Falcon 9 — 3

Количество ракетных двигателей
“Ангара А5” — 7 шт
Falcon 9 — 10 шт

Суммарная масса ракетных двигателей
“Ангара А5” — 11600 кг
Falcon 9 — 4700 кг

Стартовая масса
“Ангара А5” — 759 т
Falcon 9 — 550 т

Сухая масса
“Ангара А5” — 43,7 т
Falcon 9 — около 30 т

Площадь миделя (влияет на коэффициент лобового сопротивления)
“Ангара А5” — около 35 кв м
Falcon 9 — около 22 кв м

Количество типов ракетных двигателей
“Ангара А5” — 3 типа ракетных двигателей от разных производителей: 1-2 ступень РД-191 (Химки), 3-я ступень РД-0124 (Воронеж), разгонный блок С5.98М (Воронеж) или 11Д58М (Королёв).
Falcon 9 — 1 тип двигателей: Merlin: отличия между 1-й и 2-й ступенью только в форме сопла.

Расстояние между заводами-изготовителями ракеты и ракетных двигателей
“Ангара А5” — 500 км (при производстве в Москве), 2700 км (при производстве в Омске).
Falcon 9 — менее 1 км (все части производятся в Хоторне).

Расстояние между производством ракеты и космодромом
“Ангара А5” — 780 км (Москва-Плесецк), 5500 км (Москва-Восточный), 3500 км (Омск-Восточный), 2000 км (Омск-Плесецк).
Falcon 9 — 3600 км (Хоторн-Канаверал), 210 км (Хоторн-Ванденберг).

Вышеприведенные данные показывают, что “Ангара” выигрывает только в мощности ракетных двигателей, но это преимущество нивелируется разницей в стартовой массе. Наша ракета мощнее, но в то же время тяжелее в полтора раза и лобовое сопротивление выше. Большое количество элементов конструкции усложняет обслуживание — ракетный пакет надо собрать перед стартом и заправить, а это время и количество занятых рабочих рук. Расходов добавляет сложная, а значит более дорогая конструкция стартовых сооружений. Пакетная схема из нескольких модулей чисто геометрически проигрывает моноблочной схеме, именно поэтому SpaceX сразу взялся за разработку сверхтяжелого моноблочного BFR, еще до успешного запуска Falcon Heavy, собранной по пакетной схеме.

Серьезное влияние на конечную цену ракеты имеет простота ее изготовления, и тут “Ангара”, которую производят в четырех городах, безоговорочно проигрывает Falcon 9, который создают практически в одном цеху. Проблема не только в транспортных издержках. Несколько заводов, занятых в производстве одного изделия повышают риски задержки сроков, т.к. действует морское правило: “скорость эскадры определяется скоростью самого медленного корабля”.

Falcon 9 проще по конструкции, легче по массе, легче в производстве и обслуживании — именно этим определяется его низкая рыночная стоимость. Никакой магии или мифического демпинга тут нет, просто грамотный подход к производственным задачам.



В таком сравнении намного выигрышнее выглядит проектируемый “Союз-5”, который повторяет моноблочную конструкцию “Зенита” и, возможно, позаимствует что-то и от Falcon 9. Хотя и у него останутся сложности с производством различных элементов конструкции в разных городах. Придется нести транспортные издержки на логистику между Химками, Воронежем и Самарой.

Сообщалось, что при оптимизации производства и высоком спросе на пуски “Ангары” стоимость тяжелого варианта может быть снижена в полтора-два раза. Но с 2014 года в ней так и не возникла потребность. При высокой цене и отсутствии летной практики на коммерческом рынке спроса на “Ангару” нет поэтому единственный способ нарастить ее производство — внутренний госзаказ, но и тут новая ракета ничего не может предложить пока летают старые. Фактически, на “Ангару” поднимется спрос только в одном случае — если Россия откажется от всех остальных ракет.

Вышеприведенные аргументы поневоле заставляют задаться вопросом: как наши инженеры могли допустить сразу столько грубейших хозяйственных ошибок? Но тут надо учитывать, что они работали фактически еще в советской парадигме, когда надо задействовать всю существующую кооперацию. То есть "Ангара" выполняла еще и социальные задачи, предоставляя работу и Химкам, и Королёву, и Воронежу, а теперь еще и Омску. Илону Маску было проще, он сразу начинал решение задачи со стоимости производства и на “пустом месте”.

Будущее "Ангары" теперь возможно только в роли политической подстраховки на случай угрозы утраты Байконура. Ракета сделала свое дело — сохранила ракетостроительные кадры в сложный переходный период, позволила вырастить новое поколение конструкторов, которым теперь надо ставить актуальные задачи с рыночным потенциалом. Реальные же космические дела сегодняшнего дня, что государственные, что коммерческие, будут решаться более дешевыми "Союзами" и "Протонами", а потом и "Союзом-5".

Настоящий российской конкурент для Falcon 9 — это “Протон Средний”, облегченная модификация популярного прежде на мировом рынке “Протона-М”. Роскосмос наметил полный отказ от “Протонов” в 2025 году, до этого времени можно успеть создать и “Союз-5” и довести его характеристики до сравнимых с “Ангарой А5” и конкурентных с Falcon 9. Тогда можно будет забыть об “Ангаре”, как в свое время забыли о “Буране” — прекрасном инженерном проекте, который не нашел никакого практического применения.

Подготовлено для Forbes.ru.

UPD: исправлена численность сотрудников Центра Хруничева по состоянию на 2017 год.

zelenyikot

Финансово поддержать выход новых материалов можно через сервис Patreon.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Поделиться:

https://zelenyikot.livejournal.com/130118.html


Метки:  

InSight: летим долбить Марс

Четверг, 10 Мая 2018 г. 07:45 + в цитатник


С военной базы Ванденберг в Калифорнии к Марсу отправилась группа космических аппаратов, которые должны получить новые данные о Красной планете. Главная нагрузка ракеты Atlas V — спускаемый аппарат InSight, который будет изучать Марс изнутри.

Конструкция InSight позаимствована у успешной миссии NASA Phoenix, которая высадилась в приполярье Марса десятью годами ранее. По сути это округлый стол, на котором размещены научные инструменты и приборы. Электропитание модуля обеспечивается разворачивающимися как веер солнечными батареями.



Под “столом” располагаются ракетные двигатели, топливные баки, радар-высотомер, подпружиненные раскладные ноги и прочие системы мягкой посадки.



Перелет совершается в теплозащитной капсуле, которая высвобождает космический аппарат только перед самой поверхностью.



Phoenix изучал грунт и водяной лед, которого много у марсианских полюсов. InSight же должен сесть близко к экватору, всего нескольких сотнях км, от марсохода Curiosity, на вулканической равнине Элизий. Работа InSight должна продлится около двух земных лет, т.е. один марсианский год, хотя, возможно, работу продлят, если системы будут функционировать нормально.

Вторжение в недра

Марсоходы Spirit и Opportunity могли пробурить Марс только на 0,5 см. Прорыть траншею колесом получалось на пару сантиметров. Phoenix копнул грунт сантиметра на три.

Марсоход Curiosity бурил на 7 см, пока буровое устройство не заело. Сможет ли бурить еще — пока не известно, хотя надежда есть.

InSight должен забить стальную сваю на глубину до 5 метров. Система HP3 (Heat Flow and Physical Properties Probe) разработана Германским космическим агентством DLR. На такой глубине не будут изучать химию породы и не будут искать микроскопических марсиан. Всё проще — такая глубина нужна чтобы определять температуру грунта от поверхности и до внедренного зонда.



В ходе забоя скважины еще узнают больше о плотности грунта, что важно для уточнения моделей тепловой инерции, т.е. определения какая плотность грунта с какой скоростью накапливает и отдает тепло в течение суток. Поскольку данные по тепловой инерции получены уже со всей планеты, лучшее понимание связи между плотностью и теплом поверхности позволит лучше узнать весь Марс.

Для точного измерения перепадов температур внутри скважины термодатчики разместили на гибкой ленте, которая крепится к забиваемой свае. На ленте датчики располагаются каждые 35 см. Ученые попытаются выяснить насколько глубоко прогревается грунт под солнечными лучами, и как меняется баланс температур в течение марсианского года. Это знание послужит многим целям, например позволит точнее определять глубину залегания вечной мерзлоты и оценивать возможные запасы воды.

Сейсмометр

Еще один способ познать нутро “бога войны” — это послушать при помощи сейсмометров. Это будет уже не первая попытка. Сейсмометры стояли на спускаемых аппаратах Viking, которые начали свою работу еще в 77-м году. Однако, из-за неудачного размещения, за время своей работы они регистрировали только порывы ветра, и, кажется, только раз услышали подземный толчок неизвестного происхождения.

Сейсмический эксперимент предполагался на российской станции “Марс-96”, но, к сожалению, миссия оборвалась в Тихом океане.



Марсоходы, в принципе, тоже могли бы использовать свои акселерометры, для регистрации заметных сейсмических толчков, но ничего существенного за время их работы в тектонике планеты не происходило.

InSight обладает сверхчувствительным французским прибором SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), который на порядки превосходит чистоту и качество своих марсианских предшественников. Уроки прошлого были учтены, и сейсмометр разместят непосредственно на поверхности Марса, под двумя защитными колпаками — от ветра и от перепадов температуры. SEIS обладает трехосевым широкополосным сейсмометром и трехсегментным сейсмометром короткого периода.



За счет размещения датчиков по трем осям сейсмометр сможет определять направление и глубину до источника сейсмического толчка, что, в свою очередь, позволит изучить недра Марса до самого ядра (если будет достаточно мощная волна).



Точность же прибора такова, что он должен даже зафиксировать приливное воздействие спутника Марса Фобоса, который, в отличие от земной Луны, имеет намного меньшие размеры и массу, а значит воздействует на Марс совсем незначительно.

Для установки на поверхности планеты сейсмометра и устройства забивания свай InSight оборудован специальным краном-манипулятором, с захватом и навигационной камерой. Камера повторяет конструкцию навигационных камер марсоходов, только будет цветной, но снимки все равно не будут превышать один мегапиксель. Еще одна камера будет располагаться под “столом” у ног посадочного устройства, чтобы лучше наблюдать за установленными на планете приборами.

Стой ровно

Вращение планет вокруг своей оси нестабильно, ось вращения планеты меняет направление и совершает покачивания, эти движения называют прецессия и нутация. Кроме того, возможны отклонения в процессе суточного и годового вращения. Дополнительное влияние на осевое вращение Марса оказывает наличие и размер жидкого ядра в центре планеты, приливные воздействия Фобоса и Деймоса, и перераспределение массы углекислого газа по поверхности, который в зависимости от сезона выпадает льдом то на одном, то на другом полюсе.

Сезоны.gif

Земная ось совершает полный прецессионный цикл за 25765 лет. Марс — примерно за 175000 лет.



Данные по прецессии Марса были получены на основе анализа движения космических аппаратов Mars Odyssey и Mars Global Surveyor при помощи эффекта Допплера. Данный эффект влияет на частоту передаваемого сигнала с космического зонда и на зонд в зависимости от изменения его скорости.



Анализируя эти изменения можно с высокой точностью определять местоположение и скорость источника, а также их изменения. В случае с орбитальными аппаратами, летающими вокруг Марса, точность достигает 1 м/с, но если передатчик и приемник разместить на поверхности планеты, то точность должна возрасти. Подобные эксперименты проводили с посадочным зондом Mars Pathfinder и с марсоходами Spirit и Opportunity, когда они останавливались в своем путешествии чтобы перезимовать. Но длительность этих экспериментов не достигала и полугода, а чтобы изучить все детали вращения планеты, надо наблюдать как минимум год.

Для точного определения расположения InSight и всех подробностей его перемещения вместе с планетой на его борту размещен прибор RISE (Rotation and Interior Structure Experiment). По сути, это два радиопередатчика в X-диапазона с рупорными антеннами среднего усиления, направленными в противоположные стороны. При необходимости они могут использоваться для передачи полезной информации, но в нормальном режиме для этого будет применяться отдельная антенна UHF-диапазона, передающая на спутники.



Теоретический предел точности определения скорости для аппарата, размещенного на поверхности Марса составляет 5 мм/с, но в NASA ожидают точность около 5-10 см/с.

Данные с трех основных приборов InSight NASA сравнивает с жизненными показателями Марса: SEIS послушает дыхание и пульс, HP3 изменит температуру тела, RISE замерит двигательные рефлексы. Кроме этого, на приборном столе InSight размещены испанские устройства TWINS для наблюдения за климатом, аналогичные прибору REMS марсохода Curiosity. Под ветрозащитным колпаком сейсмометра скрывается датчик атмосферного давления, рядом располагается магнитометр. На другой стороне “стола” цветовая таблица для калибровки фотокамеры и лазерный уголковый отражатель LaRRI, который пригодится, если кто-то пролетая над Марсом решит посветить лазером в InSight.

Вместе с InSight на ракете к Марсу отправились два микроспутника MarCO, но это, другая история.

zelenyikot

Финансово поддержать выход новых материалов можно через сервис Patreon.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Поделиться:

https://zelenyikot.livejournal.com/129897.html


Метки:  

Как Россия и Соединенные Штаты вместе осваивают космос

Пятница, 27 Апреля 2018 г. 07:45 + в цитатник


Сотрудничество в космической сфере противоборствующих в "холодной войне" сверхдержав началось задолго до окончания этой войны. А с приходом 90-х годов ученые и инженеры России и США смогли наконец свободно обмениваться опытом, проводить совместные исследования и открывать космос друг для друга и для всего человечества. Сегодня совместная работа продолжается, хотя и есть поводы переживать о ее будущем. Совместно с научно-популярным порталом "Чердак Наука" рассказываем, как развивалось и устроено сотрудничество стран — пионеров космонавтики.

Помнишь, как всё начиналось?

Одним из самых ярких примеров советско-американского сотрудничества была программа "Союз — Аполлон", которая завершилась в 1975 году стыковкой космического корабля "Союз-19" и Apollo. После стыковки и возвращения с орбиты совместная работа в пилотируемой космонавтике оказалось свернута почти на 20 лет, но технические результаты легли в основу дальнейшего сближения уже в 90-е.

Менее известны примеры сотрудничества ученых США и СССР в исследовании дальнего космоса. Так, в 1964 году советскому астрофизику Аркадию Кузьмину потребовалось провести эксперимент по определению степени поляризации радиоизлучения Венеры, чтобы установить температуру поверхности ближайшей к Земле планеты. Предыдущие данные по собственному радиоизлучению Венеры давали противоречивые результаты о высокой и умеренной температуре на поверхности, и уточнить данные можно было только при помощи американского радиоинтерферометра "Оуенс-Велли". Кузьмин отправился в США, провел наблюдения совместно с американскими коллегами и подтвердил, что Венера — действительно горячее место. Это позволило улучшить конструкции автоматических зондов и совершить успешную посадку "Венеры-7" в 1970 году. (Подробнее можно прочесть в книге Павла Шубина pilot_pirks "Венера. Неукротимая планета".)

Неоднократные совместные эксперименты проводили в 60—70-х годах советские и американские астрофизики. В октябре 1969 года 43-метровый радиотелескоп американской обсерватории Green Bank объединился с 22-метровым радиотелескопом Крымской астрофизической обсерватории в единый радиоинтерферометр со сверхдлинной базой (РСДБ).



А в 70-е годы в гигантскую РСДБ-сеть вошли уже практически все крупные радиотелескопы Земли, независимо от политических предпочтений руководства стран, в которых они размещались.

Известен пример американской помощи советским водителям "Лунохода-2", который высадился на спутнике Земли в январе 1973-го. В те же дни на международной конференции в Москве американские ученые передали 17 снимков лунной поверхности, полученные в ходе полета Apollo 17. На снимках был регион, где села "Луна-21" с "Луноходом-2" на борту. Советский Союз на тот момент не имел технической возможности получить снимков Луны подобного качества, поэтому американские дары очень помогли им в планировании маршрута экспедиции. Отчасти благодаря этой помощи "Луноход-2" смог пройти в четыре раза больше своего предшественника.

С 1971 года начала работу советско-американская совместная рабочая группа по исследованиям в области космической медицины и биологии, которая продолжает работу в настоящее время.

Ракеты и двигатели

В 90-е годы, с прекращением "холодной войны", между учеными и инженерами США и России практически не осталось никаких препятствий, связанных с политическими противоречиями государств. Кроме сотрудничества в науке и технике большая работа была проведена для выведения российских ракет на международных рынок. В США были созданы компании International Launch Systems и Sea Launch для продажи мест на российских "Протонах" и российско-украинских "Зенитах", с тех пор на российских ракетах в космос были запущены сотни спутников, в том числе и американских.

Российские конструкторы ракетных двигателей, создававшие двигатели для советской сверхтяжелой ракеты "Энергия", получили миллиардный контракт на сотню двигателей для американских средних ракет Atlas III и тяжелых ракет Atlas V. НПО "Энергомаш" создало совместное предприятие RD Amros с американской Pratt & Whitney с целью продажи двигателей и передачи технологий американцам.



Однако свое производство они так и не наладили, ограничившись заказами из России.

Тогда же американские производители ракет заинтересовались советскими двигателями НК-33, которые находились в консервации на СНТК имени Н.Д. Кузнецова в Самаре. Совместно с российскими инженерами представители компании Aerojet проводили испытания и занялись модернизацией двигателя, который стал называться AJ-26. Aerojet приобрело 37 двигателей НК-33 по цене $ 1 млн за штуку. Первый полет AJ-26 состоялся в 2013 году на ракете "Антарес" компании Orbital. Прошло четыре успешных пуска, но на пятом, в 2014 году, произошло разрушение двигателя, и в дальнейшем от самарских двигателей отказались.



Тем не менее Orbital сохранила интерес к российскому двигателестроению и заказало партию из 20 двигателей РД-181 на НПО "Энергомаш" за $ 224,5 млн.

"Мир"

В 90-е же началось активное сотрудничество инженеров, ученых, космонавтов и астронавтов США и России в пилотируемой космонавтике. В 1994 году NASA выделило $ 400 млн на продолжение эксплуатации и модернизацию бывшей советской долговременной орбитальной станции "Мир". Российское предприятие РКК "Энергия" получило контракт на создание стыковочных узлов для американских Space Shuttle, чтобы те могли стыковаться с "Миром". Пригодились технологии, которые обеспечили стыковку "Союза" и Apollo в 1975-м. В ходе программы "Мир" — "Шаттл" американские челноки совершили 11 полетов к станции "Мир" и семь раз стыковались с ней.



На $ 100 млн из США в России смогли подготовить к запуску модули "Спектр" и "Природа" — после их пристыковки к "Миру" американские астронавты использовали их как свои лабораторные и жилые модули. Всего на "Мире" астронавты пробыли около 1 тыс. дней, проводя эксперименты, набирая опыт длительных орбитальных полетов и взаимодействия международных экипажей. Тогда же начались первые смешанные полеты космических кораблей, когда на американских шаттлах летали российские космонавты, а на российских "Союзах" — астронавты.

В таком космическом сближении Америкой двигал не только альтруизм или стремление к освоению космоса. Каждая сторона учитывала и политические, и технологические, и экономические факторы. Важным мотивом выделения средств на поддержку российской космонавтики (а по факту — спасение) стала обеспокоенность Госдепа вопросами распространения ракетных технологий. Внешнеполитические интересы США состояли в том, чтобы российские ракетно-космические технологии оставались в России. Российские ракеты внесли важный вклад в развитие космической экономики, предоставив доступ в космос многим мировым, и в том числе американским, коммерческим производителям и операторам спутниковой техники. Тем временем NASA получало важный опыт создания и эксплуатации долговременных орбитальных станций, т.к. со времен Skylab в 70-е и до самого "Мира" американские астронавты не совершали полетов длительностью свыше двух недель.

МКС

Весь опыт совместных полетов к "Миру" был развит в программе Международной космической станции, которая строилась в 2000-е из российских и американских модулей, с добавлением европейских и японского. Здесь тоже не обошлось без финансовой поддержки со стороны США: первый модуль "Заря", ставший первым в МКС и входящий в российский сегмент станции, фактически принадлежит NASA и создавался ГКНПЦ им. Хруничева за $ 220 млн. Еще один российский малый исследовательский модуль "Рассвет" запускался американским шаттлом.



Конструкция МКС предполагала неравнозначное использование модулей. Значительная часть функций управления полетом станции лежит на российском сегменте и служебном модуле "Звезда". Коррекция орбиты производится либо при помощи двигателей "Звезды", либо при помощи пристыкованных российских грузовиков "Прогресс". Также через российский сегмент и "Прогрессы" осуществляется водоснабжение станции и заправка топливных баков "Звезды". Американский сегмент станции по большей части состоит из лабораторных модулей, и при помощи американских солнечных батарей обеспечивается электропитание всей станции. Также в основном через американскую систему спутниковой связи TDRS осуществляется передача данных и связь с Землей, включая телетрансляции. Российские системы связи работают напрямую с Землей, и только тогда, когда станция пролетает над Россией. Только сейчас на российском сегменте осуществляется установка и настройка оборудования для связи через отечественную спутниковую систему "Луч".

После 2011 года, когда закрылась программа Space Shuttle, на Россию легла ответственность за доставку всех экипажей МКС. Практически на каждом пуске трехместного российского "Союза" к станции отправлялись один-два астронавта США, Канады, Европы или Японии. Американская сторона оплачивает "пассажирские места" на российских кораблях, и за все время существования МКС Россия получила около $ 3,4 млрд только за услуги "такси". Экипаж МКС составляет до шести человек, при этом там всегда присутствует один-двое русских, что суммарно отдает первенство России в количестве космонавтов на станции. В то же время основную финансовую нагрузку за станцию несет США, так что можно с большой долей уверенности утверждать, что российская пилотируемая космонавтика сегодня существует и развивается в значительной степени на американские деньги, ибо без МКС у нее не было бы смысла для существования.

Сотрудничество России и США не ограничивается пилотируемой космонавтикой, ракетами и двигателестроением. Продолжаются также совместные научные программы и исследование космоса.

Марс

В 2001 году к Марсу отправился зонд NASA Mars Odyssey. На своем борту он нес нейтронный спектрометр HEND, разработанный на деньги Роскосмоса в Институте космических исследований РАН. Задачей спектрометра было обнаружение воды в марсианском грунте на глубине до 1 м. За несколько лет водные запасы Марса в приповерхностном слое были картографированы, и ученые получили первые представления о распределении важного для жизни ресурса на, казалось бы, пустынной планете. Оказалось, что вода присутствует в грунте у экватора до 5%, а ближе к полюсам концентрация доходит до 70—90%.



В 2008 году данные с HEND были подтверждены непосредственным изучением водяного льда в приполярных областях Марса зондом NASA Phoenix.

В 2011 году на Красную планету полетела марсианская научная лаборатория, более известная как марсоход Curiosity. Среди десяти его научных приборов нашлось место и для российского нейтронного спектрометра DAN. На сей раз российским планетологам представилась возможность изучать Марс практически с поверхности. Марсоход прошел 17 километров, сканируя грунт в процессе движения. Оказалось, что на сухой местности у экватора, где с орбиты HEND показывает усредненные 5% воды, в разных участках концентрация может колебаться от 3 до 10%. Вероятнее всего, это не открытая влага или лед, а вода, находящаяся в химических соединениях вроде гипса.

Луна

Успех HEND способствовал продолжению совместных исследований. В 2009 году к Луне полетел спутник NASA Lunar Reconnaissance Orbiter. В числе прочих приборов LRO доставил на низкую окололунную орбиту прибор LEND, который занялся поиском лунной воды. LEND был усовершенствован по сравнению с HEND при помощи т.н. "коллиматора", который позволял получать уточненные данные по местности. Например, обнаружилось, что высокая концентрация воды регистрируется не только в приполярных кратерах, что ожидалось, но и на вершинах приполярных гор, что не вписывается в современные физические модели устройства Луны.



Не первый год российские и американские планетологи прорабатывают возможность совместного создания космического аппарата для длительного пребывания на поверхности Венеры. Россия сможет внести в проект прежний советский опыт посадок на Венеру, а Америка — современную высокотемпературную электронику, которая сможет противостоять суровым условиями Утренней звезды.

РадиоАстрон

В астрофизике российские и американские ученые также сотрудничают, активно развивая начатое в советские годы направление в радиоастрономии. Сейчас на околоземной орбите летает российский радиотелескоп "РадиоАстрон" с диаметром зеркала 10 метров. Совместно с наземными радиотелескопами "РадиоАстрон" формирует радиоинтерферометр со сверхдлинными базами, превышающими в несколько раз диаметр Земли. Это дает уникальные возможности наблюдать удаленные источники радиоизлучения с высочайшей детализацией, которая недоступна наземным телескопам.



Практически все крупные наземные радиотелескопы работают с "РадиоАстроном", в том числе и американские: 100 метровая тарелка в Green Bank, всемирно известный Arecibo и другие. Более того, в обсерватории Green Bank в интересах "РадиоАстрона" работает уже известная нам 43-метровая тарелка, которая теперь занята приемом данных и траекторными измерениями нашего космического телескопа, когда он пролетает над Западным полушарием. В 2011 году ее модернизировали за российский счет, и сейчас ее работа является одним из немногих примеров, когда Россия платит Америке за услуги, а не наоборот.

"РадиоАстрон" — международный проект, поэтому любой радиоастроном из любой страны может разместить заявку и предложить наблюдения. От общего числа ученых, работающих в исследованиях "РадиоАстрона", американцы составляют 15%. При этом заявки, где авторами или соавторами являются американцы, составляют 63%, и с 2011 года по 2016-й этот объем практически не меняется.

Еще одно направление совместной науки — медико-биологические исследования на Земле, биоспутниках и на МКС. Совместные биологические эксперименты начались еще в 80-е годы у советских и американских ученых и впоследствии активно расширялись. Американские эксперименты отправлялись на орбиту в нескольких российских биоспутниках серии "Бион". Отчасти ученых США привлекал большой опыт российского Института медико-биологических проблем, отчасти — возможности проведения экспериментов на животных, с целью избежать возмущения американских зоозащитных организаций.



Наконец, сегодня в стенах ИМБП РАН реализуется новый международный научный проект SIRIUS, поддержанный со стороны Human Research Program NASA. Цель проекта — проведение серии изоляционных экспериментов длительностью от 14 суток до 1 года для подготовки длительных экспедиций в дальнем космосе.



В это же время Роскосмос начинает подготовку к совместному с NASA созданию окололунной посещаемой станции Lunar Orbital Platform-Gateway, которая сможет облегчить доступ к поверхности Луны и полетам на Марс. Эксперимент SIRIUS рассматривается как часть этой подготовки для будущего освоения Солнечной системы.

Подготовлено для научно-популярного портала "Чердак Наука"

zelenyikot

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/129698.html


Метки:  

Проблемы и вызовы российской космонавтики

Четверг, 12 Апреля 2018 г. 08:45 + в цитатник


Совместно с международным порталом Spacewatch.global подготовил обзор сегодняшнего состояния российской космонавтики, ее возможности, цели и перспективы. Что сегодня может Роскосмос, с какими проблемами сталкивается и как пытается решать.

Высокая орбита

Понимание нынешнего состояния российской космонавтики невозможно без знания истории советского освоения космоса. Первоначальное назначение, для которого и появилась космонавтика в СССР — военное. Именно необходимость доставки ядерного заряда на другой континент и стимулировала активное развитие отрасли. Практически все ракеты-носители Советского Союза создавались по заказу военных: Р7 (“Восток”, “Союз”) и УР500 (“Протон”), как носители ядерного и термоядерного зарядов, “Зенит” и “Энергия” для выведения космических аппаратов военного назначения, в том числе для участия в “звездных войнах”, т.е. противостояния американской программе СОИ.

С другой стороны, полет Спутника и Юрия Гагарина определили второе важное значение космонавтики — пропагандистское. Космические достижения Советского Союза демонстрировали превосходство коммунистического строя, поддерживали политических союзников СССР и способствовали появлению новых. Провозглашая себя проводником человечества в космическом пространстве Советский Союз действительно способствовал развитию космонавтики в дружественных и союзных странах Восточной Европы и Азии: разрабатывал совместные спутники и запускал иностранных космонавтов. Посадки зондов на Луну, Венеру, Марс, точно так же демонстрировали превосходство советской науки и техники, советского образа жизни, и поддерживали декларации мирного освоения космоса.

Обе функции советской космонавтики были нацелены на военное и идеологическое противостояние в “холодной войне” с США. Гражданское прикладное назначение космонавтики имело низкий приоритет.

В 1980-е годы советская космонавтика достигла пика своего развития. Программы “Буран-Энергия” и “Мир” в СССР сыграли ту же роль, что для США программа Apollo: обеспечили модернизацию отрасли, развитие промышленной, испытательной и пусковой инфраструктуры, подготовку кадров. По некоторым оценкам, программа “Буран-Энергия” занимала до 6% годового бюджета СССР, в некоторые годы. Результаты были достигнуты сравнимые с лунной программой: создана сверхтяжелая ракета, разработаны передовые ракетные двигатели, достигнувшие практически возможного теоретического предела энергоэффективности, разработана многоразовая авиакосмическая система…

Выжить любой ценой

В 90-е, с распадом Советского Союза, рухнули все надежды на дальнейшее развитие советской космонавтики. От мечты о марсианских полетах и запусках ракеты “Вулкан”, грузоподъемностью 200 тонн, российские космические инженеры спустились к поискам источников к существованию. На тот момент, ключевой проблемой уже российской космонавтики казался государственный экономический кризис, который привел к резкому снижению финансирования отрасли.

Что было заметно меньше, но последствия чего ощущаются по сей день, так это утрата прежнего военного и пропагандистского значения космоса. С завершением “холодной войны” исчезла опасность ядерного столкновения, а значит оказались ненужными и спутники предупреждения о ядерном нападении, и система глобального позиционирования для наведения баллистических ракет. Молодая российская держава вовсю копировала капиталистический строй прежнего идеологического соперника, и пилотируемая с межпланетной космонавтикой ничем не могли в этом помочь. Программа межпланетных исследований была практически полностью свернута, за исключением неудачного “Марс-96”, а пилотируемые полеты на станцию “Мир” продолжались во-многом благодаря деньгам из США и Европы.

В тяжелых экономических условиях российская космонавтика искала новые цели и новые применения. В 90-е целью стало выживание отрасли, что позже видоизменилось в актуальное по сей день “сохранение доступа в космос”. Пропагандисткое значение космонавтики отчасти сохранилось, но направлено по большей части на внутреннюю аудиторию, утратив прежнюю внешнеполитическую роль. Военные также остаются крупным заказчиком космических аппаратов и запусков, хотя и в несравнимо меньшем масштабе чем ранее.

Вынужденно, российская космонавтика пошла на мировой рынок, в поиске спасительного заработка. В первые годы 90-х в продажу пошло всё подряд, от исторических скафандров, добытого лунного грунта и “Лунохода-2” с аукционов, до ракетных технологий третьим странам. Последнее вызвало возмущение США, опасавшихся появления баллистических ракет у стран с ядерным оружием. Контракт 1992 года России с Индией о передаче технологий ракетного водородного двигателя был приостановлен. Взамен же Россия в 90-е получила от США средства на поддержание работы станции “Мир”, совместные российско-американские предприятия продвигавшие ракетную технику на американском и мировом рынке, программу “Мир-Shuttle”, контракты на ракетные двигатели.

Инвестиции Советского Союза в развитие космических технологий определили те космические рынки, где Россия смогла найти устойчивый спрос. Российские конверсионные и серийные ракеты оказались в полтора и более раз дешевле американских и европейских. Пилотируемые полеты на российских кораблях для астронавтов NASA, ESA и частных заказчиков определили еще одну важную статью дохода российской космонавтики. NASA и китайская космонавтика активно перенимали советско-российский опыт разработки пилотируемых кораблей и долговременных орбитальных станций. Двигательные технологии, развитые в рамках программы “Буран-Энергия” также оказались востребованы.

Российская космонавтика на мировом рынке заняла роль “извозчика” и технического консультанта, обеспечивая развитие коммерческой и пилотируемой космонавтики других стран. Получаемые средства на внешних рынках не обеспечивали отрасль полностью. В 2000-е иностранные контракты занимали до 25% доходов Роскосмоса, остальное покрывалось государственным заказом. Всех средств не хватало на развитие новых технологий, позволяя только эволюционную модернизацию, зачатую оплаченную внешними заказчиками.

В настоящее время космонавтика России как и прежде существует в режиме сохранения прежнего потенциала, попутно выполняя социальные задачи занятости населения. Даже новые разработки, вроде ракет “Ангара” и “Союз-5” сохраняют серьезные заимствования из программы “Зенит” и “Энергия”.

Стоит признать немалый успех российской космонавтики в сохранении советского потенциала. Обладая финансированием в 10 раз меньше американского и втрое меньше китайского Роскосмос обладает компетенциями и ресурсами для решения широчайшего спектра задач:

- полный цикл производства ракет от легких до тяжелых, обеспечивающих достижение всех востребованных в мире типов орбит;
- жидкостные ракетные двигатели на высококипящих и низкокипящих компонентах, в том числе замкнутого цикла;
- грузовые и пилотируемые космические корабли;
- производство модулей и систем жизнеобеспечения космических станций;
- скафандры, аварийно-спасательные и для внекорабельной деятельности;
- стыковочные узлы и технологии автоматической стыковки;
- опыт пилотируемой космонавтики и огромный объем данных по космической медицине и биологии;
- производство спутников дистанционного зондирования Земли, вплоть до субметрового разрешения, и метеорологии;
- полнофункциональная глобальная навигационная система;
- производство широкого спектра геостационарных телекоммуникационных платформ;
- разгонные блоки многократного включения, обеспечивающие разведение спутников по орбитам и запуски на межпланетные траектории;
- космодромы обеспечивающие пуск всех производимых типов ракет-носителей;
- испытательная база для ракетных двигателей, включая самые мощные, и всех типов производимых космических аппаратов;
- производство электроракетных двигателей;
- разработка ядерных энергодвигательных установок;
- исследовательское приборостроение для межпланетных и астрофизических исследований…

Можно с уверенностью сказать, что на сегодняшний день ни одно другое космическое агентство Земли не обладает подобным набором компетенций и технологий. Данный факт небезосновательно является предметом гордости Роскосмоса. Космический потенциал России уступает США только в технологиях твердотопливных и водородных ракетных двигателей, и исследовании космоса автоматическими станциями. В межпланетной космонавтике Россию уже обошли Япония, Индия, Китай и США, что демонстрирует утрату прежней пропагандистской роли научных достижений в космосе, и отсутствие других мотивов развития этого направления для руководства страны.

В то же время, богатство компетенций и изобилие инфраструктуры Роскосмоса, приводит к размыванию финансирования отрасли, которого не хватает на полноценную загрузку всех мощностей. Госконтракты приходится “размазывать тонким слоем” между семью десятками предприятий и организаций, где трудятся более 200 000 сотрудников. Средств на развитие технологий по всем фронтам не хватает, что приводит к утрате конкурентных преимуществ по сравнению с более динамичными участниками рынка, концентрирующими усилия на узких компетенциях. Американские ракеты Falcon 9 стали популярнее прежнего лидера рынка — ракет “Протон”. Российские навигационные и телекоммуникационные спутники имеют низкую надежность и вдвое короче срок активного существования, в сравнении с европейскими или американскими конкурентами. Российские спутники дистанционного зондирования Земли в 5-10 раз тяжелее конкурентов, и уступают в качестве данных. Две попытки запуска межпланетных станций в 1996-м и 2011-м гг закончились в Тихом океане.

Прежнее экономическое преимущество Роскосмоса — низкий уровень оплаты труда в отрасли — дает всё меньше преимуществ из-за повышения производительности труда на частных производствах США, и активного выхода индийской космонавтики на мировой рынок запусков.

Последний “бастион”, где Роскосмос ощущает если не монополию, то хотя бы уверенность — пилотируемая космонавтика. Но и здесь конкуренты активно наступают на пятки: в США производится сразу три пилотируемых корабля, а Китай уже обладает пилотируемыми и грузовыми кораблями, готовит к запуску многомодульную пилотируемую станцию, и демонстрирует готовность к ее открытому использованию с другими странами.

Роскосмосу нужна сверхзадача

В текущей ситуации, единственная надежда Роскосмоса на качественный скачок для наверстывания разрыва с конкурентами и выход на лидирующие позиции в мировой космонавтике — кратное увеличение финансирования. Получить необходимые средства от государства можно было бы для реализации масштабного проекта, например лунной программы. В то же время, простое повторение программы Apollo спустя полвека после американцев не имеет достаточно значимого пропагандистского значения с точки зрения руководства страны, поэтому такой задачи не ставилось, несмотря на неоднократные попытки Роскосмоса предложить ее правительству. Альтернативный вариант — национальная космическая станция, также слаба с точки зрения пропаганды, на фоне МКС, будущей китайской станции, и планов США строить станцию на орбите Луны. Надеяться на отдачу станции в научно-исследовательской деятельности тоже не приходится, т.к. эта работа слабо освоена на российском сегменте МКС. Количество российских научных публикаций, подготовленных по результатам работы на МКС меньше чем у Японии и Германии, также очень слабо налажено взаимодействие с коммерческими структурами.



Роскосмос активно поддержал предложение NASA войти в проект окололунной пилотируемой станции. Так появляется новая амбициозная задача для российской космонавтики, в которой Россия не понесет основной финансовой нагрузки проекта. Серьезным риском будущих лунных планов остается нарастающее политическое противостояние России и США. Даже если сотрудничество в космосе удастся продолжить на фоне растущего противостояния, санкционных войн, пересечения внешнеполитических и экономических интересов в Средней Азии и прочих проблем, новую станцию не получится использовать для внутренней пропаганды. Сейчас для этой задачи используется даже казалось бы совместная работа на МКС, российские политики частенько позволяют себе заявления напоминающие о зависимости всех партнеров МКС от российских пилотируемых кораблей. С лунной станцией даже этого не получится, поэтому останется только прежняя функция — сохранение потенциала.

Участие в проекте окололунной станции не даст Роскосмосу сколь-нибудь значимого развития, за исключением пилотируемой космонавтики: будущий корабль “Федерация” должен стать новым и современным, но будущая сверхтяжелая ракета базируется на технологии советской “Энергии”, предполагаемые российские модули совместной станции у Луны не будут существенно отличаться от тех, что сейчас производятся для российского сегмента МКС.

Пока неизвестно, насколько лунно-орбитальная программа повысит государственное финансирование космонавтики. 2 февраля 2018 президент Владимир Путин подписал указ о начале разработки сверхтяжелой ракеты для лунной программы, однако на бюджете Роскосмоса это никак не отразилось — создание этой ракеты не внесено в Федеральную космическую программу на 2016-2025 годы. Пока этот указ выглядит как ответ на “Лунную доктрину” президента США Дональда Трампа, подписанную месяцем ранее, и предвыборный жест накануне президентских выборов в марте 2018 года.

Пока же объемы государственного финансирования космической отрасли России на ближайшее десятилетие сопоставимы со средствами, выделенными в предыдущее десятилетие. Доходы же на мировом рынке космических запусков падают из-за усиления конкуренции. В ближайшие годы можно ожидать снижение спроса даже на пилотируемые полеты на МКС. Частота полетов грузовых кораблей “Прогресс” к станции уже сократилась с 5 до 3-х. То есть ресурсов на сохранение потенциала хватить должно, на развитие — нет.

Речь Президента перед Советом Федерации 1 марта 2018 года, которую одновременно называют предвыборной речью Владимира Путина, обозначила ясные приоритеты: военные ракеты в ней упомянуты 43 раза, а космос лишь один раз и только в историческом контексте. Ни Роскосмос, ни космонавты, ни Луна и Марс не упомянуты ни разу. Это в очередной раз подтвердило утрату российской космонавтикой и военного и пропагандистского значения для руководства страны.

Усугубляют ситуацию неэкономические факторы, с которыми столкнулась российская космонавтика в XXI веке. На протяжении нескольких лет продолжаются коррупционные скандалы, связанные с топ-менеджментом крупных ракетно-космических предприятий: с каждым годом выявляются всё новые составы преступлений и под следствие попадают прежде заслуженные руководители. На фоне этого падает привлекательность работы в ракетно-космической отрасли для молодого поколения — для талантливых и амбициозных выпускников вузов Роскосмос не может предложить достойного дела и заработка, а повторять и улучшать советские технологии за довольно скромную зарплату — не много чести. Даже набор в космонавты пришлось продлевать на полгода, чтобы набрать подходящее количество кандидатов, несмотря на то, что профессия космонавта исторически уважаема и авторитетна в стране. Космические предприятия пытаются привлекать молодежь надбавками к зарплате и строительством жилья, что имеет определенный успех, хотя проблемы сохраняются. Талантливая в техническом плане молодежь имеет значительно больше возможностей самореализации в IT-секторе страны.

Результатом сокращения квалифицированных кадров и падения культуры труда стала растущая аварийность ракет. Из-за высокой аварийности “Протона” выросли страховые ставки, что еще снизило его привлекательность на международном рынке, и усугубило внутренние проблемы Центра Хруничева, производящего ракеты.

Коммерческая альтернатива

Иная возможность Роскосмоса в привлечении дополнительных средств на развитие лежит в поиске негосударственных внутренних и внешних заказчиков.

Внутренних негосударственных заказчиков Роскосмоса немного: нефтегазовая отрасль и немногочисленные коммерческие космические компании России. В нефтегазовой отрасли удается внедрять некоторые технологии ракетных двигателей, связанные с транспортировкой топливных компонентов. Коммерческий спутниковый оператор “Газпром космические системы” выступал заказчиком спутниковых платформ и ракетных пусков. Недавно появился новый потенциальный заказчик ракет — компания “S7 космические транспортные системы”, которая планирует осуществлять пусковые услуги на мировом рынке используя будущие ракеты Роскосмоса “Союз-5”. Небольшая частная компания “Космокурс” предполагает заказ на госпредприятиях разработки и производства легкой одноступенчатой ракеты для туристических суборбитальных пусков.

Расширение внутреннего негосударственного заказа, казалось бы, должно обладать приоритетом для Роскосмоса, как средство повышения доходности, и развития экономики страны. В действительности негосударственные заказы имеют малые объемы, непостоянны и имеют непредсказуемые перспективы. Поэтому госпредприятия Роскосмоса относятся к ним остаточному принципу, концентрируясь на госзаказах и борьбе за их распределение. Коммерческие заказчики же, видя такое отношение к себе, настроены на развитие собственного производства или поиска подрядчиков из других отраслей.

Частная космонавтика, которая могла бы стать дополнительным заказчиком услуг Роскосмоса в части проведения испытаний и ракетных запусках, развивается в России слабо. Частных компаний меньше десятка, а суммарные инвестиции в них, за исключением S7, не превышают $100 млн, даже если включить в эту сумму гранты и инвестиции российских государственных венчурных фондов и институтов развития. Сам Роскосмос принимает слабое участие в развитии частных космических стартапов. Интерес руководства отрасли вызывают только проекты, привлекшие от $100 млн, и готовые стать заказчиком услуг Роскосмоса. Хотя формально никаких препятствий появлению частных компаний Роскосмос не ставит, и даже готов помогать с запуском спутников. Однако сама процедура получения государственной лицензии на космическую деятельность сложна из-за бюрократических препятствий, и на ее получение может уйти до трех лет. Впрочем, стремительное, в сравнении с другими, получение лицензии компанией S7 показывает, что есть “черный вход”, упрощающий формальности, но он открывается если принести в отрасль $150 млн, и избавить Роскосмос от неликвидного актива вроде плавучего космодрома, который хранится в США, и не имеет подходящей ракеты.

Улучшить ситуацию с частными стартапами Роскосмос пытается при помощи создания венчурного фонда, в партнерстве с другими российскими государственными институтами развития. Фонд был создан только по прямому распоряжению президента Владимира Путина, смысла же в нем, с точки зрения государственной космической отрасли, практически нет, т.к. он не решает никаких актуальных проблем.

Внешний рынок

Пока же иностранные заказы остаются единственным средством, способным если не кратно, то хотя бы на десятки процентов повысить доходы космической отрасли России. В 2015 году в проекте Федеральной космической программы до 2025 года Роскосмос наметил себе приоритетный рынок, на котором хотел бы занять более существенную долю чем есть сейчас: ракетные запуски, производство ракет и ракетных компонентов, и космических аппаратов. Т.е. всё то, что делал и ранее.

Наиболее перспективной ракетой, которая должна обеспечить триумфальное возвращение России на рынок ракетных запусков, считается “Союз-5”. При том, что ее расчетные характеристики, практически по всем параметрам уступают нынешнему лидеру мирового рынка Falcon-9. Только рыночная цена неизвестна. Стартовать “Союз-5” должен не ранее 2021 года. Прежний же лидер мирового рынка — “Протон” имеет возможность быстрой модернизации чтобы практически на равных конкурировать с сегодняшним Falcon 9, но это работа ведется медленно в инициативном порядке и не поддерживается Роскосмосом, хотя потенциальная возможность была обозначена еще в сентябре 2016 года. Новая ракета “Ангара”, находящаяся в производстве в настоящее время, имеет стоимость выше “Протона” и низкий спрос даже со стороны государства, что не позволяет ей набрать статистику запусков и снизить себестоимость за счет серийного производства универсальных ракетных модулей, из которых она собирается.

Преимуществом “Союза-5” является интерес к нему со стороны коммерческого заказчика S7, и готовность Казахстана совместно развивать космодром Байконур, для осуществления коммерческих пусков. Кроме того, “Союз-5” считается основой для будущей сверхтяжелой лунной ракеты Роскосмоса, по аналогии с Falcon Heavy, который собрался из первых ступеней ракеты Falcon 9.

По сути же получение РКК “Энергией” контракта на “Союз-5” является эпизодом внутренней конкурентной борьбы с Центром Хруничева, который производит ракеты “Протон” и “Ангара”.

Стартап Роскосмос

Задача расширения рынков для Роскосмоса понятна. Сюда относятся попытки выхода на рынок космических услуг с данными дистанционного зондирования Земли и средствами связи.

В 2015 году началась официальная продажа на мировом рынке данных российских гражданских спутников дистанционного зондирования Земли. В 2017 году презентован проект “Цифровая Земля”, который должен открыть доступ к архивам снимков, позволить извлечение из них дополнительных данных, которые можно предлагать широкому кругу пользователей. Пока проект реализуется на регионах Крыма и Ростовской области, к 2021 году он должен охватить только территорию России. Когда будет обеспечен доступ по всему земному шару пока не сообщается. Российские спутники в настоящее время не обеспечивают всего покрытия Земли, использовать же данные иностранных аппаратов пока не предполагается, вероятно из соображений импортозамещения.

Коммерческий успех “Цифровой Земли” сложно предугадать, учитывая невысокий коммерческий спрос спутниковых данных по России, а также давно развивающийся национальный картографический сервис “Яндекс-карты”. Кроме того, современные сервисы спутниковых данных вроде Planet, охватывают всю Землю, включая Россию, и доступны в тестовых режимах уже сегодня.

Более перспективно стремление Роскосмоса войти в долевое владение проекта низкоорбитального спутникового интернета OneWeb. Взамен Роскосмос предлагает роль оператора на территории России, и, вероятно, производство части спутников для группировки и пусковые услуги. Однако эта попытка пресечена Министерством связи России, которое отказалось выделить необходимые частоты, мотивировав потребностью для собственного проекта спутникового интернета. Более вероятно здесь отстаивание интересов собственного спутникового оператора ФГУП “Космическая связь”, принадлежащего Минсвязи. ФГУП “Космическая связь” имеет несколько геостационарных аппаратов и не менее 60% потребителей располагаются на территории России и соседних стран. Низкоорбитальная связь является прямым конкурентом геостационарной, поэтому понятно стремление Минсвязи на сохранение рынка, в ущерб планам Роскосмоса.

Итого

Космонавтика России смогла сохранить значительную часть технологического потенциала космонавтики Советского Союза. Она способна выполнять все государственные задачи в космосе, однако эти задачи серьезно сократились со времен завершения “холодной войны”. Нынешняя цель российской космонавтики — удержание прежних возможностей — не позволяет ей развиваться в полной мере, поскольку отсутствует достаточная мотивация на выделение требуемых средств. Государство не обладает ресурсами и задачами для полноценной загрузки всей космической отрасли. Сама отрасль не способна сформировать новую амбициозную задачу для своего существования, и не способна внести существенный вклад в развитие экономики, чтобы обосновать госинвестиции. Поиск внутренних коммерческих инвесторов не имеет приоритетного значения из-за малых уровней финансирования, доступных российскому коммерческому сектору.

Техническое развитие в соседних странах приводит к устареванию российских технологий и снижению заказов на международном рынке. Низкое финансирование космонавтики в России, и отсутствие как коммерческих, так и научно-технических амбициозных задач, приводит к размыванию кадрового потенциала. Снижение квалификации специалистов приводит к повышению аварийности, что еще сильнее снижает коммерческую и кадровую привлекательность отрасли.

Попытки реформирования Роскосмоса направлены на борьбу с последствиями кризиса: низкую производительность труда, низкую надежность продукции, низкую динамику развития технологий… Поиски новой стратегии развития отрасли ведутся, однако им не придается важного значения в пылу борьбы с текущими проблемами.

С Днем космонавтики!

In English: Part 1; Part 2; Part 3.

zelenyikot

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/129518.html


Метки:  

Космическое питание в тюбиках

Вторник, 10 Апреля 2018 г. 07:45 + в цитатник


Пару лет назад в Москве появились в продаже тюбики космического питания. Началось всё с ВДНХ, а сейчас вендинговые автоматы с ними можно найти не только в Музее космонавтики и Планетарии, но и на вокзалах, аэропортах и других людных местах. Я решил провести дегустацию предлагаемой продукции и узнать насколько она космическая.

Для начала стоит сказать, что сейчас тюбиков с питанием в космосе не многим больше чем на наших кухнях. В тюбиках космонавты хранят хрен, горчицу, кетчуп, мед и прочие приправы или соусы. Основные блюда у них сублимированные: в пакетах, куда требуется добавить кипятка для приготовления. Есть и обычные консервные банки, правда непривычно маленькой величины - по 100 г на один прием пищи.

Тюбики с борщом, мясом, творогом для космонавтики уже прошлое. Зато сохранившиеся технологии и рецептура позволяют сегодня производить космические съедобные сувениры. К сожалению, пока розничная цена тюбика: 300-400 руб., поэтому это пока забавный подарок, а не реальная альтернатива сникерсам, шаверме и бизнес-ланчу.

Сейчас в Москве четыре производителя космо-тюбиков. Исторически, производитель космической еды - Бирюлевский завод экспериментального питания. Они делают рационы для подводников, спецслужб, и некоторые блюда для космонавтов.

Тюбики и сублиматы Бирюлевского завода можно найти в кафе Музея космонавтики.

Первый, в настоящее время, коммерческий производитель, который вывел на рынок тюбики Spacefood ("Космическое питание") - это “Лаборатория космического питания” совместно с Бирюлевским заводом экспериментального питания. Их первый автомат, установленный в феврале 2015 года на ВДНХ произвел фурор. Тюбики стоимостью 300 р. сметали за несколько минут, и продукцию, которую производили несколько месяцев, разобрали за несколько часов.



Через год появился еще один производитель под брендом "Космопит". Они заказали разработку рецептуры и технологии у НИИ технологии консервирования (ВНИИТеК), который когда-то занимался космической едой в тюбиках. Сейчас у “Космопита” свое производство, и постоянно расширяющаяся сеть автоматов.


В 2017 году появилась "Экспериментально-производственная лаборатория спецпитания", которая вышла с новым продуктом в тюбиках — тортом "Москва". Торт имеет классическую рецептуру, но обрабатывается по собственной технологии лаборатории, которая обеспечивает сохранность продукта в три месяца, и обещают срок годности довести до шести. Сейчас торт в тюбике можно купить в сувенирной лавке у центральных ворот выставочного комплекса ВДНХ. Одно время они продавались в сети "Азбука вкуса" плюс можно встретить на различных продуктовых и технических выставках в Москве.

Spacefood VS Космопит

У основных конкурентов: Spacefood и Космопит ассортимент довольно широкий, и регулярно увеличивается. Первая разница в тюбиках заметна сразу: Космопит весомей — 165 г против 115 г у Spacefood.



У Космопита, в зависимости от комплекта, к тюбику прилагается спиртовая салфетка или салфетка, “космоключ” для удобного выдавливания тюбика, и термокаталитическое средство нагрева продукта.



Несмотря на большой выбор блюд у того и другого производителя дублирующихся практически нет, кроме пары — борща и мясного пюре. Еще творожные десерты похожи.



Дегустация

Продукты лучше всего употреблять непосредственно из тюбика. При попытке выдавить их на тарелку или ложку, получается довольно непрезентабельная картина.

У Spacefood тюбик легче прокалывается при помощи специального острия в крышке. У Космопита с прокалыванием может возникнуть сложность, и придется помогать подручными средствами, расширяя отверстие.

По ощущениям, продукция Spacefood проходит более тонкую обработку, поэтому ее легче извлекать из тюбика. У Космопита попадаются более крупные частички, которые могут застревать при выдавливании, и их приходится дополнительно пережевывать.

По вкусовым ощущениям, Spacefood насыщеннее, то ли благодаря более богатому набору специй, то ли благодаря большему содержанию питательных веществ, прежде всего белков. Несмотря на это, чтобы перекусить Spacefood понадобится три тюбика, а Космопита хватит двух.

У Spacefood вкусно практически всё. У Космопита понравился больше всего грибной суп. И неожиданно приятно удивила каша рисовая с курагой. На вкус она намного лучше чем на слух.

На 12 апреля лучший подарок каждому — борщ в тюбике, независимо от производителя. Для детей — творог на сладкое, хотя, говорят, космонавты его обожают, и даже американцы выменивают наш вкусный космический творог на их невкусные космические бургеры. Торт “Москва” — питательный и удобный перекус к чаю.

Где купить

Spacefood ("Космическое питание"): места продаж, онлайн-магазин.
Космопит: места продаж, онлайн-магазин.
Торт "Москва": место продажи, онлайн-магазин.

Космического аппетита, и с наступающим праздником!

zelenyikot

https://zelenyikot.livejournal.com/129136.html


Метки:  

Как дела с проектом лунного микроспутника?

Суббота, 31 Марта 2018 г. 21:08 + в цитатник


Мы серьезно задержали выпуск обещанного технического описания проекта лунного микроспутника, поэтому закономерны вопросы не провалился ли проект? И не потратили ли мы средства на что-то иное? Отвечаем: не потратили. Проект в силе, работа идет, хоть и не так активно как хотелось бы.

Напомню: 2,5 года назад я объявил сбор средств на разработку космического аппарата, который мог бы добраться до Луны и произвести съемку мест посадок "Аполлонов" и "Луноходов", качеством в два раза лучше существующих. Проект поддержало около 1500 человек и было собрано 1,75 млн руб. Данные средства предназначались для подготовки технического описания (аванпроекта) спутника, который смог бы выполнить поставленную задачу.



Основная сумма собранных денег отложена на оплату экспертизы аванпроекта спутника в профильном институте Роскосмоса. Мы сознательно поставили задачу разработки космического аппарата по всем стандартам российской космической отрасли, хоть от нас этого никто не требовал. Эти стандарты требуют профессиональной проверки, к чему мы и готовимся. Отдельно сделаем общественное обсуждение.

Предполагалось, что на подготовку технического описания уйдет от полугода до года. Но пока работа не завершена. Задержка связана во-первых с волонтерским характером работы, к сожалению, у такого дела много конкурентов: работа, карьера, семья, бытовые заботы... Требуется хорошая самоорганизация всех участников, что не всегда удается.

Во-вторых, по мере работы над проектом, меняются подходы к реализации задачи. Разработка космического аппарата - это сложный процесс, требующий многих итераций даже на ранней стадии. Первоначальная идея предполагала совсем легкий спутник, обладающий только малыми двигателями ориентации. Затем мы пришли к необходимости маршевой двигательной установки для совершения межорбитальных перелетов. Однако так получалась слишком сложная, тяжелая и дорогая конструкция. Пришлось прибегнуть ко всем средствам снижения массы: уменьшить объем топлива, понизить энергопотребление, изменить конструкцию двигательной установки.



В настоящий момент принято решение отказаться от двухкомпонентной маршевой двигательной установки, и использовать термокаталитические двигатели, которые можно использовать и для транслунного перелета, и для коррекции орбиты, и для выполнения задачи ориентации. Термокаталитические двигатели на монотопливе намного проще двухкомпонетных, но требуют мощной энергетики, что приводит к необходимости пересчета всей системы электроснабжения спутника. Сейчас мы находимся здесь.

Если предлагаемые двигатели позволят нам обойтись относительно небольшими солнечными батареями и аккумуляторной батареей, то этот вариант конструкции станет основой дальнейшей разработки. В таком случае можно ожидать выпуска финального отчета в ближайшие месяцы. Если же энергии потребуется слишком много, то придется снова пересматривать всю конструкцию и процесс разработки затянется.

Кроме этого, требуется учитывать пример Google Lunar XPRIZE, где ни одна команда за 10 лет не смогла подготовить к полету миниатюрный луноход за $25 млн долларов. По нашей оценке, наш спутник потребует не менее $10 млн., что тоже немало, хотя спутник и значительно проще лунохода. Опыт GLXP показывает, что преуспеть можно только если сразу готовить проект с бизнес-перспективами, что с Луной пока не удалось никому, хотя несколько серьезных заявок уже есть. Об этом тоже требуется думать уже сейчас, чтобы в будущем продвинуться дальше "бумажной" работы.

Так что прошу набраться терпения. Работа продолжается.

И приглашаем разработчиков к совместной работе. Нам очень пригодятся специалисты по электроснабжению космических аппаратов, двигательным установкам, солнечным батареям и системам электропитания, системе обеспечения теплового режима, очень пригодится участие радиотехников, и специалистов по космической оптике. Пишите: vit@zelenyikot.com

zelenyikot

https://zelenyikot.livejournal.com/128814.html


Метки:  

Тяжесть космической конкуренции

Пятница, 16 Марта 2018 г. 07:50 + в цитатник


За праздничными овациями, блестящей Tesla, стильным скафандром и песнями Дэвида Боуи, не многие поняли, что произошло, когда в голубое небо отправилась белоснежная трехсоставная ракета Falcon Heavy. Красивая мишура не смогла скрыть, а на самом деле только подчеркнула и привлекла дополнительное внимание успешным летным испытаниям новой коммерческой ракеты-носителя.



Илону Маску не впервой выводить на рынок новый продукт, и он постоянно совершенствуется в создании красивой картинки и формировании спроса не на готовое изделие, а только на прототип серии. Так и сейчас, пуск Falcon Heavy наглядно всему миру показал все этапы предпусковой подготовки ракеты от тестового прожига за несколько дней до пуска, до многократных включений двигателей второй ступени для построения отлетной траектории. Пуск ракеты, в назначенный день, хоть и на пару часов позже назначенного времени, показал высокую степень готовности пусковой команды к стартам. Отражение Земли в вишневых боках родстера показало и безопасность работы системы разделения створок головного обтекателя, сохранившей неприкосновенным корпус автомобиля.



Любой разработчик спутника высоко оценит возможность увидеть в прямом эфире процесс отправки своего детища в свободное плавание. Причем не просто уход ракеты в небо, а все этапы, вплоть до отделения спутника. Есть и прямой инженерный интерес — проконтролировать процесс выведения, а в случае сбоев разобраться в их причине. Аналогичная заинтересованность есть и у страховщиков — наличие видеокамер и прямой трансляции облегчает им работу, а значит способно влиять на страховые ставки. Отделы маркетинга спутниковых операторов могли оценить какое огромное внимание всего мира привлекает пуск Falcon Heavy. Сколько упоминаний компании заказавшей первый коммерческий пуск новой ракеты будет в мировых СМИ? Сколько экономии на рекламном бюджете это даст? И всё это за цену почти вдвое ниже рыночной.

Конечно есть и “мелкий шрифт”: ракета находится на стадии летных испытаний, а это высокая вероятность аварий сырой конструкции, которая не до конца еще изучена создателями. Мало какая ракета с первого пуска может похвастать безупречной карьерой. Падали и советские ветераны “Протоны”, и практически безупречные сегодня Ariane 5. Есть и исключения: американский тяжелый Atlas V с российскими двигателями РД-180 имеет практически идеальную карьеру из 75 пусков, всего с парой сбоев, которые не привели к потере нагрузки. Если говорить о сверхтяжелых ракетах, то статистика Saturn 5 и “Энергии” не столь обширна, но на 15 пусков ни одного крушения не было, хотя полеты особенно первых изделий Saturn 5 проходили не без проблем.

До пуска Falcon Heavy сравнивали с другим гигантом — советской ракетой Н1. Проекты объединяет большое количество двигателей первой ступени: у Н1 30 штук, у Falcon Heavy — 27. Перед пуском 6 февраля многие эксперты, прежде всего в России, выражали сомнение, что конструкторам Маска удастся превзойти конструкторов Королёва и Мишина в управлении тремя десятками двигателей. На стороне Маска был большой опыт эксплуатации ракет Falcon 9, где девятка двигателей не снижала, а зачастую повышала надежность — на ракетах сохраняется возможность отключения проблемного двигателя с форсированием соседних. Современная электроника и предстартовые испытания, а также уже богатый опыт специалистов SpaceX, сделали свое дело — вопреки опасением Илона Маска, ракета не только ушла со стартового стола, но и выполнила задачу.

Потеря одного блока первой ступени из трех — центрального, которое так смаковала российская пресса, проблема, которая никак не повлияла на качество самого пуска. Falcon Heavy вернул 66% первой ступени, что намного больше 0% возвращенных первых ступеней, которые совершает остальная мировая космонавтика вместе взятая.

После пуска возникает вопрос: чем ответят конкуренты? Будет ли Роскосмос запускать “Протоном” или “Ангарой” “УАЗ Патриот” или подыщет несимметричный ответ в виде танка Т-34?



Впрочем, Falcon Heavy не посягает на рынок коммерческого применения “Протона”. Наша ракета уже выдавлена с рынка предшествующим детищем SpaceX — ракетой Falcon 9. Многие считают, что космическая революция, совершенная Илоном Маском — это возвращающиеся ракетные ступени. На самом деле его революция — это американские ракеты, даже одноразовые, дешевле русских.



Благодаря новым подходам в организации производства, современным средствам проектирования и технологиям производства, SpaceX удалось значительно поднять производительность труда выше не только Роскосмоса, но своих внутренних конкурентов Boeing и Lockheed Martin. При значительном дисбалансе окладов инженерных специалистов SpaceX и Центра им. Хруничева, который является производителем ракет “Протон” и “Ангара”, их прямой конкурент Falcon 9 имеет озвученную цену в $62 млн против $65-70 млн “Протона”. “Ангара” же, по некоторым данным стоит как минимум на треть дороже “Протона”.

Falcon Heavy посягает на долю рынка другого своего конкурента — европейской ракеты Ariane 5. Оператор запусков Arianespace прочно удерживает долю примерно в 40% рынка коммерческих запусков. Если 10 лет назад остальные 60% были у нашего “Протона”, то теперь почти все его заказы ушли к Falcon 9. Бастион Ariane 5 же незыблем и не поддается обаянию Маска и его марсианской мечте. Причина — высокая надежность ракеты и ее возможность запуска двух тяжелых геостационарных спутников одновременно. Хотя Ariane 5 вдвое уступает по мощности Falcon Heavy, но география космодрома Куру близкого экватору, позволяет брать больше нагрузки чем могут себе позволить ракеты стартующие с Канаверала или Байконура. Цена за один пуск Ariane 5 достигает $200 млн, хотя постепенно снижается под давлением дешевых ракет SpaceX. Чтобы продолжать удерживать рынок Европа занимается разработкой новой ракеты Ariane 6, которая будет легче, но и значительно дешевле Ariane 5.



Предельные возможности Falcon Heavy без возвращения ступеней превышают вдвое возможности Ariane 5, и выполнение аналогичной задачи запуска двух спутников кажется неполноценным для ракеты. В случае возвращения ступеней Falcon Heavy его энергетические показатели сравнимы с Ariane 5. Маск неоднократно нарушал принятую в космонавтике парадигму поиска максимально возможной нагрузки ракеты. Например его Falcon 9 FT, способная в одноразовом варианте вывести 22 т на низкую орбиту спокойно возит коммерческие и государственные грузы массой вдвое меньше, оставаясь при этом рентабельной. Озвученная стоимость пуска ракеты Falcon Heavy сравнима со стоимостью запуска одного коммерческого спутника связи, поэтому SpaceX сможет сохранять рентабельность пусков, даже если ракета будет на 90% возить “воздух”. Отчасти вся программа Falcon Heavy является программой утилизации уже летавших многоразовых ступеней Falcon 9, и нужна компании SpaceX для накопления опыта разработки и эксплуатации сверхтяжелых ракет.

В текущей ситуации не заметно никаких попыток Роскосмоса удержать или вернуть свою долю рынка. Космические запуски иностранных аппаратов долгое время являлись предметом гордости российских политиков и руководства Роскосмоса, и при том приносили неплохой доход примерно в 10% годового бюджета госкорпорации. Ответ же конкурентам выбран “ассиметричный” — Роскосмос занялся разработкой новой ракеты “Союз-5”, которая по сути является российской версией бывшей советской, а потом украинской ракеты “Зенит”. Будущий “Союз-5” должен полететь в 2022 году и по своей грузоподъемности при старте с Байконура будет превосходить Falcon 9 версии 2013 года, но уступать Falcon 9 версии 2017 года. Возможен пуск “Союза-5” с экватора на плавучем космодроме Sea Launch частной космической компании “S7 космические системы“, в этом случае показатели ракет еще сравнимы. Многоразовость не предполагается. Цена тоже пока неизвестна, но маловероятно, что удастся достичь коммерческой цены ниже $60 млн. По сути, завтра Роскосмос планирует конкурировать со вчерашним SpaceX. Впрочем, целесообразность разработки такой ракеты лежит за пределами коммерческого интереса Роскосмоса. Уже подписан президентский указ о разработке российской сверхтяжелой ракеты на базе “Союз-5”, которую предполагается собирать “методом Маска”, сначала из трех ракет, а потом из пяти.

Если бы Роскосмос действительно задался целью участвовать в конкурентной борьбе на внешнем рынке космических запусков, то действовать надо было бы иначе. Первый шаг был сделан в сентябре 2016 года когда были опубликованы возможные схемы модернизации ракеты “Протон” в “Протон Средний” и “Протон Легкий”. По сути, это тот же “Протон”, только облегченный, с сокращенным количеством разгонных ступеней и ракетных двигателей. Это упрощает и снижает стоимость изготовления, и практически не требует никаких изменений на производстве. Заплатить придется сниженной мощностью, но массы спутников сейчас и так снижаются из-за прогресса в электронике, поэтому существенных потерь в заказчиках не произойдет. Эти модификации были бы прямой заявкой на конкуренцию с современным частично многоразовым Falcon 9. Два года, и минимальных инвестиций хватило бы на то чтобы убрать вторую ступень и удлинить третью. Но если Маск делает тестовую ракету за свой счет и устраивает всемирное шоу из ее пуска, то наши ракетостроители публикуют одну картинку и ждут потока заказчиков, готовых заказывать нарисованную ракету, и оплачивать ее летные испытания.

Update: говорят, заказчики всё же нашлись, и пуски модернизированной ракеты ожидаются в конце 2019 года.



Производитель “Протонов” Центр им. Хруничева сегодня находится в тяжелом кризисе из-за резкого снижения заказов на ракеты, сокращает производство в Москве, продает территории под жилищное строительство и переводит мощности в Омск.

Таким образом ракета Falcon Heavy не представляет существенной угрозы для российской космонавтики. Более того, если NASA и Роскосмос всё-таки смогут построить планируемую окололунную станцию Deep Space Gateway, то Falcon Heavy сможет заниматься грузовым снабжением этой станции или доставкой модулей. То есть мы будем не конкурировать, а совместно осваивать далёкий космос.

Подготовлено для РБК. Публикуется в авторской редакции.

zelenyikot

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/128652.html


Метки:  

Марс, Маск и диод

Вторник, 13 Марта 2018 г. 07:50 + в цитатник


Группа российских энтузиастов космонавтики занялась разработкой фотобиореактора на основе водоросли хлореллы, который должен стать основой будущей замкнутой системы жизнеобеспечения в дальних космических миссиях.

Проект “435 нм” назван по длине волны светового диапазона, который наиболее оптимален для фотосинтеза водорослей. Идея базируется еще на советских разработках, которые проводили в Институте медико-биологических проблем РАН. Этот институт занимается космической медициной и биологией, я уже рассказывал о медицинских экспериментах на МКС, которые осуществляются от института. Идея не нова — включить фотосинтез в круговорот веществ внутри замкнутого жилого объема.

Сейчас жизнь на Международной космической станции поддерживается благодаря постоянной доставке жизненно необходимых веществ: воды, воздуха, кислорода, поглотителей углекислоты, пищи, компонентов утилизации отходов человеческой жизнедеятельности. Подробнее об этих средствах нам рассказывал космонавт Павел Виноградов. По его словам на МКС сейчас цикл даже менее замкнут чем это было на станции “Мир” — сказывается простота и обилие транспортных средств доставки дополнительных материалов с Земли.


Если лететь дальше — на окололунную орбиту, Луну, астероиды или Марс — то любое повышение автономии позволит снизить стоимость эксплуатации, а рейсами доставки получится больше возить научные материалы и эксперименты.

По расчетам советских ученых, в полете шести человек на Марс и обратно придется взять с собой около 60 т воды.


Хотя очевидно, что приведенный список избыточен, в космос можно летать и без душа, пользоваться одноразовой посудой и одеждой. Очевидно хлорелла всех проблем не решит, но стоит попробовать экспериментально узнать какой метод эффективнее.

Использовать растения в космосе предложил еще Циолковский. В советские годы и до настоящего времени было проведено немало экспериментов по выращиванию одноклеточных и высших растений.



Множество экспериментов проводилось в оранжереях на советских, а потом российских станциях, выращивались арабидопсис, капуста, пшеница, горох, недавно на МКС американцы вырастили салат (они тоже использовали освещение в узком диапазоне).



Подробнее об экспериментах рассказал “КоммерсантЪ”, и сами инициаторы проекта “435 нм”.

С хлореллой экспериментировали в ИМБП еще в 60-е годы, не отправляя в космос. Эффективность оказалась достаточно высока, хотя установка требовала 45 кВт энергии, что слишком много для космической станции на солнечных батареях.

Что же предлагают в “435 нм”?

Взять колонию одноклеточных водорослей вида хлорелла, и освещать энергоэффективными светодиодами на самой выгодной длине волны света. В этом состоит основная новизна эксперимента, плюс применять современные микроэлектронные системы контроля среды и управления процессом.

Водоросль должна поглощать углекислый газ из атмосферы, накапливать углерод и выделять кислород. Сейчас на МКС поглощение углекислого газа осуществляется химическими поглотителями, а кислород добавляется в воздух сжиганием кислород-генерирующих шашек. Можно еще электролизом разделять воду на кислород и водород, в таком случае водород выбрасывается за борт.

Группа “435 нм” уже приступила к первым экспериментам — пытается опытным путем определить какой диапазон света будет наиболее эффективен для жизнедеятельности водорослей.



В планах — создание рабочего образца биореактора, который позволит эффективно поглощать углекислый газ и выделять кислород, создавая пригодную для жизни человека среду. Группа сотрудничает со специалистами ИМБП, которые делятся опытом и помогают консультацией.

Сейчас идет сбор средств на разработку тестового образца биореактора.

В перспективе предполагается, что наработки по проекту можно использовать для проведения космического эксперимента на биоспутнике или на МКС. В качестве прикладного применения результатов, разработчики предлагают производство хлореллы в качестве подкормки для животноводства, а в дальней перспективе — разработку системы жизнеобеспечения марсианской базы. Это, по их мнению, объединяет корову и Илона Маска.



Инициатор проекта — Александр Шаенко, уже известен многим как автор проекта “Маяк”, по запуску спутника с разворачивающимся отражателем. Хотя развернуть отражатель не удалось, но спутник всё-таки был создан, и запущен при помощи Роскосмоса. О неоднозначных итогах запуска авторы “Маяка” подробно рассказывали.



Александр выразил готовность дышать воздушной смесью, которая будет получена по результатам экспериментов “435 нм”.

На мой взгляд, перспективы у проекта “435 нм” не такие космические, как видится участникам. Какой-нибудь сколковский биотехнический стартап создать получится, но на Марс всё это дело вряд ли полетит — нет реального запроса. Планируемая через десятилетие окололунная станция будет базироваться на освоенных технологиях МКС, а не идеях Циолковского. Да и нынешний уровень экспериментаторов пока только до школьного проекта дотягивает. Непонятна научная новизна, насколько я понял, авторы проекта не готовят публикаций в научные журналы по результатам эксперимента.

С другой стороны — “пусть расцветает 100 цветов”; всё-таки это прежде всего популяризация космонавтики, и попытка энтузиастов сделать хоть что-то полезное для отечественной космонавтики, которая переживает не лучшее время. Их подход “не жди, а сделай сам” заслуживает поощрения, что я и выразил:



Предлагаю сделать то же самое и читателям:
https://boomstarter.ru/projects/shaenko/435_nm_zhit_za_predelami_zemli

zelenyikot

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/128265.html


Метки:  

Google отказался от Луны

Понедельник, 12 Марта 2018 г. 07:45 + в цитатник


В марте 2018 года должен был закончится конкурс Google Lunar XPRIZE на запуск к Луне частного лунохода. 23 января, до формального окончания, организаторы признали: никто из участников к полету не готов, и спонсор конкурса Google не собирается продлевать время, но некоторые конкурсанты не намерены отказываться от Луны. Совместно с N+1 рассказываем как непросто добраться до Луны.

От ближнего космоса к дальнему

Google Lunar XPRIZE — это второй космический конкурс XPRIZE, который стартовал в 2007 году. За три года до того успешного завершился тоже космический Ansari XPRIZE. По условию первого конкурса, $10 млн от спонсора — семьи Ансари, получит та команда которая сможет реализовать частный проект суборбитального космического полета на высоту 100 км дважды в неделю. Цель была в развитии индустрии космического суборбитального туризма. Идея подобного конкурса была позаимствована из конкурсов начала XX века, когда ставились первые авиационные рекорды и конкурсные деньги стимулировали развитие технологий.

В конкурсе Ansari XPRIZE победила компания Mojave Aerospace, которая смогла сделать двухместный ракетоплан SpaceShipOne, стартующий из под крыла самолета-носителя White Knight. Команда во главе с известным инженером Бертом Рутаном нашла крупного инвестора и заказчика Ричарда Брэнсона, создавшего оператора космических туристических полетов Virgin Galactic. С туризмом до сих пор не заладилось. Успех легкого SpaceShipOne не удалось просто увеличить в следующем уже туристическом SpaceShipTwo.



На пути встали технологические проблемы с ракетным двигателем, запреты Федеральной авиационной администрации, крушение ракетоплана, погубившее одного пилота... В 2000-е таких сложностей еще не предвидели, и после кажущегося покорения ближнего космоса решили замахнуться на дальний — на Луну.

Спонсором лунного конкурса XPRIZE стал Google, который подтвердил готовность выделить $30 млн в призовой фонд. По условиям, $25 млн получала та команда, которая сможет на частные средства построить луноход и доставить его на поверхность Луны. Ему потребуется мягко прилуниться, пройти 500 м и передать на Землю 500 мб данных, чтобы получить приз. Кто успеет вторым получает $5 млн. Несколько дополнительных призов выделялось на ряд достижений: сфотографировать советские “Луны” или американские “Аполлоны”, найти лунную воду, проехать дальше 5 км, продержаться дольше 2-х лунных дней, т.е. сохранить работоспособность в ходе двух лунных ночей, когда температура падает ниже -100° С.

"В очередь, гугловы дети..."

На конкурс заявилось больше 60 команд, и NASA так испугалось, что толпы частных луноходов затопчут исторические следы Армстронга и Сернана, что попросило не подходить близко к Apollo 11 и Apollo 17.

В числе конкурсантов Google Lunar XPRIZE оказалась всего одна российская команда, хотя на Ansari XPRIZE тоже была всего одна из 25. Бросить вызов Луне отважилась группа инженеров и энтузиастов, выбравших имя команде и своему изделию “Селеноход”. Поначалу разрабатывалась небольшая машинка, размером с обувную коробку, на четырех колесах большого диаметра, с солидными грунтозацепами. Потом идею пересмотрели, и сделали аппарат в четыре раза больше, оснащенного шагающим движителем по принципу первого советского марсохода ПрОП-М или шагающего экскаватора. Даже съездили с ним на испытания в пустыню, и стали резидентами Фонда “Сколково”, но затем средства закончились. Официально команда была расформирована и проект закрылся в конце декабря 2013 года.



Первоначальная дата финала Google Lunar XPRIZE была объявлена на 2012 год. Когда стало ясно, что ни одна команда не готова, сроки неоднократно переносились, в 2015 году добавилось требование забронировать ракету для полета. Кто успел — попал в список финалистов из пяти команд: Moon Express (США), SpaceIL (Израиль), Team Hakuto (Япония), TeamIndus (Индия), Synergy Moon (международная).

В 2013 году добавилось несколько призов для текущей поддержки команд-участников. Выделялись средства за прохождение этапов технологической разработки: $1 млн за разработку систему посадки, $0,5 млн за луноход, и $0,25 млн за видеосистему лунохода. Награды суммарным объемом $5,25 млн вручили в 2015-м году пяти командам.

Как долететь до Луны?

Создаваемые по конкурсу космические аппараты не совсем верно называть луноходами. Часть команд действительно взялась за разработку колесных транспортных средств. Некоторые же упростили себе задачу, создавая посадочную систему с возможностью повторного старта. Так, из пяти команд финалистов только три создавало луноходы, две команды: израильская и американская собирались отправлять “лунопрыга”, садящегося и стартующего в прыжке на 500 м на одних и тех же двигателях.



Любопытен подход в выборе средства доставки на Луну. По условиям конкурса, участие государственного финансирования допускается только в объеме 10%, поэтому не допускалось чтобы какое-нибудь национальное космическое агентство выделило ракету для запуска своей команды. Индийская и японская команды скооперировались для аренды индийской ракеты PSLV, ее рыночная стоимость оценивается в $20 млн, поэтому на двоих хватало. Команда Synergy Moon выросла из компании Interorbital Systems, которая с 90-х годов создавала (но так и не создала) легкую ракету Neptune. Так, что создатели Synergy Moon просто подписали контракт сами с собой о строительстве лунного варианта своей ракеты. Американская команда Moon Express осуществила предзаказ только разрабатываемой сверхлегкой ракеты Electron. Первый успешный старт Electron произошел 21 января 2018, но возможности ракеты, выводящей на низкую околоземную орбиту всего 200 кг, не позволяют отправить к Луне ничего тяжелее нескольких десятков килограмм. Только израильская SpaceIL без лишних заморочек заказала Falcon 9.

Без денег ракеты не летают

В конце 2017 года зазвучали первые тревожные сообщения: сначала израильтяне признались, что им не хватает $20 млн на завершение предстартовых подготовок и полет. Затем индийцы поделились такой же проблемой. На тот момент в команды было уже вложено по $30-50 млн, и им требовались еще средства сопоставимые с полным призом от Google. В компании вкладывались филантропы, бизнес-ангелы, меценаты, рекламодатели. В декабре пришла хорошая весть из Японии: в компанию iSpace, которую основали участники Team Hakuto, вложено $90 млн от госкорпораций и фондов на развитие технологий коммерческого освоения Луны. В Moon Express инвестировано $53 млн, в пяти раундах с 2013 по 2017 годы, и компания сотрудничает с NASA в разработке системы посадки.

В январе вышло расследование индийского издания The Ken о неготовности TeamIndus к старту. Проблемы были не только из-за отсутствия денег на ракету, но и из-за технических недоработок, причем существенных. “Они сделали только первый шаг к Луне из десяти”, цитирует издание слова одного из специалистов индийского космического агентства ISRO. Агентство расторгло соглашение с командой о предзаказе ракеты. Таким образом и японская команда осталась без средства доставки.



После индийских СМИ за расследование взялись американские. Выводы журналистов не вдохновляли: практически никто из финалистов не оказался готов к полету в марте 2018 и технологически и финансово. 23 января в этом же признались сами организаторы XPRIZE.

Несмотря на то, что никто из финалистов до Луны не добрался, и награда оказалась не востребована, нельзя сказать, что конкурс полностью провалился. Организаторы конкурса озвучили сумму общих инвестиций: $300 млн. Из нее видно, что сумма приза, даже вместе со всем дополнительными наградами, слишком мала для реализации поставленной задачи. Большинство участников начинало работу с создания дистанционно управляемого робота-вездехода, поскольку это самая легкая часть “дороги на Луну”. Самая технически сложная задача — создание средства достижения Луны и обеспечение его мягкой посадки, оказалась под силу далеко не всем.



Кроме того, смысл всего конкурса был не в достижении Луны. Поэтому и сумма приза не позволяла окупить все расходы. Организаторы отмечали один из своих мотивов: “Технологии разработанные в рамках Google Lunar XPRIZE должны снизить стоимость и убрать барьеры на пути частной промышленности к началу освоения Луны независимо от государственных агентств”.

И этом направлении достигнуты интересные результаты.

Луна как бизнес

Некоторые команды начали не с лунохода, а с бизнес-плана и привлекали средства не меценатов, а инвесторов на коммерциализацию Луны, в которой участие и победа в конкурсе — только первый шаг.

Любопытно, что из четырех команд, которые довольно активно стали развивать бизнес-направление, до финала конкурса добрались только две. Еще две не отказались от достижения Луны, но гонку за призом оставили в стороне еще раньше.

Две американские компании Moon Express и Astrobotic развиваются параллельными курсами: проектируют посадочные модули, заключают партнерские соглашения с американскими институтами и предлагают рекламу земных брендов на Луне. Astrobotic обещала доставить на естественный спутник Земли образец японской газировки Pocari Sweat, а на прототип их посадочного модуля нанесен логотип сервиса доставки DHL. Moon Express подписала соглашение с Итальянским институтом ядерной физики о совместном проекте на условиях финансирования 50/50 суммой $24 млн, размещения четырех лазерных ретрорефлекторов на Луне. Обе компании участвуют в программе NASA CATALYST в рамках которой ведется разработка систем посадки на Луну. NASA не финансирует разработки, но обеспечивает технический контроль и испытательную базу компаниям. Moon Express планирует отправку к Луне первого модуля сверхлегкой ракетой Electron в конце 2018 года. Astrobotic забронировала тяжелую ракету Atlas 5 на 2019 год.

Основной же вид деятельности у американских лунных компаний отличается. Moon Express делает ставку на промышленное освоение Луны, начиная с добычи воды, и научных исследований. Astrobotic видит основу своей деятельности в обеспечении средства доставки любой нагрузки на Луну. Стоимость доставки озвучивается в $1,2 млн за кг.

Команда японского конкурсанта Hakuto в декабре 2017-го привлекла $90 млн инвестиций в свою компанию iSpace от крупных японских организаций: Japan Airlines и Tokyo Broadcasting System Holdings, корпорации INCJ и Банка развития Японии на то, чтобы заполнить Луну “рекламными билбордами”. Еще предполагается съемка лунных пейзажей для продажи телекомпаниям. В 2009 году Япония уже отправляла на Луну телекамеру, на орбитальном модуле Kaguya, и эти снимки бесплатны для всех. Теперь же японские частники, при поддержке государства, надеются заработать на подобных кадрах.



"Люди стремятся к звёздам не для того, чтобы быть бедными. Потому очень важно развивать экономику в космическом пространстве".
Такеши Хакамада, глава iSpace.

В будущем iSpace видит себя разработчиком лунной воды для производства ракетного топлива и дальнейшего развития лунной инфраструктуры. Когда состоится первый полет Hakuto пока неизвестно, из-за схода с дистанции TeamIndus компания вынуждена искать нового подрядчика.

Немецкая компания PT Scientist “разрабатывает” ту же рекламную жилу, что и предшественники. Компания нашла крупного партнера в виде автомобильного концерна Audi и теперь готовит к запуску сразу два лунных внедорожника Audi Lunar Quattro. Кроме того заключено партнерское соглашение с европейским сотовым оператором Vodafone с целью развертывания сети LTE на Луне. Каждая посадочная станция PT Scientist должна стать ячейкой мобильной соты. Озвучены и ценники на доставку грузов: $0,75 млн за кг, причем груз могут по желанию заказчика оставить на окололунной орбите, закрепить на лунном модуле или поставить на реголит. Основные заказчики видятся в научных институтах и рекламных фирмах.



Целью первой лунной миссии PT Scientist обозначили осмотр места посадки Apollo 17 с целью изучения эффектов длительного воздействия лунной среды на изделия человеческих рук. Компания уже забронировала ракету Falcon 9 на пуск 2018-2019 года.

Особая история у израильской SpaceIL. Команда изначально не акцентировала внимание на бизнесе, и сделала ставку на образование. SpaceIL сотрудничала с израильскими институтами и разрабатывала образовательные и научно-популярные программы. Тактика оказалась успешной, SpaceIL получила грантовую поддержку от венчурных фондов и меценатов на сумму не менее $50 млн, и даже израильское космическое агентство добавило $2,5 млн. Команда породила небольшую национальную идею — создать представительство Израиля в космосе. Будущее команды неизвестно, возможно она все-таки найдет средства и реализует поставленную цель. По крайней мере попытается.

В целом, схожие бизнес-цели нескольких компаний позволяют говорить о новой микро-лунной гонке инициированной Google Lunar XPRIZE. Так, что соревнование продолжается, хоть Google и не дождался финалиста. Пока же мы узнали, что Луна сложнее чем кажется и достижения советских и американских инженеров создавших “Луну-9” и “Луноход”, Surveyor и Apollo значительны и спустя полвека.

Подготовлено для научно-популярного портала N+1. Публикуется в авторской редакции.

zelenyikot

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/128135.html


Метки:  

Google отказался от Луны

Понедельник, 12 Марта 2018 г. 07:45 + в цитатник


В марте 2018 года должен был закончится конкурс Google Lunar XPRIZE на запуск к Луне частного лунохода. 23 января, до формального окончания, организаторы признали: никто из участников к полету не готов, и спонсор конкурса Google не собирается продлевать время, но некоторые конкурсанты не намерены отказываться от Луны. Совместно с N+1 рассказываем как непросто добраться до Луны.

От ближнего космоса к дальнему

Google Lunar XPRIZE — это второй космический конкурс XPRIZE, который стартовал в 2007 году. За три года до того успешного завершился тоже космический Ansari XPRIZE. По условию первого конкурса, $10 млн от спонсора — семьи Ансари, получит та команда которая сможет реализовать частный проект суборбитального космического полета на высоту 100 км дважды в неделю. Цель была в развитии индустрии космического суборбитального туризма. Идея подобного конкурса была позаимствована из конкурсов начала XX века, когда ставились первые авиационные рекорды и конкурсные деньги стимулировали развитие технологий.

В конкурсе Ansari XPRIZE победила компания Mojave Aerospace, которая смогла сделать двухместный ракетоплан SpaceShipOne, стартующий из под крыла самолета-носителя White Knight. Команда во главе с известным инженером Бертом Рутаном нашла крупного инвестора и заказчика Ричарда Брэнсона, создавшего оператора космических туристических полетов Virgin Galactic. С туризмом до сих пор не заладилось. Успех легкого SpaceShipOne не удалось просто увеличить в следующем уже туристическом SpaceShipTwo.



На пути встали технологические проблемы с ракетным двигателем, запреты Федеральной авиационной администрации, крушение ракетоплана, погубившее одного пилота... В 2000-е таких сложностей еще не предвидели, и после кажущегося покорения ближнего космоса решили замахнуться на дальний — на Луну.

Спонсором лунного конкурса XPRIZE стал Google, который подтвердил готовность выделить $30 млн в призовой фонд. По условиям, $25 млн получала та команда, которая сможет на частные средства построить луноход и доставить его на поверхность Луны. Ему потребуется мягко прилуниться, пройти 500 м и передать на Землю 500 мб данных, чтобы получить приз. Кто успеет вторым получает $5 млн. Несколько дополнительных призов выделялось на ряд достижений: сфотографировать советские “Луны” или американские “Аполлоны”, найти лунную воду, проехать дальше 5 км, продержаться дольше 2-х лунных дней, т.е. сохранить работоспособность в ходе двух лунных ночей, когда температура падает ниже -100° С.

"В очередь, гугловы дети..."

На конкурс заявилось больше 60 команд, и NASA так испугалось, что толпы частных луноходов затопчут исторические следы Армстронга и Сернана, что попросило не подходить близко к Apollo 11 и Apollo 17.

В числе конкурсантов Google Lunar XPRIZE оказалась всего одна российская команда, хотя на Ansari XPRIZE тоже была всего одна из 25. Бросить вызов Луне отважилась группа инженеров и энтузиастов, выбравших имя команде и своему изделию “Селеноход”. Поначалу разрабатывалась небольшая машинка, размером с обувную коробку, на четырех колесах большого диаметра, с солидными грунтозацепами. Потом идею пересмотрели, и сделали аппарат в четыре раза больше, оснащенного шагающим движителем по принципу первого советского марсохода ПрОП-М или шагающего экскаватора. Даже съездили с ним на испытания в пустыню, и стали резидентами Фонда “Сколково”, но затем средства закончились. Официально команда была расформирована и проект закрылся в конце декабря 2013 года.



Первоначальная дата финала Google Lunar XPRIZE была объявлена на 2012 год. Когда стало ясно, что ни одна команда не готова, сроки неоднократно переносились, в 2015 году добавилось требование забронировать ракету для полета. Кто успел — попал в список финалистов из пяти команд: Moon Express (США), SpaceIL (Израиль), Team Hakuto (Япония), TeamIndus (Индия), Synergy Moon (международная).

В 2013 году добавилось несколько призов для текущей поддержки команд-участников. Выделялись средства за прохождение этапов технологической разработки: $1 млн за разработку систему посадки, $0,5 млн за луноход, и $0,25 млн за видеосистему лунохода. Награды суммарным объемом $5,25 млн вручили в 2015-м году пяти командам.

Как долететь до Луны?

Создаваемые по конкурсу космические аппараты не совсем верно называть луноходами. Часть команд действительно взялась за разработку колесных транспортных средств. Некоторые же упростили себе задачу, создавая посадочную систему с возможностью повторного старта. Так, из пяти команд финалистов только три создавало луноходы, две команды: израильская и американская собирались отправлять “лунопрыга”, садящегося и стартующего в прыжке на 500 м на одних и тех же двигателях.



Любопытен подход в выборе средства доставки на Луну. По условиям конкурса, участие государственного финансирования допускается только в объеме 10%, поэтому не допускалось чтобы какое-нибудь национальное космическое агентство выделило ракету для запуска своей команды. Индийская и японская команды скооперировались для аренды индийской ракеты PSLV, ее рыночная стоимость оценивается в $20 млн, поэтому на двоих хватало. Команда Synergy Moon выросла из компании Interorbital Systems, которая с 90-х годов создавала (но так и не создала) легкую ракету Neptune. Так, что создатели Synergy Moon просто подписали контракт сами с собой о строительстве лунного варианта своей ракеты. Американская команда Moon Express осуществила предзаказ только разрабатываемой сверхлегкой ракеты Electron. Первый успешный старт Electron произошел 21 января 2018, но возможности ракеты, выводящей на низкую околоземную орбиту всего 200 кг, не позволяют отправить к Луне ничего тяжелее нескольких десятков килограмм. Только израильская SpaceIL без лишних заморочек заказала Falcon 9.

Без денег ракеты не летают

В конце 2017 года зазвучали первые тревожные сообщения: сначала израильтяне признались, что им не хватает $20 млн на завершение предстартовых подготовок и полет. Затем индийцы поделились такой же проблемой. На тот момент в команды было уже вложено по $30-50 млн, и им требовались еще средства сопоставимые с полным призом от Google. В компании вкладывались филантропы, бизнес-ангелы, меценаты, рекламодатели. В декабре пришла хорошая весть из Японии: в компанию iSpace, которую основали участники Team Hakuto, вложено $90 млн от госкорпораций и фондов на развитие технологий коммерческого освоения Луны. В Moon Express инвестировано $53 млн, в пяти раундах с 2013 по 2017 годы, и компания сотрудничает с NASA в разработке системы посадки.

В январе вышло расследование индийского издания The Ken о неготовности TeamIndus к старту. Проблемы были не только из-за отсутствия денег на ракету, но и из-за технических недоработок, причем существенных. “Они сделали только первый шаг к Луне из десяти”, цитирует издание слова одного из специалистов индийского космического агентства ISRO. Агентство расторгло соглашение с командой о предзаказе ракеты. Таким образом и японская команда осталась без средства доставки.



После индийских СМИ за расследование взялись американские. Выводы журналистов не вдохновляли: практически никто из финалистов не оказался готов к полету в марте 2018 и технологически и финансово. 23 января в этом же признались сами организаторы XPRIZE.

Несмотря на то, что никто из финалистов до Луны не добрался, и награда оказалась не востребована, нельзя сказать, что конкурс полностью провалился. Организаторы конкурса озвучили сумму общих инвестиций: $300 млн. Из нее видно, что сумма приза, даже вместе со всем дополнительными наградами, слишком мала для реализации поставленной задачи. Большинство участников начинало работу с создания дистанционно управляемого робота-вездехода, поскольку это самая легкая часть “дороги на Луну”. Самая технически сложная задача — создание средства достижения Луны и обеспечение его мягкой посадки, оказалась под силу далеко не всем.



Кроме того, смысл всего конкурса был не в достижении Луны. Поэтому и сумма приза не позволяла окупить все расходы. Организаторы отмечали один из своих мотивов: “Технологии разработанные в рамках Google Lunar XPRIZE должны снизить стоимость и убрать барьеры на пути частной промышленности к началу освоения Луны независимо от государственных агентств”.

И этом направлении достигнуты интересные результаты.

Луна как бизнес

Некоторые команды начали не с лунохода, а с бизнес-плана и привлекали средства не меценатов, а инвесторов на коммерциализацию Луны, в которой участие и победа в конкурсе — только первый шаг.

Любопытно, что из четырех команд, которые довольно активно стали развивать бизнес-направление, до финала конкурса добрались только две. Еще две не отказались от достижения Луны, но гонку за призом оставили в стороне еще раньше.

Две американские компании Moon Express и Astrobotic развиваются параллельными курсами: проектируют посадочные модули, заключают партнерские соглашения с американскими институтами и предлагают рекламу земных брендов на Луне. Astrobotic обещала доставить на естественный спутник Земли образец японской газировки Pocari Sweat, а на прототип их посадочного модуля нанесен логотип сервиса доставки DHL. Moon Express подписала соглашение с Итальянским институтом ядерной физики о совместном проекте на условиях финансирования 50/50 суммой $24 млн, размещения четырех лазерных ретрорефлекторов на Луне. Обе компании участвуют в программе NASA CATALYST в рамках которой ведется разработка систем посадки на Луну. NASA не финансирует разработки, но обеспечивает технический контроль и испытательную базу компаниям. Moon Express планирует отправку к Луне первого модуля сверхлегкой ракетой Electron в конце 2018 года. Astrobotic забронировала тяжелую ракету Atlas 5 на 2019 год.

Основной же вид деятельности у американских лунных компаний отличается. Moon Express делает ставку на промышленное освоение Луны, начиная с добычи воды, и научных исследований. Astrobotic видит основу своей деятельности в обеспечении средства доставки любой нагрузки на Луну. Стоимость доставки озвучивается в $1,2 млн за кг.

Команда японского конкурсанта Hakuto в декабре 2017-го привлекла $90 млн инвестиций в свою компанию iSpace от крупных японских организаций: Japan Airlines и Tokyo Broadcasting System Holdings, корпорации INCJ и Банка развития Японии на то, чтобы заполнить Луну “рекламными билбордами”. Еще предполагается съемка лунных пейзажей для продажи телекомпаниям. В 2009 году Япония уже отправляла на Луну телекамеру, на орбитальном модуле Kaguya, и эти снимки бесплатны для всех. Теперь же японские частники, при поддержке государства, надеются заработать на подобных кадрах.



"Люди стремятся к звёздам не для того, чтобы быть бедными. Потому очень важно развивать экономику в космическом пространстве".
Такеши Хакамада, глава iSpace.

В будущем iSpace видит себя разработчиком лунной воды для производства ракетного топлива и дальнейшего развития лунной инфраструктуры. Когда состоится первый полет Hakuto пока неизвестно, из-за схода с дистанции TeamIndus компания вынуждена искать нового подрядчика.

Немецкая компания PT Scientist “разрабатывает” ту же рекламную жилу, что и предшественники. Компания нашла крупного партнера в виде автомобильного концерна Audi и теперь готовит к запуску сразу два лунных внедорожника Audi Lunar Quattro. Кроме того заключено партнерское соглашение с европейским сотовым оператором Vodafone с целью развертывания сети LTE на Луне. Каждая посадочная станция PT Scientist должна стать ячейкой мобильной соты. Озвучены и ценники на доставку грузов: $0,75 млн за кг, причем груз могут по желанию заказчика оставить на окололунной орбите, закрепить на лунном модуле или поставить на реголит. Основные заказчики видятся в научных институтах и рекламных фирмах.



Целью первой лунной миссии PT Scientist обозначили осмотр места посадки Apollo 17 с целью изучения эффектов длительного воздействия лунной среды на изделия человеческих рук. Компания уже забронировала ракету Falcon 9 на пуск 2018-2019 года.

Особая история у израильской SpaceIL. Команда изначально не акцентировала внимание на бизнесе, и сделала ставку на образование. SpaceIL сотрудничала с израильскими институтами и разрабатывала образовательные и научно-популярные программы. Тактика оказалась успешной, SpaceIL получила грантовую поддержку от венчурных фондов и меценатов на сумму не менее $50 млн, и даже израильское космическое агентство добавило $2,5 млн. Команда породила небольшую национальную идею — создать представительство Израиля в космосе. Будущее команды неизвестно, возможно она все-таки найдет средства и реализует поставленную цель. По крайней мере попытается.

В целом, схожие бизнес-цели нескольких компаний позволяют говорить о новой микро-лунной гонке инициированной Google Lunar XPRIZE. Так, что соревнование продолжается, хоть Google и не дождался финалиста. Пока же мы узнали, что Луна сложнее чем кажется и достижения советских и американских инженеров создавших “Луну-9” и “Луноход”, Surveyor и Apollo значительны и спустя полвека.

Подготовлено для научно-популярного портала N+1. Публикуется в авторской редакции.

zelenyikot

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/128135.html


Метки:  

Поиск сообщений в lj_zelenyikot
Страницы: [23] 22 21 ..
.. 1 Календарь