Комета - топливная заправка для химических ракет

[Андрей Курилов]

Если вы используете не идеальный кометный объект, то часть энергии вы потратите на подлет и отлет к комете. Которые можно считать чисто затратами. Соответсвено энергетическая прибыль от заправки должна серьезно превалировать над затратами. Я взял цифру два.

Если вы не тратитесь на комету, вы тратитесь на защиту от радиации, и без кометы всё становится значительно хуже. Берём цифру 1. Не более.

Это уже сложно оценить, зависит от массы оборудования от ресурса использования(многократно или однократно)

Вот-вот. Давайте-ка предметно. Для полётов на Луну комета не годится. К другим планетам - тут уже зависит от того, есть ли удачно пролетающая комета. Однако комет - много, так что вероятность может быть довольно высока.

[ВадимZero]

Берём цифру 1. Не более.

Один не как не может быть. Если вам нужно свернуть с намеченого пути на заправку, вы должны на путь туда и обратно потратить меньше топлива, чем заправитесь. Потому делить нужно на цифру большую чем еденица.

Если вы не тратитесь на комету, вы тратитесь на защиту от радиации,

Основная масса грузов защиты не требует. А для людей даже на комете лететь долговато будет.

Вот-вот. Давайте-ка предметно.

Чтобы говорить предметно нужно брать конкретную воображаемую миссию, и под нее искать целесообразную комету. А пока вся эта затея для меня выглядит как сказки барона Мюнхаузена про летание на ядрах.

[Грехов Михаил]

Это - неверные представления.

Ок. Тогда приведите данные по составу кометы в процентах по массе. Вики (англоязычная) пишет о таком:

The potato-shaped nucleus of Halley's comet (15 × 8 × 8 km)[10][11] contains equal amounts of ice and dust. About 80 percent of the ice is water ice, and frozen carbon monoxide makes up another 15 percent. Much of the remainder is frozen carbon dioxide, methane, and ammonia.[10] Scientists believe that other comets are chemically similar to Halley's

А кислорода там еще меньше, чем 80 воды и 15 процентов СО. То есть добыть топливо можем, но добыть соответствующее по стехиохимическому соотношение кислорода-не можем. То есть большая часть кометы -в утиль!

[Андрей Курилов]

Нет, это настолько возмутительное заблуждение, что я всё-таки отвечу.

Далее-нам надо потратить тепло для растапливания водяного льда, выделения из него газа в чистом виде. То есть должен быть котел -газогенератор, в котором мы будем выпаривать вещество кометы. Образующийся газ перед подачей в камеру сгорания надо сжать или даже сжижить (это тоже подвод энергии). Сжатие необходимо, так как в КС должно быть высокое давление в несколько десятков атмосфер.

Вещество кометы греет само себя горением выделяющихся газов в камере. Зола (которой будет ~ 95 % по массе) с одной стороны удаляется, свежее вещество с другой стороны - поступает. Давления на этом этапе не требуется, так как "печь" греет теплообменник с теплоносителем (углекислый газ, например), который, уже, собственно под давлением. Вы же придумали себе какую-то инвалидную схему и сами же её оспариваете. Это странно.

И потом на реакции СО+О2 мы получим не так уж много энергии и удельного импульса.

Никакого удельного импульса на угарном газе. Читайте внимательнее тему и не говорите глупостей. Я нигде этого не предлагал и вы здесь спорите только со своими же глупостями.

А еще дофига пыли и других примесей, которые требуют отделения от полезных газов

Всё это проблемы печи. После теплообменника таких проблем нет. Нужно быть идиотом, чтобы пыльный газ пустить сразу в турбину.

Мне так кажется, что этот показатель будет 0,1....0,01. Не более того.

Кажется - не аргумент.

То есть иметь на комете целый завод, который будет за счет солнечной/ядерной энергии добывать газ и его аккумулировать в баллонах. А некий корабль пристыковывается и заправляется готовыми газами. На добычу существенных количеств уйдут годы...и как все обустроить-еще непонятно.

Понеслась неудержимая фантазия. Только всё это полная ерунда. Положительного энергетическего баланса достаточно для опровержения.

Идея разбивается в пух и прах... Невозможность и абсурдность её в реальности поражает воображение. И поэтому она не стоит и выеденного яйца.

Ну это - вообще лирика Немного не по адресу, так как это научный астрофорум, а не литературный кружок.

А тут вместо путешествия и построения траектории скажем к Юпитеру надо будет лететь к комете, которая на совсем другой орбите

Нет, лететь к комете, которая на совсем другой орбите - не надо. Опять же - вы спорите сами со своими же глупостями, ибо я этого вообще не утверждал

Но ведь между Землей и Марсом нет удобной кометы с почти нулевым наклонением орбиты, перигелием скажем в 1,3 а.е. и афелием мало отличающимся от перигелия. Тоже увы и ах...

Для перелёта с Земли на Марс пока неизвестно удобной кометы, да. Выгода начинается с Юпитера и далее.

[Андрей Курилов]

Ок. Тогда приведите данные по составу кометы в процентах по массе. Вики (англоязычная) пишет о таком:

Зачем, вы ведь уже нашли ответ в вики? Водяного льда в комете не более трети, а не большая часть, как вы утверждали.

А кислорода там еще меньше, чем 80 воды и 15 процентов СО. То есть добыть топливо можем, но добыть соответствующее по стехиохимическому соотношение кислорода-не можем. То есть большая часть кометы -в утиль!

Вау, вы сделали открытие для самого себя! Тут вообще-то уже обсуждалось, что ~ 95% массы станут золой.

[Андрей Курилов]

вы должны на путь туда и обратно потратить меньше топлива, чем заправитесь

Точнее НЕ БОЛЕЕ. Поэтому 1.

А для людей даже на комете лететь долговато будет.

Долговато-продолговато - это, наверное, какой-то аргумент? Не? Я не пойму к чему просто.

[ВадимZero]

Точнее НЕ БОЛЕЕ. Поэтому 1.

Если еденица то вы просто работу делаете которая не нужна. Затратили килограм топлива, получили килограм топлива. А где выгода от маневра?

Долговато-продолговато - это, наверное, какой-то аргумент? Не? Я не пойму к чему просто.

Разумееться, люди потребляют ресурсы, и чем быстрее вы их привезете тем меньше вам их придется с собой тащить. Потому людей лучше превозить на более быстром транспорте чем химия. Скажем на ГФЯРД. Да и вообще возить людей за пределы марса идея не лучшая.

[Андрей Курилов]

Если еденица то вы просто работу делаете которая не нужна. Затратили килограм топлива, получили килограм топлива. А где выгода от маневра?

Я уже дважды говорил - бесплатная защита от радиации на всё время полёта (между активными манёврами).

Разумееться, люди потребляют ресурсы, и чем быстрее вы их привезете тем меньше вам их придется с собой тащить.

Ну это уже детский сад. Вы делаете вид, что не знаете, что на комете есть вода, кислород и органика? В том-то и дело, что если отсиживаться на печи в комете, то с собой брать придётся МЕНЬШЕ ресурсов, чем если болтаться практически столько же времени в пустом космосе под облучением.

На сегодняшний день не предложено достаточно простых средств защиты от радиации для небольших межпланетных космических кораблей. Также как и не предложено способов дозаправки пилотируемых миссий.

[ВадимZero]

Если еденица то вы просто работу делаете которая не нужна. Затратили килограм топлива, получили килограм топлива. А где выгода от маневра?

Я уже дважды говорил - бесплатная защита от радиации на всё время полёта (между активными манёврами).

Разумееться, люди потребляют ресурсы, и чем быстрее вы их привезете тем меньше вам их придется с собой тащить.

Ну это уже детский сад. Вы делаете вид, что не знаете, что на комете есть вода, кислород и органика? В том-то и дело, что если отсиживаться на печи в комете, то с собой брать придётся МЕНЬШЕ ресурсов, чем если болтаться практически столько же времени в пустом космосе под облучением.

На сегодняшний день не предложено достаточно простых средств защиты от радиации для небольших межпланетных космических кораблей. Также как и не предложено способов дозаправки пилотируемых миссий.

Обобщив можно сказать, что подобная идея более целесообразна в случае пилотируемых миссий.

[Андрей Курилов]

Обобщив можно сказать, что подобная идея более целесообразна в случае пилотируемых миссий.

Да, только всё это было сказано ещё в первых 2-х сообщениях темы.

[Проходящий Кот]

Кометные циклеры.
Придется на таких кометах обходчиковзаправщиков заводить....
Особенно, если их орбиты подкорректировать для лучших доставок.....

[alex_semenov]

Да, очень интересная новость.
Но, не слишком ли хорошо что бы быть правдой?

Откуда уверенность, что порядка 1% кислорода содержится во ВСЕЙ ТОЛЩЕ кометного льда?

Насколько я понимаю (поправляйте если что) "Розетта" может "унюхать" этот волшебный 1% только на поверхности. Что в глубине - ей неизвестно. Про происхождение этого изобилия кислорода идут споры. Если кислород из первичного облака, тогда 1% был бы справедлив для всей толщи льда. Но возможно волшебный 1% - продукт работы лучей (не важно каких) на поверхности. То есть 1% O₂ имеется только в поверхностном слое метр- десять метров. Не более. А глубже - все куда хуже. Нет?

[Андрей Курилов]

Откуда уверенность, что порядка 1% кислорода содержится во ВСЕЙ ТОЛЩЕ кометного льда?

Из статьи.

Но возможно волшебный 1% - продукт работы лучей (не важно каких) на поверхности.

Вы невнимательны. Команда Розетты довольно подробно это отрицает.

Нет?

Нет. Иначе бы я не стал создавать эту тему.

Тут другой вопрос. Почему импакты не приводят к разуплотнению кометных ядер. Ведь если хорошенько обжать и подогреть достаточно большую массу вещества, даже содержащуюю всего 1% кислорода и сколько-то там процентов горючих веществ, то это должно бахнуть. Причём в итоге бахнуть должно всё кометное ядро.

[shuricos]

На сегодняшний день не предложено достаточно простых средств защиты от радиации для небольших межпланетных космических кораблей

И комета в этом смысле не даёт никаких преимуществ, так как до неё ещё надо добраться.
Если корабль при этом не будет иметь радиационную защиту, то космонавты получат слишком большую дозу.
Если корабль будет защищён, то и комета в качестве защиты ему не нужна.
Т.е. оправданным может быть только очень короткий перелёт от Земли до Кометы.

Вообще всякий выход за пределы радиационных поясов Земли, даже полёт на Луну - это игра в "русскую рулетку": случится ли опасная вспышка на Солнце или нет. И чем дольше полёт, то больше "патронов" в барабане "револьвера". По-хорошему, даже корабли, летящие на Луну, должны иметь мощную радиационную защиту. Консервные банки а-ля Аполлон - это испытание судьбы на "авось", пронесёт или не пронесёт. Это неприемлемо для стратегии долгосрочного освоения Космоса.

А раз так, то защитная функция кометы отпадает за ненадобностью - корабль, летящий на Комету, должен иметь достаточную радиационную защиту. Либо Комета должна регулярно и часто проходить вблизи Земли - ближе, чем орбита Луны. А это слишком опасно!

[alex_semenov]

Откуда уверенность, что порядка 1% кислорода содержится во ВСЕЙ ТОЛЩЕ кометного льда?

Из статьи.
Вы невнимательны. Команда Розетты довольно подробно это отрицает.

Я не читал статью. Просто пробежал вашу новостную ссылку.
То есть, они твердо уверены, что и на глубине есть 1% кислорода? Как они это установили - не понимаю (надо действительно читать статью, видимо). Но тогда прекрасно!
И что в итоге? Кометы - энергетический колндайк для ВСЯКОГО РОДА форм экзотической жизни (пускай даже не естественной а искусственной) типа деревьев Дайсона?

Тут другой вопрос. Почему импакты не приводят к разуплотнению кометных ядер. Ведь если хорошенько обжать и подогреть достаточно большую массу вещества, даже содержащуюю всего 1% кислорода и сколько-то там процентов горючих веществ, то это должно бахнуть. Причём в итоге бахнуть должно всё кометное ядро.

1% кислорода - слишком мало для взрыва. Не находите?
Взрыв - это фазовый переход некого вещества из твердого или жидкого состояния в газообразный (по крайней мере).

Прикинте.
Для испарения (парообразования) 1 литра (1 кг) воды надо порядка 2 МДж тепла (это при 100 С)
Теплота сгорания эм… углеводородов (скажем так) порядка 40 МДж/кг
Полюс-минус.
Так как у нас есть окислителя только не более чем для  1% (мы говорим о порядке) кометного льда-взрывчатки, то  при выгорании в нем угарного газа с 1% кислорода даст НЕ БОЛЕЕ 1% энергии от 40 МДж/кг, то есть не более 0.4 МДж/кг. Гораздо меньше, чем необходимо для испарения этого килограмма/литра льда.
То есть сам лед, вода тут работает как ингибитор взрывчатки. Максимум - комета будет фонтанировать потоками газа. Возможно, в них происходит реакция сгорания кислорода с угарным газом. Но это приводит только к усилению "обычных" кометных газовых фонтанов (смотрим фильм "Армагеддон" с Брюсом Уиллисом и кушаем попкорн).

ЗЫ
Мы как-то тут считали кометный двигатель (для изменения орбиты кометы). Я считал, AlexAV считал (и строил графики)... вы тоже там вроде были, в общем творческий коллектив. Так вот, у меня осталось СИЛЬНОЕ ВПЕЧАТЛЕНИЕ (от тех расчетов) что рабочее тело (воду) лучше даже не испарять, а выбрасывать ядерными взрывами в жидком виде. Мол, если превращать эту же воду в пар, то энергии на такой вот паровой двигатель понядобится куда больше чем на водяной, а толку будет (с точки зрения закона сохранения импульса) с гулькин нос.

[shuricos]

Выгода начинается с Юпитера и далее.

Крайне важно, чтобы наклонение кометы соответствовало цели нашего полёта. В противном случае, все преимущества идут прахом, так как смену наклонения надо делать в апогелии.

Допустим, мы летим на Юпитер.
Выбираем Комету, которая имеет перигелий вблизи Земли и апогелий вблизи Юпитера, но отличается от Юпитера по наклонению.
Чтобы попасть на такую Комету, нам придётся:
1 - долететь до Юпитера,
2 - дать импульс для изменения наклонения,
3 - попасть на Комету, заправиться,
4 - дать импульс для возврата на Юпитер.
Внимание, вопрос: на кой ляд нам нужны пункты 2, 3 и 4?

[shuricos]

Моё мнение (на настоящий момент, ибо в результате дискуссии не считаю зазорным изменить мнение под влиянием убедительных доводов, если они найдутся), что идея использовать кометы в качестве заправочных станций неплоха, но в первом посте вывернута наизнанку.

Ну судите сами - никто же не ездит в Тюмень из Москвы, чтобы заправиться там бензином. Всё делается иначе - топливо доставляют к потребителю, а не потребителя гонят за топливом. То же и здесь: кометы - это месторождения. Там надо добывать топливо и доставлять его к потребителю (к Земле, например).

Вторая мысль: использовать в качестве заправочных станций ледяные тела Главного пояса. У них орбита круговая - туда попасть по гомановской траектории можно. А оттуда остаётся только до Юпитера допрыгнуть, чтобы совершить грав.манёвр. Грав.манёвр сам по себе - способ обойтись без части топлива, ничем не хуже дозаправки. Полагаю, что рано или поздно на ледяных телах Главного пояса астероидов появятся человеческие поселения "нефтяников", которые будут заправлять те АМС, которые полетят дальше - во Внешнюю Солнечную систему для изучения пояса Койпера на предмет поиска ледяных тел, пригодных для изменения их орбиты. Такие тела будут направляться во Внутреннюю Солнечную систему для доставки воды на Венеру, например.

[alex_semenov]

Эх, молодежь, молодежь!
Все бросились быстренько заправляться на кометах и лететь дальше.
Но как по мне...

НЕ ЭТО ГЛАВНОЕ!

Не туда смотрите, молодые люди!
Не на те ориентиры, так сказать!
Не на то хотите потратить открывшуюся возможность!
Главное тут  в чем?
Давайте рассуждать предельно абстрактно, раз мы получили в руки такой "материал победы" (как задорно говорил фюрер в известном фильме про Щирлица незадолго до своей скоропостижной кончины).
Что нам людям (как форме организованной материи) МЕШАЕТ сделать долгожданный "выход из колыбели"?

ОТСУТСТВИЕ ТАМ ПРИВЫЧНОЙ НАМ ШАРЫ! (для знатоков латыни, "ХАЛЯВЫ")

Там, в звездном небе,  как мы тут установили общими усилиями на этом форуме некоторое время назад, нет той халявы К КОТОРОЙ МЫ, (как организованная материя) ПРИВЫКЛИ получать здесь, на Земле.
Совсем научно привычная нам шара или халява называется "высокий EROI"
Помните?

Базовый источник энергии должен обладать высоким EROI дабы  выстроить всю пирамиду энергетических потребностей человечества (организованной материи) и не важно ГДЕ (на Земле или в космосе):



Что бы ОРГАНИЗОВАННАЯ МАТЕРИЯ  вскарабкалась на уступ "энергоэффективности":



Поэтому, ключевой вопрос: СКОЛЬКО?
Какой EROI у энергии, запасенной в кометах в виде угарного газа и молекулярного кислорода?
Если он выше 15, то можно уже мечтать себе по крайней мере о каких-то намеках на "земледелие", "цивилизацию" и "культуру" которая таки вышла из гравитационной ямы так называемой "колыбели". То есть, возникает надежда, что там организованной материи есть  ЗА ЧТО ЗАЦЕПИТЬСЯ!

Вот о чем надо для начала подумать!

А вам, обалдуям, все бы  гульки да плясульки! На уме - одно, заправить свои космические кЫрагазки и сигануть кудЫ подальше, за горизонт!
Эх! Молодые люди…
Кабы молодость знала, а старость могла…

[библиограф]

 

Полагаю, что рано или поздно на ледяных телах Главного пояса астероидов появятся человеческие поселения "нефтяников", которые будут заправлять те АМС, которые полетят дальше - во Внешнюю Солнечную систему для изучения пояса Койпера на предмет поиска ледяных тел,

В пояс Койпера полетят не на ЖРД, а на внутриатомной энергии - рабочее тело для ЯРД - водород,
или то, из чего его можно получить - вода, метан, или аммиак. К тому времени уже будут сделаны
ЭРД большой тяги - им необходим ксенон, криптон, ртуть или хотя бы аргон.

[alex_semenov]

Да, да!
"Наши руки - не для скуки!
Для любви - сердца!
Для любви сердца!
У которой нет… конца!" (с)
 
Нефтяники, блин....
"Нефтяник? Пей как нефтяник!!!" (с)
За здоровье короля Фесайла!
Знаете кто такой?
Тот который обеспечил высокий EROI для Самотлора в 1973... Хотя конечно, если копнуть глубже, то во всем виноваты, как всегда, ... евреи...
Интересно, а тут у них какая роль?
Кстати, вопрос не совсем праздный...