Аннотация: Обсуждалось в разделе Павла Шумила И у Симонова.
Ищу художника 3Д расчётчиков кораблей. И авторов продюсеров фантастических
фильмов...
Марсианский проект вырезал. Заводы вырезал. Осталась Луна и Астероиды.
Добыча астероидов.
Завод плавит в кучу по частям металлический цилиндр .
ЛЕГО из металла.
Полушар здоровый спереди и сзади под взрыв ядерных бомб.
Корабль идёт сзади и контролирует процесс.
Радиация--? У япошек лиственница десятилетиями вымокает в море...
Ядерный тяни толкай . Двухдвигательный .Двигатель разгонный ядерный и химический
тормозной.
Идея такая. Собиратель мусора это много манёвров и топлива.
Должны быть корабли сборщики и корабль--грузовой до Луны.
Там ничего нет--любой металлом пойдёт .
КАК СОБИРАТЬ СПУТНИКИ НЕДОРОГО ?
1Доставляется на орбиту корабль-матка с большим ионником. И возможно реактором.
Потом от неё на охоту идёт пять -десять роботов. Небольших спутников с маршевым ионными двигателями и маневренными реактивными. Каждый охотник цепляет один спутник подходящий по массе
и траектории на буксир . Затем роботы все идут к точке сбора где сдают кораблю-матке свой груз.
Перезаправка и снова на охоту.
устройство для захвата космического мусора - заявка на патент 2012118248
http://www.freepatent.ru/claims/201211824
Автор: КНИРШ Ульрих (DE)
Заявитель: АСТРИУМ ГМБХ (DE)
http://www.freepatent.ru/patents/2510359
Многоразовый космический аппарат-буксир для уборки космического мусора
Савельев Борис Иванович (RU) http://www.freepatent.ru/images/img_patents/2/2536/2536297/patent-2536297.pdf
РАСЧЁТЫ ТРАЕКТОРИИ ПЕРЕХВАТА СПУТНИКОВ!!!
http://www.freepatent.ru/patents/2531679
Трушляков Валерий Иванович (RU), Макаров Юрий Николаевич (RU), Олейников Игорь Игоревич (RU), Шатров Яков Тимофеевич (RU)
Б Ядерный Буксир--доставка кораблей на высокую орбиту.
Буксир Земля--Луна. На настоящий момент есть Российская разработка.
Чистый ионный двигатель. Рейсовая доставка грузов до Луны.
РАСЧЁТЫ ! Для российского марсианского корабля был следующий расчёт.
Прочие цифры: масса корабля - около 600 тонн, суммарная мощность солнечных батарей - 15 МВт, суммарная тяга четырехсот ЭРД - 300 Н..
Для завода в два--три раза выше.
Охотники на астероиды.Конкурс в бенелюксе. 100 млн .
https://www.youtube.com/watch?v=zOs8kUvs4LM
Статья с сокращением про ядерные двигатели.
Американцы собирались на Марс лет через десять после Луны и не могли даже помыслить о том, что астронавты когда-нибудь его достигнут без ядерных двигателей.
Первые испытания США июль 1959 года KIWI-A. Эти испытания всего лишь показали, что реактор можно использовать для нагрева водорода. Конструкция реактора - с незащищенным топливом из оксида урана - не годилась для высоких температур, и водород нагревался всего до полутора тысяч градусов.
По мере накопления опыта конструкция реакторов для ядерного ракетного двигателя - ЯРД - усложнялась. Оксид урана был заменен на более термостойкий карбид, вдобавок его стали покрывать карбидом ниобия, но при попытках достигнуть проектной температуры реактор начинал разрушаться. Больше того, даже при отсутствии макроскопических разрушений происходила диффузия уранового топлива в охлаждающий водород, и потеря массы достигала 20% за пять часов работы реактора. Так и не был найден материал, способный работать при 2700−30000С и противостоять разрушению горячим водородом.
Поэтому американцы приняли решение пожертвовать эффективностью и в проект летного двигателя заложили удельный импульс (тяга в килограммах силы, достигаемая при ежесекундном выбросе одного килограмма массы рабочего тела; единица измерений - секунда). 860 секунд. Это вдвое превышало соответствующий показатель кислород-водородных двигателей того времени. Но когда у американцев стало что-то получаться, интерес к пилотируемым полетам уже упал, программа 'Аполлон' была свернута, а в 1973 году окончательно закрыли проект 'NERVA' (так назвали двигатель для пилотируемой экспедиции на Марс). Выиграв лунную гонку, американцы не захотели устраивать марсианскую.
Но уроки, извлеченные из десятка построенных реакторов и нескольких десятков проведенных испытаний, состояли в том, что американские инженеры слишком увлеклись натурными ядерными испытаниями, вместо того чтобы отрабатывать ключевые элементы без вовлечения ядерной технологии там, где этого можно избежать. А где нельзя - использовать стенды меньшего размера. Американцы почти все реакторы 'гоняли' на полной мощности, но не смогли добраться до проектной температуры водорода - реактор начинал разрушаться раньше. Всего с 1955 по 1972 годы на программу ядерных ракетных двигателей было потрачено $1,4 млрд. - примерно 5% стоимости лунной программы.
СССР.
СССР начал с 14 тонн. Такой небольшой ЯРД хорошо подходил на четвертую ступень ракеты 'Протон'.
Стенд "Стрела"
Гетерогенные
Первое и главное отличие наших ЯРД от американских - их решено было делать гетерогенными. В гомогенных (однородных) реакторах ядерное топливо и замедлитель распределены в реакторе равномерно. В отечественном ЯРД ТВЭЛы (тепловыделяющие элементы, ядерное топливо) были отделены теплоизоляцией от замедлителя, так что замедлитель работал при гораздо меньших температурах, чем в американских реакторах. Следствие этого - отказ от графита и выбор гидрида циркония в качестве основного замедляющего материала. По нейтронно-физическим свойствам гидрид циркония близок к воде, поэтому, во‑первых, реактор получался втрое компактнее, чем графитовый (а значит, и намного легче), во‑вторых, физические модели двигательного реактора можно было отлаживать гораздо быстрее и дешевле.
Второе, может быть, даже более радикальное отличие - в гидродинамике. Раз уж невозможно было добиться, чтобы ядерное топливо не растрескивалось в реакторе, нужно сделать так, чтоб растрескивание не приводило к изменениям свойств реактора - ни ядерных, ни гидравлических. Была проведена совершенно фантастическая по объему работа, в результате которой выбрали оптимальную форму стержней ядерного топлива - витые стерженьки с сечением в форме четырехлепесткового цветка, размер лепестков - всего пара миллиметров при длине стержня примерно в метр! Такие стержни, упакованные в плотную пачку, образуют систему каналов, свойства которых не изменяются, даже если стержни в процессе работы растрескиваются. Больше того, обломки размером даже в доли миллиметра оказываются заклинены соседними кусками стержня и остаются на месте! В сопло уносятся только совсем микроскопические частицы, максимум в десятки микрон.
Для достижения максимальной температуры водорода на выходе эти стержни содержали переменное по длине количество урана - чем ближе к 'горячему' концу, то есть к соплу, тем меньше было делящегося материала. Назвали это 'физическим профилированием'. Конструкторы жертвовали компактностью реактора ради экономии водорода - тепловые потоки такой величины, как на 'холодном' конце стержня, где перепад температур достигал 25000С, были невозможны на горячем, разница температур между ядерным топливом и водородом уменьшалась в 10 раз - во столько же нужно было снизить теплопоток. На этом удалось выиграть еще 3500С выходной температуры.
По барабану
При такой конструкции реактора регулирующие нейтронный поток органы тоже пришлось вынести наружу. В традиционных реакторах это стержни, размещенные более или менее равномерно по объему. В ЯРД реактор был окружен отражателем нейтронов из бериллия, в который были врезаны барабаны, покрытые с одной стороны поглотителем нейтронов. В зависимости от того, какой стороной барабаны были обращены к активной зоне, они поглощали больше или меньше нейтронов, что и использовалось для управления реактором. К этой схеме пришли в итоге и американцы.
Ядерное топливо для реактора ЯРД - это отдельная, тоже очень объемная работа. Для исследования свойств материалов при таких условиях пришлось построить специальный опытный реактор ИГР, в котором исследуемый ТВЭЛ мог иметь температуру на 10000С больше, чем основной объем активной зоны. В два с половиной раза был в этом месте больше и поток нейтронов. Вот только испытания эти были кратковременными - но об этом позже.
Композитное топливо
В результате топливо стало композитом, как стеклопластик, из карбидов урана и вольфрама или циркония, причем при такой высокой температуре кристаллы карбида вольфрама придавали ему прочность, а карбид урана заполнял пространство между ними. И тут наши обошли американцев - заокеанские ядерщики уже научились использовать карбид урана вместо обычного для ядерной энергетики оксида и комбинировать его с карбидами других металлов, но до композитной структуры в своих исследованиях не дошли. Выпуском столь сложного ядерного материала занималось подольское НПО 'Луч'.
На Семипалатинском полигоне, в 50 километрах от места испытаний первой ядерной бомбы, для реакторов ЯРД был построен специальный стендовый комплекс 'Байкал'. 'Планов громадьё' предусматривало в нем две очереди, но реализована была только первая. Из-за этого не было возможности испытать реактор с жидким водородом, да и испытания с газообразным сжатым удалось провести не в полном объеме. Тем не менее были построены два рабочих места, одно с реактором ИВГ-1, другое для реактора ИРГИТ. Реактор ИВГ-1 был многоцелевым, он мог использоваться и как стендовый прототип будущего ЯРД тягой 20−40 тонн, и как стенд для испытания новых видов ядерного топлива. Старенький ИГР, заложенный еще при жизни Курчатова (Игорь Васильевич в шутку называл его ДОУД-3), мог работать только в импульсном режиме, так как вовсе не имел охлаждения и выделявшееся тепло разогревало активную зону до 30000C за несколько секунд, после чего требовался многочасовой перерыв. ИВГ мог работать до двух часов подряд, что давало возможность изучить долговременное влияние условий работы на ядерное топливо. Именно с него и началась в 1972 году работа на 'Байкале'. Несмотря на водяной замедлитель, водород, охлаждающий ядерное топливо, мог нагреваться до 25000C, а в специальном центральном канале можно было получить и все 30000C!
Подмосковный полигон
В это же время в подмосковных Химках шла отработка турбонасосного агрегата, агрегатов автоматики и управления и других механизмов, которые из реактора делают ЯРД. А вот самого реактора в составе этого 'холодного' двигателя и не было - подогрев водорода в специальных теплообменниках происходил от обычных кислород-водородных горелок. Остальные агрегаты полностью соответствовали настоящему двигателю. Например, для уменьшения выноса углерода из ТВЭЛов горячим водородом в активную зону приходилось добавлять гептан. Этот углеводород - фактически бензин для зажигалок, только очень тщательно очищенный, - нужен был в небольшом количестве, 1−1,5% от массы водорода. Такая малая добавка не влияла на удельный импульс двигателя, но для достижения нужной эффективности насоса тот должен был вращаться со скоростью почти 170 000 об./мин, то есть почти втрое быстрее гироскопов в системах управления ракет того времени! Однако к 1977 году все задачи удалось решить и агрегаты могли работать часами.
Наземные полеты
И вот наконец 27 марта 1978 года состоялось первое 'горячее' испытание реактора 11Б91-ИР-100 (ИРГИТ) - такое имя получил будущий ЯРД. Это был так называемый энергетический пуск. Параметры его были весьма скромными, мощность 25 МВт (примерно 1/7 от проектной), температура водорода - 15000С, время работы а этом режиме - 70 секунд. Но не подумайте, что наши инженеры на 19 лет отставали от американцев! Очень скоро, в июле и августе 1978 года, тот же реактор на огневых испытаниях показал гораздо более высокие результаты! Была достигнута мощность сначала 33 МВт, а потом и 42 МВт и температура водорода в 23600С. Реактор мог бы работать и дальше, но решено было остальные работы проводить со вторым экземпляром аппарата, а этот снять со стенда и разобрать, чтобы проверить, как испытание повлияло на реактор и топливо внутри него.
Вплоть до середины 1980-х годов испытания продолжались, мощность росла, и при каждом испытании нагрев водорода был близок к предельному, что отличало эти испытания от американских. В Соединенных Штатах двигателисты гнались за мощностью (в одном из испытаний она достигала 4400 МВт), а в СССР - за эффективностью ЯРД, критерием которой служила температура рабочего тела. Почти все проектные характеристики были подтверждены за время испытаний.
Примерно в 1985 году РД-0410 (по другой системе обозначений 11Б91) мог бы совершить своей первый космический полет. Но для этого нужно было разработать разгонный блок на его основе. К сожалению, эта работа не была заказана ни одному космическому КБ, и тому есть множество причин. Главная из них - так называемая Перестройка. Необдуманные шаги привели к тому, что вся космическая отрасль мгновенно оказалась 'в опале' и в 1988 году работы по ЯРД в СССР (тогда еще существовал СССР) были прекращены. Произошло это не из-за технических проблем, а по сиюминутным идеологическим соображениям. А в 1990-м году умер идейный вдохновитель программ ЯРД в СССР Виталий Михайлович Иевлев...
Советские проекты--"Журавли в небе"
Первый - это газофазный ЯРД. Совершенно фантастический на первый взгляд реактор, в котором ядерное топливо находилось бы в парообразном виде. Он позволял поднять температуру водорода еще раз в пять-шесть, по крайней мере в теории, и достичь удельного импульса в 2000 секунд, как у нынешних электрореактивных двигателей на ксеноне, но при в тысячи раз большей тяге.
Другой - это двухрежимная установка, способная при отлете от Земли работать в режиме ЯРД с нагревом водорода, а дальше - в электрогенерирующем режиме, снабжая энергией связку ЭРД, которые давали бы удельный импульс, недоступный и газофазному ЯРД, а малая величина тяги компенсировалась бы большим временем работы. Эта установка получила индекс 11Б97 и дошла до стадии проработки отдельных узлов. Однако из-за распада СССР оба 'журавля' остались без финансирования.
Грузы:
Завод для добычи руды с астероида.
Завод металлургический.
Завод металлопроката.
Ядерные двигатели.
Вторая ступень ядерные двигатели с испытанием на Новой Земле.
В СССР ядерный двигатель небольшой мощности испытывался на Семипалатинском
полигоне.
Сейчас есть примерно 7 типов с разной массой радиоактивного выхлопа.
Более 200 тысяч человек заявило о своем желании участвовать в проекте Mars One - колонизации красной планеты в 2023 году. Экспедиция будет безвозвратной.
Серьезные эксперименты по организации автономных экосистем начались в 70-х годах XX века. После высадки экипажа Аполлон-11 на Луну стало понятно, что перспективы космической колонизации реальны, а опыт создания живых замкнутых пространств стал необходим для потенциальных длительных перелетов и построения инопланетных баз. Первым за проблему взялся СССР. В 1972 году в подвале красноярского Института биофизики на основе профессор Борис Ковров построил первую функционирующую замкнутую экосистему БИОС-3. Комплекс состоял из герметичного помещения размером 14×9 х 2,5 м и был разделен на четыре отсека: жилую каюту для экипажа, две теплицы для выращивания съедобных растений и генератор кислорода, где находился бак с микроводорослевыми культурами. Водоросли и теплицы, где росли карликовая пшеница, соя, чуфа, морковь, редис, свекла, картофель, огурцы, щавель, капуста, укроп и лук освещались УФ-лампами.
В БИОС-3 были проведены 10 экспериментов с экипажами от 1 до 3 человек, а самая продолжительная экспедиция проходила 180 дней. Комплекс оказался на 100% автономен по кислороду и воде и на 80% по пище. Помимо продуктов собственного огородничества потенциальным космонавтам была положена стратегическая тушенка. Большим недостатком красноярской биосферы оказалось отсутствие энергетической автономности - она использовала 400 кВт внешней электроэнергии ежедневно. Эту задачу планировалось решить, но во время перестройки финансирование эксперимента прекратилось и БИОС-3 оставили ржаветь в подвале института.
Самый масштабный эксперимент по организации замкнутой экосистемы был проведен в 90-х годах в США. Он финансировался на средства Эда Басса, нью-эйдж миллионера, мечтавшего о создании счастливой коммуны визионеров-биологов. Биосфера-2 располагалась в аризонской пустыне и представляла собой систему воздухонепроницаемых стеклянных куполов. Внутри были установлены пять ландшафтных модулей: джунгли, саванна, болото, маленький океан с пляжем и пустыня. Географическое разнообразие дополнял сельскохозяйственный блок, оснащенный по последнему слову техники, а также жилой дом, построенный в авангардном стиле. Восемь бионавтов и около 4 тысяч разнообразных представителей фаун, включая коз, свиней и кур, должны были прожить под куполом 2 года на полном самообеспечении, за исключением потребления электроэнергии, которая использовалась в основном для охлаждения гигантского парника. Строительство комплекса обошлось в 150 миллионов долларов. По уверению проектировщиков, Биосфера могла просуществовать в автономном режиме не менее 100 лет.
26 сентября 1991 года при огромном скоплении журналистов четверо мужчин и четыре женщины зашли внутрь купола и эксперимент начался. Примерно через неделю выяснилось, что проектировщики "Биосферы? допустили роковой просчет - количество кислорода в атмосфере экосистемы постепенно, но неумолимо сокращалось. Участники эксперимента почему-то решили скрыть этот факт. Вскоре перед бионавтами встала еще одна проблема: выяснилось, что их сельскохозяйственные угодья способны обеспечить около 80% их потребности в пище. Этот просчет был намеренным. Cами того не подозревая, они оказались участниками еще одного эксперимента, который проводил в куполе "бортовой? доктор Валфорд, сторонник теории лечебного голодания.
Успешными примерами создания замкнутых систем также можно считать МКС, медико-технический комплекс "Марс-500? РАН и несколько других подобных проектов. Однако их сложно назвать "биосферой?. Вся пища космонавтов доставляется с Земли, а в главных системах жизнеобеспечения никак не участвуют растения. Регенерация кислорода на МКС происходит с использованием постоянно пополняемых с Земли запасов воды. "Марс-500? также забирает воду и частично воздух извне. Впрочем для регенерации кислорода и восстановления запасов воды можно использовать реакцию Сабатье. Потребуется только небольшое количество водорода извне, а этот газ является наиболее распространенным не только на Земле, но и в космосе. Так что, например, деревья на гипотетических инопланетных станциях совсем не нужны.
Способы добычи руды и обработки металла в космосе.
http://www.findpatent.ru/patent/244/2440226.html
Способ обработки материалов.
Бабаев Виктор Саломович
Ионники.
Электрореактивная двигательная установка и способ контроля и регулирования температуры электрореактивного двигателя с катушками намагничивания
http://www.findpatent.ru/patent/237/2370668.html
Мурашко Вячеслав Михайлович (RU)
Гниздор Роман Юрьевич (RU)
Козубский Константин Николаевич (RU)
Гопанчук Владимир Васильевич (RU)
ионный двигатель кошкина
http://www.freepatent.ru/patents/2246035
Кошкин Валерий Викторович (RU)