Category: космос

Category was added automatically. Read all entries about "космос".

la

Луна и конспирологии

"Были ли американцы на Луне" остается одной из самых "конспирологичных" тем в истории. Пожалуй, другая такая тема сравнимая по масштабам скептицизма и откровенных конспирологий - "заговор 9/11" (Буш/Чейни, ЦРУ, Моссад... добавить по усмотрению).

У этих событий есть определенная схожесть, и у соответствующих конспирологий - рациональное зерно. Сами конспирологи, скорее всего не признают этого зерна и будут нажимать на совершенно другие факторы и инструменты, но на интуитивном, почти подсознательном уровне, именно это зерно обьясняает популярность конспирологий связанных с этими событиями.

Это рациональное зерно можно свести к вопросу - "Почему у них получилось?". Если оглянуться на историю освоения космоса за прошедшие 60+ лет, программа "Аполлонов" - это какая-то невороятная аномалия, гигантской выброс из статистики. Очень большие выбросы из статистики, если случаются, то, как правило, на ограниченных по значимости событиях, а не на сложных цепочках состоящих из множества звеньев. Ну, например, можно представить аномальный успех какого-нибудь марсианского аппарата - в программу никто не верил, деньги дали по остаточному принципу, в пять раз меньше чем на другие аналогичные программы, и вдруг всё прошло безукоризненно, идеальная посадка, все приборы работают, огромный поток ценнейших научных данных, и проработало в три раза дольше установленногф срока. А другой аппарат, на который сделана была основная ставка, где в пять раз больше денег и людей - хрястнулся о поверхность и затих навсегда. Такое бывает.

Но пилотируемая лунная программа - это не разовая ограниченная аномалия, а гигантская программа из множества сложнейших компонент, которые до этого не были опробованы. В ней обязательно что-то должно было "пойти не так". Если рассматривать эту программу с точки зрения управления проектом, то она не имела шансов на успех. Это ясно для каждого кто имел дело хоть с одним сложным многокомпонентным проектом. Что-то должно было обязательно провалиться, скорее всего больше чем одна ключевая компонента.

Это не обьясняется количеством вбуханных денег. Бесчисленная масса проектов полностью профукивает немалые деньги, и немало проектов - огромные деньги. Ни количество денег ни людей сами по себе не могут спасти такой сложный проект где неудача в одном звене цепочки ведет к общему провалу.

Предыдущие космические программы, технически менее сложные, требовали гораздо больше итераций, имели большой процент неудач, были намного более инкрементальны и постепенны. И после программы "Аполлон" все "вернулось на круги своя". Уже станция Скайлэб - последний запуск Сатурн-5 - бездарно проболталась в космосе большую часть времени, пока не свалилась на Землю. Программа "шаттлов" проела фантастические суммы, имела огромное число недоработок и переделок которые нужно было исправлять чуть ли не напильником, и так и не достигла запланированных результатов или процента успешности. Телескоп Хаббл - в целом очень успешная программа - имела какой-то совершенно детский факап с главной линзой в начале. И у большинства других программ примерно так же - всё это как раз привычнее с точки зрения управления проектами, а вот "Аполлон" - ничего похожего.

Если посмотреть на нынешние разрекламированные "миллиардерские" космические программы - Маск, Безос, Брэнсон - они даже близко не стоят с лунной программой по замыслу и эффективности. Они, с высоты технологического развития в 50 лет, тем не менее намного медленнее, осторожнее, даже трусливее, чем лунная программа 1960-х, с кучей неудач и весьма скромными результатами.

В СССР сравнимой аномалией была, пожалуй, программа "Венер", особенно Венера 13 и 14 - это простo фантастика, проект такой сложности с советской технической базой не мог быть таким успешным. Тем не менее, он превзошел все ожидания, и никто не может с тех пор его повторить. При том что менее технически сложные советские марсианские зонды проебывались раз за разом.

Аналогичные соображения, кстати, насчёт 9/11. Взорвать бомбу в людном месте не слишком сложно, и получалось у разных не сильно умных террористов множество раз. Но оперция 9/11 - это совершенно другой уровень, на много порядком сложнее. Несколько десятков людей, часто случайных, из разных стран и континентов, некоторые уже заведомо под наблюдением разных разведок, это требовало фантастической координации и секретности, и технической подготовки. Что-то должно было обязательно провалиться. И тем не менее, у них получилось практически на 100%. Ничего подобного никому больше не удалось.

У меня нет обьяснения почему программа "Аполлон" - получилась, но я недостаточно читал на эту тему. Может быть кто-то может обьяснить это без привлечения конспирологий (которые мало чего обьясняют потому что требуют уровня сложности сравнимой с "официальной" версией).
la

Закрытие космической эры - 2

Отличная статья Александра Милицкого (sanches) Кто убил космонавтику?
Краткий ответ на детективный вопрос, убедительно данный в статье - закон Мура. В бОльшей степени чем другой значительный фактор - окончание Холодной войны и развал СССР.

У человечества сейчас нет острой нужды колонизировать Космос. Вместо этого есть интерес к изучению его - как солнечной системы, так и дальних галактик. Это изучение развивается достаточно успешно - марсоходы и межпланетные зонды показавшие в последние годы вблизи кометы, спутники Юпитера, далёкий Плутон. Астрономия переживает бурный расцвет с открытиями тысяч планетных систем, чёрных дыр, новых типов звёзд. Для всего этого присутствие человека в космосе не требуется. Не нужны в коммерческом смысле и мифические полезные ископаемые с астероидов, и вряд ли понадобится гелий-3 из лунных пород. Даже для сугубо земных задач - связь, фотосьёмка земной поверхности - роль космоса, как ни странно, сокращается за последние 10-15 лет с развитием оптоволоконной передачи данных и атмосферных дронов.

Интегральные микросхемы появились в начале 60-х, примерно в одно время с открытием космической эры, а сам закон Мура был сформулирован в 1965-м. В те годы число людей воодушевлённых Космосом скорее всего во много раз превосходило число задумывающихся о микроэлектронике. Но экспоненциальный рост - это такой лом, против которого нет приема, если нет другого лома, то есть другой экспоненты. А в ракетно-космических технологиях экспоненты, подобной закону Мура, не сложилось. Тот факт что сконструированный более полувека назад научно-технический шедевр "Союз" конкурентоспособен до сих пор, в то время как в большинстве других областей полувековой экземпляр представляет лишь музейсный интерес - свидетельствует как раз об этом.

...В СССР, к счастью, программа "Энергия — Буран" развивалась параллельно с использованием "Союзов", отказываться от которых никто не спешил. Это позволило России не прерывать программу пилотируемых полётов после её закрытия и даже неплохо заработать на космическом извозе. Однако расхожая точка зрения, будто "Буран" был убит в результате разрухи и бардака начала 90-х, имеет мало общего с реальностью. Эта программа всё равно неизбежно была бы закрыта. Для сверхтяжёлых носителей масштаба "Энергии" и огромных космических челноков в результате развития электроники просто не осталось задач.

А что же с экспедицией к Марсу, базами на Луне и городами на орбите? Практической необходимости в таких проектах сегодня нет: необходимые исследования с успехом проводятся небольшими и недорогими автоматическими аппаратами, отлично справляющимися с теми задачами, решение которых в 60-х гг. было совершенно невозможно без участия человека. Поэтому, скорее всего, ни пилотируемой экспедиции на Марс, ни баз на Луне мы в ближайшие десятилетия так и не увидим...


Тех кто дрочит на Маска почти наверняка ожидает разочарование. По самым оптимистическим прогнозам (в которых я очень сильно сомневаюсь) развитие технологий многоразовых спуменей может удешевить вывод груза на орбиту в полтора-два раза. Но для освоения космоса на новом уровне (в том смысле как это люди понимали в 60-х - с целыми орбитальными городами, колониями на других планетах) - нужно удешевление в десятки и сотни раз. А это пока не предвидится.

Напомню в этой связи мою рецензию на фильм "Гравитация" - "Закрытие космической эры".
la

Карточные шулеры

В сегодняшних новостях был свежий снимок строительства керченского моста с орбитальной станции, сделанный российским комсонавтом Олегом Новицким.
http://shurigin.livejournal.com/790046.html

Ради интереса решил посмотреть как это место выглядит на спутниковых картах основных поисковиков.

Вот Гугл:

На нём ни следа строительства какого-то моста, даже временного технологического. Мир Гугла застрял где-то в... 2013 году.

Вот карта микрософтовского Бинга. Примерно с той же степенью достоверности:


Примерно такой же достоверностью обладают не только карты, но и все новости основных западных каналов пропаганды.

И только я картах Яндекса можно заметить структуры похожие на свежие фотографии из космоса: Collapse )
la

Ко дню космонавтики

От космоса я весьма далёк в профессиональной деятельности, хоть и закончил факультет аэрофизики и космических исследований Физтеха. Когда я поступал в иснтитут, космос ещё был в моде - чуть более 20 лет прошло с полёта Гагарина - но уже не вызывал прежнего ажиотажа. Самой престижной группой на нашем факултьтете была "физика моря", в первую очередь потому что на ней была возможность плавать по дальним океанам. Для большинства специальностей на Физтехе возможности зарубежных поездок были закрыты, да и вообще в СССР с этим было невероятно трудно. Кроме того в океанологии и развитие науки шло быстро, а космос, ракетостроение становились рутиной. Именно в группу физики моря я и попал, хотя в момент поступления имел очеь смутное представление об этом.

Сейчас интерес к космосу опять нарастает. Очень серьёзные прорывы происходят в астрономии, главным образом благодаря орбитальным телескопам и дальним зондам, появляются новые технологии в ракетостроении. Я не очень верю в полёты человека на Марс в ближайшие 20 лет, но интересные вещи, конечно, будут происходить.

А вот неплохая статья "Трасса «Земля — Луна»: как Россия будет осваивать космос в XXI веке Сергея Негодяева, нынешнего декана моего факультета. А моё время он был председатателем факультетского комитета комсомола, а я на моём втором и третьем курсе - председателем курсового бюро, от него я, помню, получал выговоры - за проваленную явку на первомайскую демонстрацию и ещё что-то подобное. Последние 20 лет виделся с ним, кажется, пару раз, но мельком.
la

Танцы со швабрами - 2

Мягкая посадка первой ступени ракеты "Фалкон-9" - замечательное техническое достижение, я не ожидал от них этого, по крайней мере так быстро - и был неправ.

Мой скептицизм по поводу "Фалкона" и вертикальной посадки первой ступени, тем не менее, полностью сохраняется. Принципиальная возможность такой посадки успешно подтверждена - но я её и не отрицал в посте по ссылке. Что намного труднее - это добиться такой посадки с высокой надёжностью, в том числе при неидеальных погодных условиях, с конкурентоспособной (а не символической, как в полёте 21 декабря) полезной нагрузкой, и с повторной отправкой первой ступени обратно в космос, (а не в музей в качестве трофея). "Спэйс Шаттл", как мы знаем, как правило летал и приземлялся. Вот только небольшой процент случаев когда он не долетал до космоса или не приземлялся - стал одним из ключевых факторов того что в целом программа "челноков" стала экономически провальной.

Основной скептицизм у меня по поводу экономической оправданности многоразовой первой ступени, а не по поводу её технической возможности. Даже если стоимость первой ступени амортизируется на много запусков (сколько в реальности - 3, 5, 10?), в её концепции есть несколько удорожающих факторов:
1. Избыточность ресурсов, по сравнению с одноразовой ракетой. Я видел оценки что этой ракете нужно примерно на 30% больше взлётной массы к полезной нагрузке по сравнению с одноразовой. Это очень существенно. В полёте 21 декабря полезная нагрузка была крошечной - менее 2 тонн, фактически по физическим параметрам этот полёт почти не отличался от "холостого". Для конкурентоспособности ракете с таким взлётным весом нужно выводить полезную нагрузку, сравнимую с "Протоном" - 10-15 тонн. Стоимость ракеты и двигателей растёт очень нелинейно с ростом веса и тяги, т.е. избыточный ресурс в 30% даёт значительно бОльший процент избыточной стоимости.
2. Расходы на ремонт и переоборудование (refurbishing) ракеты для следующего пуска. Оценки которые я видел на эту тему представляются мне очень оптимистичными. По-моему эти расходы будут составлять немалую часть стоимости новой ракеты. Здесь действуют те же факторы которые делают ремонт, скажем, бытовой техники, зачастую невыгодным. Это происходит не из-за стоимости запасных деталей. А потому что каждый нетривиальный ремонт - уникален, а производство нового изделия - поточно. Каждое успешное приземление первой ступени потребует её транспортитовки в ремонтный цех, тщательного анализа и замены некотоых деталей, разных от одного полёта к другому - всё это будет стоить миллионы долларов.
3. Расходы на "уборку мусора" в случае неудачной посадки, а какой-то процент их будет всегда. Это удаление последствий жёсткой посадки, ремонт посадочной платформы, а так же страхование рисков, потому что ракета падает не в безбрежный океан или бескрайнюю степь, а на территорию с людьми и инфраструктурой.

У Витуса несколько постов на тему экономики "Фалкона" (1, 2), с дальнейшими ссылками. В этих дискуссиях даже самые скептические комментарии представляются мне слишком оптимистичными. В лучшем случае "Фалкон" станет конкурентоспособным носителем на рынке запусков, но ни к какому обвалу цен не приведёт.

А тем временем намного менее гламурная, одноразовая ракета "Atlas 5" остаётся самым надёжным американским носителем в истории. Да, та самая которая с российскими двигателями РД-180 на первой ступени.
la

Танцы со швабрами

Несколько дней назад в очередной раз наебнулся носитель Фалькон компании SpaceX в попытке достичь его "многоразовости" и посадить в целости на плавучую платформу.

Я уже писал что очень скептически отношусь к этому направлению космичесой индустрии. Я закончил Факультет Аэрофизики и Космических исследований МФТИ, но вовсе не считаю себя знатоком ракетной техники - уже более 25 лет я не имею к этому никакого отношения. И всё же берусь утверждать то что я написал выше.

Проблема не в том что у Фалькона плохие двигатели - они там очень современные и качественные. Дело совсем в другом. Мягкая посадка на платформу - это проблема не столько двигателей, сколько контроля, чувствительности к небольшим флуктуациям, колебательных мод и т.п.. Для обывателя такие мелочи могут вызывать зевоту, по сравнению с возбуждающим фонтаном реактивной струи. Но именно эти скучные инженерные и математические проблемы, скорее всего, и станут камнем преткновения для настоящей многоразовости Фалькона.

Вот тут есть видео приземления нoсителя и анализ его траектории. Многие комментаторы восторженно утверждали что приземление "почти удалось", ракета даже несколько секунд вроде бы стояла почти прямо - по сравнению с предыдущей попыткой, когда она рухнула на палубу баржи под косым углом.

На самом деле уже за 6-7 секунд до приземления очевидно что у ракеты нет шансов. Из анализа в ссылке выше видно что в последние секунды полёта угол оси ракеты к вертикали меняется в диапазоне 10-12 градусов. Это ОЧЕНЬ много. Для устойчивой посадки ей, по-видимому, нужно махимум наклона менее 1 градуса. Но дело не только в наклоне. Фактически ей нужен очень узкий диапазон отклонений по 6 координатам (пространственным и угловым) и 6 скоростям. По вертикали ей нужно достичь почти нулевой скорости (менее примерно 2 м/сек) в координате z=0 в диапазоне около одного метра. По координатам x, y диапазон побольше - пусть даже несколко десятков метров на стационарной площадке, но скорости должны быть не более десятков сантиметров в секунду. Угловые диапазоны и скорости - требования, пожалуй, ещё более жёсткие. Это ещё осложняется тем что ракета - не идеально твёрдое тело. Почти пустая ракета, с небольшими остатками топлива и поддутая как воздушный шарик в форме длиннющей сигары, неизбежно имеет поперечные моды колебаний с частотой в считанные герцы - и это ещё сильнее осложняет контроль. Даже идеально приземлившаяся ракета по всем 12 твёрдотельным координатам и скоростям может потерять устойчивость из-за колебательных мод. То что ракета несколько секунд "почти стояла" на барже мало что доказывает - в основно это следствие её огромного размера, чтобы упасть плашмя ей требуется значительное время.

Для контроля этих 12 твердотельных компонент и собственных автоколебаний у ракеты немного контролирующих поверхностей и осей. Главный из них - маршевый двигатель контроль по которому неустойчив в ляпуновском смысле, и к тому же с очень маленьким плечом и огромной чувствительностью плеча к углу наклона. Ещё есть слабые направляющие двигатели в верхней части, гидравлические рули и т.д. Но всего этого будет недостаточно для очень точного контроля за доли секунды в момент приземления.

Этот пост не ставит задачи численного анализа. Но интитивно в мягкую посадку Фалькона я не верю. Не ислючено что среди многих попыток случится чудо и один раз ракета всё же сядет на землю не кувыркнувшись набок. Это позволит Маску доить НАСА, инвесторов и обычную публику ещё несколко лет. Но дааже это невероятно
далеко от экономически оправданного многоразового использования носителя.
la

Закрытие космической эры

Фильм Gravity дословно переводится как "Гравитация", хотя есть важные различия в употреблении этого слова в английском и русском языках. В русском "гравитация" несёт только естественно-научный, эмоционально нейтральный смысл. В английском gravity часто означает тяжесть, серьёзность, опасность ситуации, и в название фильма смысловую нагрузку несут оба эти значения. Ближе по смыслу фильма перевод его названия на русском звучал бы как "Притяжение Земли". К нему можно было бы добавить неполиткорректный эпиграф - "Рождённый ползать летать не может" - довольно точно передающий его настроение и относящийся ко всему человечеству. Не случайно единственная оставшаяся в живых героиня фильма, которую играет Сандра Буллок, в последних кадрах буквально выползает на болотистый берег озера, куда приводнилась её спускаемая капсула, и только неуверенно встав на твёрдую землю, она ощущает спокойствие и счастье. Она, наконец, дома.

"Гравитация" - глубоко пессимистический фильм. Он выглядит полной противоположностью классике научной фантастики, достигшей расцвета в 1950-70 годах. В нём нет никакой космической романтики космической классики. Вселенную не бороздят корабли разных стран и инопланетных цивилизаций с экипажами из исследователей, десантников, купцов. Там нет места для флагманского крейсера "Энтерпрайз", с его миссией "...изучать загадочные новые миры, искать новые формы жизни и новые цивилизации, смело идти туда где никто раньше не был". Нет там и следа приключенческой романтики "Звёздных войн", ни даже остросюжетных опасностей от взбунтовавшихся разумных компьютеров до неопознанных природных явлений на других планетах.

Космос в этом фильме - пустая, холодная, враждебная среда. В ней отдельными фонариками торчат космические станции, как опорные пункты, укреплённые форты неуверенных в себе колонистов на незнакомой земле. А вокруг форта - всё чужое: непроходимые леса или безводные пустыни, дикие звери и воинственные племена дикарей. Только в крепости можно найти какую-то безопасность, и выходить за её пределы можно недалеко и ненадолго, и только по крайней нужде.

Человек присутствует в Космосе только близко к Земле и с чисто утилитарной целью - починить какую-нибудь железяку, полезную для земного хозяйства, например телекоммуникационный спутник, или в лучшем случае орбитальный телескоп, управление которым ведётся опять же с Земли, с безопасного расстояния. Одно из основных реальных применений космических аппаратов - наблюдения за Землёй, с их камерами направленными вниз, а не вверх и в даль. Когда герой, которого играет Клуни, упоминает прекрасные виды (одна из причин почему он стал астронавтом), его взгляд опять же направлен вниз на Землю, а не на сверкающее звёздное небо, незамутнённое атмосферой.

Там, на космических станциях - неуютно, тесно, темно и холодно. Там опасность на каждом шагу, и само присутствие человека добавляет к этой опасности. Самое лучшее что могут сделать колонисты в коце своего пребывания в этом враждебном окружении - собрать из обломков полусгоревшего форта утлый плотик, и уплыть обратно домой. Если очень повезёт, доплывут живыми.

Фактически фильм "Гравитация" подводит черту под культурным осмыслением космической эры в том виде в котором она существовала с конца 1950-х. Мы больше не стремимся к звёздам. Пусть в дальний космос иногда летают умные железки, авось повезёт и они проработают много лет, и передадут на Землю какие-нибудь полезные данные. Возможно, через несколько деятков лет появятся технологии которые позволят начать серьёзное и массовое освоение Солнечной системы. Тогда эта тема возникнет опять, на новом уровне, А пока - жмёмся к Земле, за щитом атмосферы, подальше от бескрайней и холодной пустоты Космоса. Ничего там хорошего нет.
la

Я видел секретные карты / я знаю куда мы плывём

via ygam, интересная развёрнутая статья 1980 года о программе шаттлов, тогда только разворачивающейся, ещё до первого полёта: Beam Me Out Of This Death Trap, Scotty ("Beam me up, Scotty" - "Телепортируй меня отсюда, Скотти" - популярная фраза из сериала "Звёздный путь").

В статье очень скептически оценивается техническая состоятельность шаттлов, в частности, проблема с очень хрупкими теплозащитными плитками:
...The external fuel tank, for instance, is full of oxygen and hydrogen cooled to -400°F. to make the gases flow as liquids. Ice will form on the tank. When Columbia's tiles started popping off in a stiff breeze, it occurred to engineers that ice chunks from the tank would crash into the tiles during the sonic chaos of launch: Goodbye, Columbia.
Как точно автор предсказал что случится с "Колумбией" 25 лет спустя.

С точки зреня финансовой состоятельности проекта, автор предсказывал что цена килограмма полезной нагрузки у шаттлов будет не выше чем у существующих одноразовых ракет (резкое уменьшение цены полезной нагрузки изначально было главным аргументом программы шаттлов). У автора это был скептический или даже пессимистический прогноз. В реальности оказалось намного хуже чем самые пессимистические оценки автора: цена за килограмм у шатлов была намного выше чем у обычных ракет.
la

Зубастая мать-природа

...Если же посмотреть данные по миру, то будет вот что. Чтобы заменить все применяемые в мире азотные удобрения на коровий навоз, нам понадобится около шести миллиардов коров. Сегодня в мире всего 1,6 миллиарда коров. Далее, если мы переведем на нормы органического хозяйствования лишь 40 процентов имеющегося сельского хозяйства, то уже это будет кошмар, катастрофа. Нам потребуется столько земли, что придется свести весь имеющийся на планете лес и превратить ее в одну большую ферму. А ферма, напомню любителям дикой природы, — это противоестественное явление, в природе ферм не бывает вообще.
http://www.expert.ru/printissues/expert/2009/38/interview_zubastaya_mat_priroda/

Очень интересное интервью sumlenny с директором Центра глобальных продовольственных проблем о мифах "органического земледелия" и т.п.