Avaruus

  • Viestiketjun aloittaja Viestiketjun aloittaja Juke
  • Aloitus PVM Aloitus PVM
Tetra kirjoitti:
New Horizon luotain on aloittanut Pluton lähestymisensä. http://www.nasa.gov/press/2015/janu...first-stages-of-pluto-encounter/#.VLvilUesUhN
Klikkaa laajentaaksesi...

Joo, heinäkuussa 2015 on lähiohitus Plutosta (n.10.000 km) ja Charon (n.27.000 km) kuusta. Saadaan toivottavasti ennenäkemättömiä kuvia tuolta.
Vähän numeroita:
- New Horizons lähti tammikuussa 2006 eli yli 9 vuotta jo matkalla
- Jupiteria käytettiin alkupuolella matkaa apuna linkoamaan luotaimeen lisää vauhtia ja parhaimmillaan ohituksen aikana vauhti kiihtyi ==> 23 km/s
- Luotain on nyt n. 4,7 miljardin kilometrin päässä Maasta. Radiosignaali (tai valo) matkaa tuolta Maahan yli 4 tuntia.

http://pluto.jhuapl.edu/index.php
 
Tuli vaan tässä mieleen, olisko aivan mahdoton ajatus käyttää avaruusalusten kiitoratana raidetykin kaltaista konstruktiota?

http://fi.wikipedia.org/wiki/Raidetykki

Radan ei tarvisi olla pystysuorassa, vaan sellaisessa 25 - 30 asteen kulmassa, mutta se olisi niin pitkä ( tarvittaessa jopa kilometrejä ja ylemmässä päässä rakennelmat olisi jonkun korkean paikan, kuten tunturin päällä), että se sinkoaisi kantoaluksen, joka kantaisi selässään varsinaista avaruussukkulaa, tarpeeksi suureen alkunopeuteen. Kantoaluksen moottorina olisi suuriin nopeuksiin tarkoitettuja suihkumoottoreita, niitä mitä USA armeija kehittää uusiin hypersonisiin pommikoneisiin. Se veisi varsinaisen sukkulan avaruuden rajoille, josta sukkula, miehitetty tai ei, sitten itse nousisi maan kiertoradalle ja kantoalus palaisi takaisin, laskeutuen lentokentälle.

Heitin idean keskusteltavaksi, joten sen saa lytätä, mutta olisi hieno nähdä laskelmia ja perusteita siitä, olisiko tuollainen versio sukkulasta mahdollinen. Säästöä ainakin tulisi, koska mukana ei olisi kertakäyttötavaraa, kuten raketeissa ja nykysukkulassa.
 
OldViking kirjoitti:
Tuli vaan tässä mieleen, olisko aivan mahdoton ajatus käyttää avaruusalusten kiitoratana raidetykin kaltaista konstruktiota?

http://fi.wikipedia.org/wiki/Raidetykki

Radan ei tarvisi olla pystysuorassa, vaan sellaisessa 25 - 30 asteen kulmassa, mutta se olisi niin pitkä ( tarvittaessa jopa kilometrejä ja ylemmässä päässä rakennelmat olisi jonkun korkean paikan, kuten tunturin päällä), että se sinkoaisi kantoaluksen, joka kantaisi selässään varsinaista avaruussukkulaa, tarpeeksi suureen alkunopeuteen. Kantoaluksen moottorina olisi suuriin nopeuksiin tarkoitettuja suihkumoottoreita, niitä mitä USA armeija kehittää uusiin hypersonisiin pommikoneisiin. Se veisi varsinaisen sukkulan avaruuden rajoille, josta sukkula, miehitetty tai ei, sitten itse nousisi maan kiertoradalle ja kantoalus palaisi takaisin, laskeutuen lentokentälle.

Heitin idean keskusteltavaksi, joten sen saa lytätä, mutta olisi hieno nähdä laskelmia ja perusteita siitä, olisiko tuollainen versio sukkulasta mahdollinen. Säästöä ainakin tulisi, koska mukana ei olisi kertakäyttötavaraa, kuten raketeissa ja nykysukkulassa.
Klikkaa laajentaaksesi...

Itse asiassa hiukan samankaltaista ideaa on esitetty toteutettavaksi "maglev-junan" avulla:

"Haasteista voi mainita ensimmäisenä sen, että sukkulan pitäisi kiihdyttää putkessa 9 kilometrin sekuntinopeuteen – noin 50 kertaa nopeampaan vauhtiin, mitä maglev-junilla on tällä hetkellä saavutettu.


Ja matkustajakuljetuksissa g-voimat täytyy pitää kohtuullisina, joten käytännössä sukkulaa kuljettavan putken pitäisi olla noin tuhannen mailin – 1 600 kilometrin – mittainen. Lisäksi putken loppuosan pitäisi kohota mahdollisesti jopa 20 kilometrin korkeuteen maanpinnasta."(tekniikka & talous: http://www.tekniikkatalous.fi/innov...n+vauhdittamana/a789545?service=mobile&page=3)

Muistaakseni Tähdet ja avaruus -lehdessä on myös artikkeli aiheesta - jos löydän kyseisen lehden huomenissa referoin artikkelin tähän ketjuun.

vlad.
 
Tähdet ja avaruus -lehdessä 7/2014 on artikkeli Maglev vie avaruuteen alkaa s. 32.

Tällä hetkellä nopeimmat maglev-junat kulkevat 430 km/h mutta tuolloin 83% järjestelmän energiasta kuluu ilmanvastuksen voittamiseen. Nyt vaikuttaa siltä, että Kiina tähtää nopampiin, putkiin sijoitettuihin maglev-juniin. Mikäli ilmanvastus ei muodosta ongelmaa, ei maglevilla Maisen mukaan mitään nopeusrajotteita (no toki on yksi - valonnopeus). George Maise kehitteli 60-luvulla James R. Powellin kanssa suprajohtavien maglev-junien ideaa eli ymmärrystä ja osaamista häneltä tuskin puuttuu.

Maglev-laukaisuiden suhteen on hahmoteltu kaksi sukupolvea:

1. sukupolven järjestelmä:

-vain rahdin kuljettamiseen.
-110 km pitkä ja 3 m leveä tyhjiöputki kiihdyttämiseen.
-putken pää sijoitettu vuoren rinteelle 4-8 kilometriin 10-15 asteen kulmaan.

2. sukupolven järjestelmä:

-kapasiteetti 400 000 matkustajaa vuodessa.
-500-1300 km pitkä laukaisuputki.
-putken pää nostetaan magneettilevitaatiolla yli 20 kilometrin korkeuteen maanpinnasta.

Maglev-laukaisun suurin este vaikuttaa nykyisellään olevan sen hintalappu. Satoja kilometrejä pitkän tyhjiöputken rakentaminen on vähintäänkin kymmenien miljardien eurojen investointi. Toisaalta maglevin ansiosta avaruuteen kuljetettavan rahdin kilohinta painuisi huomattavasti nykyistä alaisemmaksi ja toisaalta sen avulla olisi mahdollista laukaista avaruuteen olennaisesti nykyistä enemmän rahtia (ja ihmisiä). On arvioitu, että toisen sukupolven järjestelmän myötä matkalipun hinta avaruuteen olisi noin 10 000 euroa vrt. nykyisten Sojuzien kymmeniin miljooniin euroihin tai ensimmäisten avaruusturismiin tarkoitettujen lentojen satoihin tuhansiin taaloihin.

Powellin arvion mukaan: "Ensimmäisen sukupolven laukaisujärjestelmä voitaisiin saada toimintaan vuosikymmenessä ja toisen sukupolven järjestelmä 25 vuodessa, jos niihin panostettaisiin".

vlad.
 
^^ Idea ei ole siis aivan mahdoton, jos sitä ollaan tutkittu.
Käsittääkseni tuossa on ideana käyttää maglev-junana-tekniikka maasta irtautumiseen, oma ajatus oli eräänlainen hydri, jossa tätä tekniikkaa käytettäisiin lähinnä alkuvauhdin saamiseen, sehän vaatii eniten eniten energiaa, ja että alkuvauhdin saatuaan sukkulaa kuljettava alus nousisi ilmakehän yläosiin oman moottorinsa voimin.
 
OldViking kirjoitti:
^^ Idea ei ole siis aivan mahdoton, jos sitä ollaan tutkittu.
Käsittääkseni tuossa on ideana käyttää maglev-junana-tekniikka maasta irtautumiseen, oma ajatus oli eräänlainen hydri, jossa tätä tekniikkaa käytettäisiin lähinnä alkuvauhdin saamiseen, sehän vaatii eniten eniten energiaa, ja että alkuvauhdin saatuaan sukkulaa kuljettava alus nousisi ilmakehän yläosiin oman moottorinsa voimin.
Klikkaa laajentaaksesi...

Olen pähkäillyt sitä, että onko mahdollista rakentaa riittävän suuri railgun (raidetykki) jolla saavutettaisi riittävän suuri pakonopeus (maan kohdalla 11,2 km/s) ja jolla samalla voitaisi laukaista avaruuteen satelliitin kokoisia kappaleita. Raidetykillä suurin saavutettu ammuksen lähtönopeus on 20 km/s mutta tällöin laukaistiin matkaan pieniä ammuksia joiden lähtönopeutta lisätään eräänlaisella räjähdepanoksella. Tällaiset nopeudet saavat aikaan huomattavan kuumuuden -> kuluttaa raiteita nopeasti nykyään käytössä olevilla materiaaleilla tai vaihtoehtoisesti pitäisi käyttää materiaaleja, jotka kestävät hyvin kuumuutta ollen samalla hyvin sähköä johtavia. (Yleensä raidetykeissä ammuksen lähtönopeus on enemmän kuin 3,5 km/s).

Nyt on käytetty ammuksia joilla on kokoa muutama kilo, jotta avaruuteen saataisi satelliitteja "ammuksen" koon tulisi olla olennaisesti suurempi, pitäisi kyetä laukaisemaan riittävän suurella lähtönopeudella ja ratkaista kuumuudesta ja kulumisesta johtuvat ongelmat - joten onko edes järkevää rakentaa raidetykkiä, jolla laukaistaisi matkaan "ammuksia" (satelliitit tms.) joilla on painoa sadoista kiloista tonneihin? Vaikka raidetykkiä käytettäisi vain lähtönopeuden tuottamiseen ja tietyn vaiheen jälkeen raketti tms. käyttäisi omaa moottoria, voi olla, että järjestelmä on hyötyyn nähden suhteettoman kallis. Tässä suhteessa maglev toimii paremmin, koska tiedetään, että sen avulla voidaan kohtuullisin kustannuksin operoida raskaillakin alustoilla ts. nykyään junilla ja tyhjiöputkessa saavutettaisi vieläkin suuremmat nopeudet, aina pakonopeuteen tarvittavat nopeudet.

Mutta, entäpä jos raidetykkiä olisikin mahdollista kehittää siihen suuntaan, että sillä lähetettäisi matkaan "nanosatelliitteja" maatakiertävälle radalle, jolloin satelliitin koko olisi muutamia kiloja tai korkeintaan kymmeniä kiloja, mutta niitä voitaisi lähettää matkaan minimaalisin kustannuksin jopa satoja lyhyessä ajassa. Tällainen "nanosatelliitti" ei olisi kovinkaan paljoa suurempi vrt. nykyiset koeammukset joita raidetykeissä on käytetty, joten kenties tykin ei tarvitsisi olla olennaisesti nykyisiä suurempi.

vlad.
 
Kaikenlaisilla maan pinnalle ehdotetuilla kiihdytyshärveleillä on samankaltaiset ongelmat mitkä tekevät niistä vaikeita ja samalla taloudellisesti kannattamattomia.

- hyötykuorman pitäisi kestää valtavia shokkeja (levosta tuhansiin g kiihtyvyyksiin ja sitten "putkesta" ulos tullessa satojen g negatiivinen kiihtyvyys) ja kiihtyvyyksiä.
- hyötykuorman pitäisi olla suojattu valtavaa kuumuutta vastaan ilman kitkan takia.
- Härvelin hilaaminen jonnekin vuorenrinteelle kitkan vähentämiseksi aiheittaa lisää ongelmia; ensinnäkin sopivia vuoria ei montaa ole
- Ne vuoret ovat lähes kaikki jossain hevonkuusessa kolmansissa maissa keskellä luonnonpuistoja. Geopolitiikka, ympäristöluvat (myös "image" kotimaassa), logistiset ongelmat.
- Jos mennään 5000 metriin ja yli alkaa paikanpäällä olevalla henkilökunnalla olla sopeutumisvaikeuksia ohueeseen ilmakehään.
- Vaikka härveli saataisiin vuorenrinteelle ilman kitkakuumeneminen olisi silti yhä valtava
- Suuret kiinteät rakennelmat rajoittavat inklinaation (= tavoiteltavan kiertoradan kulma suhteessa ekvaattoriin)

Ja mikä tahansa maanpäällinen kiihdytin ei riitä, stabiilille kiertoradalle pääsemiseksi hyötykuorman on aina tuotettava myös itse jonkin verran työntövoimaa lakipisteessä, muuten tullaan takaisin tonttiin.
 
Noista pienistä singottavista esineistä; entäpä jos ne olisivat sellaisia, että ne voisivat kerääntyä yhteen ja muodostaa kulloiseenkin tarpeeseen ja tehtävään sopivia toiminnallisia kokonaisuuksia?

image.webp
 
Mitä pienempi esine sitä hankalampi se on singota ilmakehän läpi avaruuteen, neliö-kuutio laki tulee vastaan. Pinta-ala skaalautuu pituuden neliön kun taas massa pituuden kuution suhteen ts. mitä pienempi kappale sen enemmän sillä on pinta-alaa suhteessa massaan.

Puhutaan esineen ballistisesta kertoimesta joka on kääntäen verrannollinen esineen hidastumiseen väliaineessa kitkan takia. Etenkin TA-tyypeille termi varmasti tuttu aseiden puoleltakin kun laskeskellaan erilaisten luotien kulkua. Avaruuspuolella kerroin lasketaan suoraan kappaleen ominaisuuksista SI-yksiköillä kun taasen aseissa on ollut tapana määritellä joku standardiluoti jonka kertoimeksi määritellään 1 ja muita luoteja verrataan siihen.

Toisinsanoen replikaattorin palaset kärvähtävät vielä varmemmin kuin isommat satelliitit, mikä ei välttämättä ole huono asia. Kovin olivat sitkeitä nujertaa Tähtiportissa :p
 
Tässä ihan kelpo tietopaketti Nasan uudesta Orion-aluksesta.


Itsekin oletin pitkään Orionin olevan vain pelkkä "streroidihöyryinen Apollo" mutta ulkonäkö pettää pahemman kerran. Toki kapselin perusidea on hyvin samankaltainen. Kai siinä Nasan insinöörit ovat miettineet että toimihan se sama perusratkaisu silloin 60-luvullakin, miksi mennä keksimään pyörää uudestaan.

Kuulentoihin liittyen, juutuubista löytyy hemmetin hyviä aiheeseen liittyviä dokkareita (ja paljon silkkaa paskaakin). Tässä vinkiksi muutama sieltä parhaimmasta päästä:

- Moon Machines (tekniikkapuolen esittelyä)
- When We Left Earth (hyvä yleishistoriikki)

Ja sitten on vielä In the Shadow of the Moon, jossa Apollo-astronautit kertovat itse kokemuksistaan.

 
sR8KYGd.jpg


A Falcon 9 SpaceX rocket stands ready for a sunset launch from complex 40 at the Cape Canaveral Air Force Station in Cape Canaveral, Fla., Sunday, Feb. 8, 2015. On board is the Deep Space Climate Observatory, which will head to a destination 1 million miles away. (AP Photo/John Raoux)
Klikkaa laajentaaksesi...
 
DSCOVR saatettu onnistuneesti matkaan. Ekan vaiheen laskeutumista lotjan kannelle ei yritetty liian huonon sään takia, simuloitu pehmeä laskeutuminen merelle kuulema onnistui 10m tarkkuudella.

 
Hello Earth! Can you hear me? - Philae laskeutuja 14.6.2015.

Eli Philae on herännyt henkiin useamman kuukauden "ruususen unestaan":

HS: Komeetalle marraskuussa sammunut Philae heräsi – ensimmäiset uudet mittaukset tehdään Ilmatieteen laitoksen instrumentilla.

Ilmatieteenlaitos on tässäkin vaiheessa vahvasti mukana: "Ilmatieteen laitoksen mukaan Philaen ensimmäinen suunniteltu havainto heräämisen jälkeen on Ilmatieteen laitoksen PP-instrumentin mittaussarja." (lainaus: HS:n uutinen).

vlad.
 
Historiallinen hetki tiistaina kello 14.49: Pluton salaisuudet paljastuvat (voi hyvä sylvi tätä otsikointia)
http://www.iltasanomat.fi/tiede/art-1436773800830.html

Nasan New Horizon -luotain ohittaa tiistaina iltapäivällä kello 14.49 Suomen aikaa lähimpää Pluton kuin mikään luotain koskaan. New Horizon on Pluton luo saapuessaan 4,88 miljardin kilometrin etäisyydellä Maasta. Luotaimen valon nopeudella kulkevan radiosignaalin kestää tulla perille liki 4,5 tuntia.

Yhdeksän vuotta taivalta tehnyt luotain lähettää Maahan kuvia ja tietoja, joita sen seitsemän tieteellistä laitetta ovat keränneet.
 
Sinun täytyy kirjautua vastataksesi.
Back
Top