На Марс: концептуальные моменты создания обитаемой базы и транспортной

S.I.>Точно также заряженные частицы, инжектированные в ионосферу при ядерном взрыве, будут уходить в космос. Конечно, какая то часть их попадет в верхнюю атмосферу Земли и будет, затем рассеяна стратосферными ветрами.

Из этой области примерно половина радиоактивных продуктов пойдет в атмосферу.

S.I.>Но это не вызовет сколь ни будь заметного повышения общего радиационного фона Земли. Утверждающие обратное – приведите расчет.

Проводил многократно, когда работал в соот. учреждении. Конкретизировать не буду.

S.I.> На счет 80 БЭР за 2 года межпланетного полета – откуда эта цифра?

Зайдите на сайт Одиссея и на страничку Marie http://marie.jsc.nasa.gov/main.html и посчитайте. Получится меньше, только если на Марсе закопаться в грунт, а во время полета тащить с собой свицово-полиэтиленовый с бором саркофаг. Тонн десять будет весить, не меньше. Во время полета уровень воздействия в 2 раза выше, чем на МКС.

S.I.>> На счет 80 БЭР за 2 года межпланетного полета – откуда эта цифра?

Адрон>Зайдите на сайт Одиссея и на страничку Marie http://marie.jsc.nasa.gov/main.html и посчитайте. Во время полета уровень воздействия в 2 раза выше, чем на МКС.

Т.е. получается, что за год полета на МКС человек получит 20 БЭР?!

Расчет радиоактивных осадков от ЯВ можно произвести программой приведенной на

Товарищи, а чё, собственно, обязательно погружать людей при полёте к Марсу в радиационные поля? Нельзя сделать защиту? Или будем экономить массу корабля на людях?

Попробуем оценить экологический ущерб, наносимый ядерно-импульсными двигателями применительно к марсианской транспортной системе. Предположим, каждые три года к Марсу отправляется корабль. Для старта придется на высоте 120-300км произвести от 30 до 300 ядерных взрывов (меньшая цифра для схемы с монтажом корабля на орбите, большая – для прямого запуска). На год, получается, от 10 до 100. Предположим, вблизи Земли используются топливные ядерные заряды (ТЯЗ) имплозивного типа содержащие по 10 кг урана235. Считаем, что половина продуктов деления и не прореагировавшего урана235 уходит в Космос. Другая половина попадает в атмосферу Земли. Т. е. в атмосферу ежегодно будет попадать от 50 до 500 кг урана235 и продуктов его деления. Много это или мало?
По данным, приведенным на

, типичная угольная электростанция выбрасывает за год 5,2т природного урана, в котором содержится 36кг урана235 (природный уран238 под действием космических лучей в атмосфере превращается в плутоний –не лучше продуктов деления урана235).
Т. е. работа марсианской транспортной системы эквивалентна дополнительному строительству на Земном шаре от 2-х до 14 тепловых угольных электростанций. Вряд ли из-за строительства полутора десятков электростанций произошла бы катастрофа. Кстати, а, сколько их строится в год?
Использование ядерно-импульсных двигателей позволяет сократить срок марсианской экспедиции. Например, на http://www.socorro.demon.co.uk/orion.htm указывается время перелета в 125 дней. На поверхности Марса при длительных сроках пребывания возможно использование обвалованных грунтом сооружений. В журнале «Техника-молодежи» №3 за 2002 год описана даже подвижная база с обсыпкой жилых отсеков метровым слоем грунта.

Адрон говорит, что можно уменьшить дозу с помощью 10-тонной защиты. Если это уменьшение будет существенным (скажем, в 2 раза), то такую защиту нужно брать - не так уж много при общей массе комплекса 600 тонн.

V.B.>Адрон говорит, что можно уменьшить дозу с помощью 10-тонной защиты. Если это уменьшение будет существенным (скажем, в 2 раза), то такую защиту нужно брать - не так уж много при общей массе комплекса 600 тонн.


Я говорю одно - идея использования ЯВ в космосе для пилотируемой космонавтики - бред!.

Адрон>Я говорю одно - идея использования ЯВ в космосе для пилотируемой космонавтики - бред!. Вот ежели обругать покрепче,так и аргументов не надо...

Не, почему бред. Можно. Я, конечно, больше склоняюсь к использованию гибридных ТФЯРД-ВРД-ГПВРД челноков в ближней перспективе и ГФТЯРД межпланетных транспортно-исследовательско-военных (А вы думали? выхлоп ГФТЯРД - это хоорошо подогретая гелиевая плазма. То есть альфа-излучение сумашедшей мощности. Причем такое, которое легко фокусируется. Это даже если никаких ракет/лазеров и т.д не вешать.) в дальней, но и против импульсных ядерных двигателей в космосе ничего не имею против. Экипаж только жалко, и система аммортизации непонятна. Но вот старт даже в малом количестве их с Земли - нафиг. Лучше уж катапульту использоваь, от нее правда тоже ударная волна есть, но хоть радиоактивные осадки не выпадают.

hcube>Не, почему бред. Можно. Я, конечно, больше склоняюсь к использованию гибридных ТФЯРД-ВРД-ГПВРД челноков в ближней перспективе и ГФТЯРД межпланетных транспортно-исследовательско-военных (А вы думали? выхлоп ГФТЯРД - это хоорошо подогретая гелиевая плазма. То есть альфа-излучение сумашедшей мощности. Причем такое, которое легко фокусируется. Это даже если никаких ракет/лазеров и т.д не вешать.) в дальней, но и против импульсных ядерных двигателей в космосе ничего не имею против. Экипаж только жалко, и система аммортизации непонятна. Но вот старт даже в малом количестве их с Земли - нафиг. Лучше уж катапульту использоваь, от нее правда тоже ударная волна есть, но хоть радиоактивные осадки не выпадают.

Об том и речь!

yuu2>И главное: не надо путать уран с его продуктами деления. Разница в активности - порядки.

Так ведь и период полураспада - разница порядки. Почему бы экологически озабоченным гражданам не представить "контррасчёт". А то одни словесы...

yuu2>Ау! S.I.! Вы довели уравнение процессов в газе аммортизатора до PVT формы? А то у меня получается дикая политропа.
Ну, в этом я не виноват. Покажите свою политропу.

hcube>Не, почему бред. Можно. Я, конечно, больше склоняюсь к использованию гибридных ТФЯРД-ВРД-ГПВРД челноков в ближней перспективе и ГФТЯРД межпланетных транспортно-исследовательско-военных (А вы думали? выхлоп ГФТЯРД - это хоорошо подогретая гелиевая плазма. То есть альфа-излучение сумашедшей мощности. Причем такое, которое легко фокусируется. Это даже если никаких ракет/лазеров и т.д не вешать.) в дальней, но и против импульсных ядерных двигателей в космосе ничего не имею против. Экипаж только жалко, и система аммортизации непонятна. Но вот старт даже в малом количестве их с Земли - нафиг. Лучше уж катапульту использоваь, от нее правда тоже ударная волна есть, но хоть радиоактивные осадки не выпадают.
Я против ГВТЯРД тоже ничего не имею. "...вот только жить в это время чудесное уж не придется ни мне, ни тебе."

Радиационная безопасность экипажа космического аппарата (КА) с ядерно-импульсным двигателем.
Нормативные уровни радиации (НУР) для экипажа КА устанавливают с учетом исключения существенного для выполнения программы полета нарушения работоспособности космонавтов в полете и появления у них неблагоприятных последствий после его завершения. В СССР для проектных расчетов защиты экипажа пилотируемых КА длительностью полета в 12 месяцев рекомендовались НУР в 150 бэр за полет. При этом однократное воздействие за счет любых источников радиации ограничивалось уровнем 50 бэр при интервале между повторными воздействиями в такой же дозе не менее одного месяца (см. «Космические аппараты» М. Военное издательство. 1983г).
Безопасным в отношении радиации расстоянием для взрыва мощностью 20кТ считается 3км, что соответствует дозе радиации в 50 бэр.
Примем для определенности мощность единичного ядерного импульса в 5кТ и приращение скорости от него 30м/с. При ХС=30км/с суммарный тротиловый эквивалент составит 5000кТ или в 250 раз больше 20кТ - соответственно и доза радиации в 250 раз больше. Кроме того, расстояние до эпицентра от кабины экипажа, судя по опубликованным чертежам, составляет порядка 60м – это еще в 2500 раз больше. 2500*250=625000. Следовательно, нужна защита, ослабляющая радиационный поток в 625000 раз.
Толщина защиты определяется по известной формуле: L=a*lnN/ln2, где а- толщина слоя половинного ослабления излучения веществом (для стали по гамме а=3см, для воды по нейтронам также а=3см), N-кратность ослабления излучения, для простоты считаем что сталь не ослабляет нейтроны, а вода – гамму хотя это конечно не так. При N=625000 раз получается, что нужна защита, с толщиной слоя стали (причем в эту толщину входит и конструкция корабля) =57см и слоя воды также 57см. Масса такой защиты составит 57*7,8+57*1=500г/см². Опять таки по опубликованным чертежам видно, что во время работы двигателя экипаж укрывается в командном отсеке на верху корабля за теневой защитой диаметром 360см и площадью 102000см². Тогда масса защиты составит 51 тонну (включая массу конструкции - тяговой плиты, хранилища ЯТЗ и пр.) – не так уж много для 600 тонного корабля.
Ну, а оставшиеся 100 бэр - на космическое излучение. 5 бэр в год- это для людей всю жизнь работающих с излучением. А тут слетал один раз - и больше к излучению ни-ни. Космос - это Вам не куррорт.

S.I.>Радиационная безопасность экипажа космического аппарата (КА) с ядерно-импульсным двигателем и т.д.

1. Вы ссылаетесь на нормативы 50-60 гг. Тогда даже испытавили воздействие факторов ЯВ на личный состав. Другое было время...
2. Посчитайте, как будут фонить Ваши конструкционные материалы после ЯВ из-за захватного гамма от нейтронов. А это на весь полет!

S.I. я бы посмотрел как вы будете стоять в 3-х км от эпицентра взрыва мощностью 20 Мт, даже в вакууме.

Вообще импульсные двигатели достаточно эффективны но я не использовал бы их ближе лунной орбиты

S.I.>Толщина защиты определяется по известной формуле: L=a*lnN/ln2, где а- толщина слоя половинного ослабления излучения веществом (для стали по гамме а=3см, для воды по нейтронам также а=3см), N-кратность ослабления излучения, для простоты считаем что сталь не ослабляет нейтроны, а вода – гамму хотя это конечно не так. При N=625000 раз получается, что нужна защита, с толщиной слоя стали (причем в эту толщину входит и конструкция корабля) =57см и слоя воды также 57см. Тогда масса защиты составит 51 тонну (включая массу конструкции - тяговой плиты, хранилища ЯТЗ и пр.) – не так уж много для 600 тонного корабля.

Еще одна маленька поправка. Вода нейтроны не поглощает, а только замедляет. Тепловые нейтроны не намного безопаснее, чем быстрые. На них многие в-ва хорошо активируется, становясь источниками альфа, бета и гамма, в т.ч. ваша защита. (Сечение на многих в-вах обратно проп. квадрату скорости). Тепловые же нейтроны эффективно поглощает бор-10, кадмий и литий-6.

V.B.>Адрон говорит, что можно уменьшить дозу с помощью 10-тонной защиты. Если это уменьшение будет существенным (скажем, в 2 раза), то такую защиту нужно брать - не так уж много при общей массе комплекса 600 тонн.

От чего надо будет защищаться? От галактических заряженных частиц (до 100 МэВ), от протонов, дейтонов, тритонов, ядер гелия (см. Marie) солнечных вспышек, от гамма-всплесков. ГЗЧ вызывают гамма-нейтронные ливни, остальные - вторичные нейтроны и тормозное РИ и гамма- излучения. Т.е. для защиты до допустимых 5 БэР в год придется делать общую тяжелую защиту от гамма и легкую (типа борированного полиэтилена или его с кадмием и пр.) для замедления вторичных нейтронов и последующего поглощения тепловых нейтронов в боре или кадмии. Типа 1 см стали, 10 см свинца, 0,5 м борированного полиэтилена. Вес посчитайте сами.

Кстати, вполне реалистичный подход был в "Красной планете". Астронавты прятались в компактном защищенном модуле только в случае регистрации тех или иных вспышек.

Адрон>для защиты до допустимых 5 БэР в год придется делать общую тяжелую защиту от гамма и легкую (типа борированного полиэтилена или его с кадмием и пр.) для замедления вторичных нейтронов и последующего поглощения тепловых нейтронов в боре или кадмии. Типа 1 см стали, 10 см свинца, 0,5 м борированного полиэтилена. Вес посчитайте сами.

Попробуем для начала наполовину защититься от гамма. Предположим, характерная энергия этого излучения 1 МэВ. Тогда для ослабления его в 2 раза нужен слой свинца толщиной 13 мм. Плотность свинца 11336 кг/м³. Допустим, мы из соображений экономии массы не хотим брать больше кубометра свинца, то есть имеем 77 м² при данной толщине. Этого хватит для бочки диаметром 4 метра и длиной столько же. В принципе, 6 человек разместить можно.

V.B.>Попробуем для начала наполовину защититься от гамма. Предположим, характерная энергия этого излучения 1 МэВ. Тогда для ослабления его в 2 раза нужен слой свинца толщиной 13 мм. Плотность свинца 11336 кг/м³. Допустим, мы из соображений экономии массы не хотим брать больше кубометра свинца, то есть имеем 77 м² при данной толщине. Этого хватит для бочки диаметром 4 метра и длиной столько же. В принципе, 6 человек разместить можно.
А зачем Вам круговая защита от двигателя? Достаточно теневой. Защита может быть рассредоточенной - первый слой защищает весь жилой модуль до уровня, чтоб потом не фонило, второй защищает убежище до безопасного уровня.

S.I.>А зачем Вам круговая защита от двигателя?

А мне вообще от двигателя защищаться не нужно У меня ЭРД! А круговая защита - от космоса.