Ликбез - все что вы хотели знать о космосе, но боялись спросить.

AGRESSOR> Дык "Хаббл" же за раз вывели на орбиту? Вывели бы вторым рейсом двигательный модуль-приставку, состыковали на орбите, получился бы телескоп-космолет.

Такого пока делать просто не умеют. (что ИМХО очень плохо)
Т.е. не делали вообще. Никогда. Даже не пытались.

Это чисто техническая сторона, не говоря об экономической - никакого большого профита в том, чтобы запулить Хаббл сильно далеко нету, оно не стоит удвоенного расхода носителей.

В лагранжи некоторые обсерватории вешают по своим соображениям, но в сл. Хаббла они не роялили.

AGRESSOR> Прочитав про "Спитцер" мну подумал, что поди не просто так запустили. Значит, есть какие-то выгоды от автономного плавания вдали от Земли. Вроде бы и на "Хаббл" атмосфера не влияет, ибо он выше, но все-таки со "Спитцером" должно быть что-то еще. Инфракрасные шумы от Земли?

Не вдали от Земли, а конкретно в точке Лагранжа, где Земля чутка прикрывает от Солнца. Чтоб помех поменьше.

AGRESSOR> Нет. Астероиды не интересуют. Интересен одиночный КА, который может гулять по орбите Земли, получив ее орбитальный момент движения, и возвращаться на нее с минимальными затратами топлива, когда Земля его догонит через год.

"Но чорт побери, Холмс, зачем?!"

Есть кто-то из космонавтов, фамилию забыл, который давно пиарит эту идею - "вокруг Солнца по орбите Земли" - но и я, и все, кого я знаю, не видят в этом решительно никакого смысла
Ну в крайнем случае как этап отработки марсианского корабля, совершенно проходной этап - и то можно придумать чего попроще и попользительнее.

AGRESSOR> Или, например, создать вторую плоскость своей орбиты, которая под углом к орбите Земли. В противоположном узле пересечения они встретятся.

Опять-таки - зачем?!

AGRESSOR> Было бы даже интересно развернуть орбиту КА под углом 90 грд к плоскости орбиты Земли. Интересно, какая ХС нужна для этого?

Охренительная ХС. Поворот плоскости орбиты на значительный угол требует ХС того же порядка, что и орбитальная скорость, это ОЧЕНЬ дорогой манёвр^*. Ты думаешь, почему так выгодно "Союзы" пускать из Куру и зачем "Морской старт" придумали?
Т.е. ХС под 30 км/с - что нереально.

^* Это если действовать напрямую, влоб - круговую орбиту проворачивать движками. Есть, конечно, приёмы, позволяющие цену манёвра снизить - там, делать орбиту эллиптической, и проворачивать в апогее, при межпланетных перелётах - использовать гравманёвр (как сделал Uliss), но в контексте твоего вопроса это неактуально. Разве что при помощи Луны, может, можно попробовать чуток сэкономить, но не сильно. Один фиг десятки км/с нужны.

AGRESSOR> Почему-то ведь "Спитцер" отправили вокруг Солнца, не побоялись.
А его чинить не собираются. Потому что шатлы всё равно ёк.
AGRESSOR> Можно ли теоретически послать космический отель с туристами или научную станцию вокруг Солнца, чтобы потом ее подобрать.
Да без проблем. Даже с визитом по дороге к соседним планетам. И даже есть естественные астероиды, которые так летают. И несколько искусственных объектов, запущенных вокруг Солнца, вновь мимо Земли уже пролетели.

AGRESSOR>> Прочитав про "Спитцер" мну подумал, что поди не просто так запустили. Значит, есть какие-то выгоды от автономного плавания вдали от Земли. Вроде бы и на "Хаббл" атмосфера не влияет, ибо он выше, но все-таки со "Спитцером" должно быть что-то еще. Инфракрасные шумы от Земли?

Я те больше скажу - сейчас ИК-телескопы запускают на аэростатах и получают материал с тем же качеством, что и на высокой орбите. На высоте 30+ км атмосфера оптически пройдена уже на 99,99..9% и нет никакой разницы, на аэростате ты летишь или на высокой орбите. Вернее разница есть - в цене на несколько порядков. Есть подозрение, что Хаббл - чистый пиаро-попил.

Стратосферные телескопы - квази-"Хаббл" по дешевке [Wyvern-2#14.02.10 15:03]

После чтива и просмотра очередной порции фильмов про космос, возник набор вопросов.

1. В фильме от "Нэшнл Джеографик" четко сказано, что Юпитер - планета-невидимка для радиотелескопов. Что если смотреть на нее радиоволнами, то будут видны только ее луны, которые как бы непонятно вокруг чего вращаются. Хорошо. Но как с этим соотносится гипотеза о металловодородном ядре? Оно не отражает? И тем более что на КА JUNO установлен микроволновый радар для сканирования глубинных слоев этой планеты. Получается, Юпитер не такой уж и стелс?

2. Что формирует радиационные и магнитные поля таких планет как Юпитер и Сатурн? Особо интересно, что определяет ближнюю границу к планете? Как я понял, эти поля вовсе не касаются облачной "поверхности", и между ними остается тонкая безопасная грань.

3. И самый главный вопрос. Почему все-таки для исследования газовых гигантов, а также того же Титана, имеющего атмосферу, не используются аэростатные зонды? Ведь время их барражирования при обеспечении энергии с РИТЭГов могло бы быть несравнимо больше, информации приходило бы куда больше! Как ученые и инженеры объясняют это?

4. Каким образом КА вроде "Галилео" и "Кассини" сумели выжить в магнитосферах?

AGRESSOR> 1. В фильме от "Нэшнл Джеографик" четко сказано, что Юпитер - планета-невидимка для радиотелескопов.

Невидимка сам светит в радио, что слышно и без радиотелескопа.


AGRESSOR> 2. Что формирует радиационные и магнитные поля таких планет как Юпитер и Сатурн? Особо интересно, что определяет ближнюю границу к планете? Как я понял, эти поля вовсе не касаются облачной "поверхности", и между ними остается тонкая безопасная грань.

Магнитное поле захватывает протоны и электроны солнечного ветра, образуя из них радиационные пояса. Само магнитное поле формируется вращением проводника — предположительно металлического ядра. Соотношение энергии и массы частиц, и силы и конфигурации поля определяет конфигурацию радиационных поясов. Подробнее есть статья в энциклопедии астрономии и астрофизики. Естественно, пояса не касаются облаков, потому что плотность атмосферы над облаками не обнуляется, а частицы сохраняют энергию только в вакууме.

AGRESSOR> 3. И самый главный вопрос. Почему все-таки для исследования газовых гигантов, а также того же Титана, имеющего атмосферу, не используются аэростатные зонды? ... Как ученые и инженеры объясняют это?

Потому что это дорого и рискованно, а нынче укрепилась культура "жопа к стенке", т.е. "failure is not an option". Раньше СССР посылал АМС парами — венеры, например. Нынче дела такие, что одна АМС — "наше всё", и денег на пары нет. Кассини стоил 2.2 миллиарда в старых баксах. Если бы его сделали сегодня, он бы стоит в 10 раз больше. Пока этот процесс не приведёт к тому что не будет полётов АМС вообще, это не должно измениться.

AGRESSOR> 4. Каким образом КА вроде "Галилео" и "Кассини" сумели выжить в магнитосферах?


Triple modular redundancy - Wikipedia, the free encyclopedia
...и огромная куча возни с глюками. У галилео была эпопея со светодиодом [показать]


С таким количеством возни эти полёты не могут не быть запредельно дорогими, а потому всё более редкими и менее надёжными — опыта всё меньше, прогресс всё более символический. Сравнение с темпами прошлых программ — просто стыдоба. Вояджеры делали "на сдачу", а не "на все бабки", как нынче.

au> Невидимка сам светит в радио, что слышно и без радиотелескопа.

Получается, NG столь откровенную лажу гнал? Они даже ролик показывали (может, анимация?) как едва-едва заметный огромный полупрозрачный шар окружен ярко-светлыми отметками вращающихся вокруг него галилеевых лун. Типа, снятое видео с данных радиотелескопов. Может, это характерно для какого-то одного поддиапазона, или излучения Юпитера равномерно распределены?

au> Естественно, пояса не касаются облаков, потому что плотность атмосферы над облаками не обнуляется, а частицы сохраняют энергию только в вакууме.

О! Вот это я и хотел услышать, узнать. А как вообще выглядит кривая зависимости плотность атмосферы/энергия частиц? Я так понимаю, химсостав здесь вторичен - важна именно плотность?

Возможно ли нахождение орбитальной станции (по нынешним технологиям антирадиационной защиты) или пролет пилотируемого корабля в этой щели без риска смертельной экспозиции? Можно ли использовать аналог щелей Ван-Аллена радиационного пояса Земли - около Юпитера, для безопасного сближения с ним и нырка в эту безопасную нишу под радиационным полем?

au> Пока этот процесс не приведёт к тому что не будет полётов АМС вообще, это не должно измениться.

Либо полетов вообще больше не будет, что, ИМХО, тоже вероятно.

au> Radiation hardening - Wikipedia, the free encyclopedia
au> Triple modular redundancy - Wikipedia, the free encyclopedia
au> ...и огромная куча возни с глюками. У галилео была [spoiler|эпопея со светодиодом]

В ссылке много методов. Они все комплексно применяются? Или какой - где.

ЗЫ. Ау, спасибо большое. И за этот ответ, и по совокупности.

Вот такой вот маневр под радиационный пояс Юпитера - возможен?

au>> Невидимка сам светит в радио, что слышно и без радиотелескопа.
AGRESSOR> Получается, NG столь откровенную лажу гнал? Они даже ролик показывали (может, анимация?) как едва-едва заметный огромный полупрозрачный шар окружен ярко-светлыми отметками вращающихся вокруг него галилеевых лун. Типа, снятое видео с данных радиотелескопов. Может, это характерно для какого-то одного поддиапазона, или излучения Юпитера равномерно распределены?

Наверняка можно выбрать диапазон, где луны ярки, а Юпитер нет. В некоторых частотах что-то в атмосфере может поглощать. Но смысла в этом не вижу — светит он и сам, и отражает, но не идеально, как и всё во вселенной. К тому же спекрт меняется. Вот статья (абстракт) [показать]


AGRESSOR> О! Вот это я и хотел услышать, узнать. А как вообще выглядит кривая зависимости плотность атмосферы/энергия частиц? Я так понимаю, химсостав здесь вторичен - важна именно плотность?

Частицы в газе быстро растеряют энергию на столкновениях с атомами и молекулами газа, с любыми. Именно поэтому электровакуумные приборы — вакуумные. Могу дать статью по атмосфере и магнитосфере Юпитера — там графики и всё что угодно.

AGRESSOR> Возможно ли нахождение орбитальной станции (по нынешним технологиям антирадиационной защиты) или пролет пилотируемого корабля в этой щели без риска смертельной экспозиции? Можно ли использовать аналог щелей Ван-Аллена радиационного пояса Земли - около Юпитера, для безопасного сближения с ним и нырка в эту безопасную нишу под радиационным полем?

У Юпитера там сурово очень, аж АМС дохнут, так что наверно станции там быть не может. Но они там уже есть — огромное количество спутников с достаточной защитой и какий-никакой гравитацией, к тому же спутники "чистят" свою орбиту от всего. Насчёт нырка не скажу — наверно нет, т.к. щели поясов — это орбиты, а не "пятна". Если надо пройти, проще всего сделать это максимально быстро, чтобы минимизировать дозу. Ну и если есть какие-то гениальные достижения в плазмодинамике, может можно найти способ проделать "дырку" в поясе вокруг корабля, чтобы частицы отклонялись. Проекты есть. Но это уже прямо к Факиру.

AGRESSOR> В ссылке много методов. Они все комплексно применяются? Или какой - где.

В микросхемах тройное резервирование, коды коррекции ошибок прямо в железе, технологически — кремний-на-сапфире — осаждённая на подложку из сапфира тонкая плёнка кремния, плюс изолированные транзисторы, и масса разных ухищрений, направленных на снижение вероятности нарушений в работе схемы при попадании частицы. Также при работе применяется "отжиг" (annealing) — специальные режимы работы схем, когда протекающие в них токи частично восстанавливают повреждения в кристаллах. В Хаббле такое делается точно, пикселы ему "чинили" так. Галилео так светодиоды починили. Применяется всё что можно, потому что нет никаких абсолютных методов — частицы остановить полностью нельзя, они всё равно пролетят — можно лишь снижать или компенсировать вредные эффекты.

AGRESSOR> ЗЫ. Ау, спасибо большое. И за этот ответ, и по совокупности.

Пожалуйста.

AGRESSOR> Вот такой вот маневр под радиационный пояс Юпитера - возможен?

Теоретически Для этого нужно зайти с полюса, резко тормознуть в атмосфере и отскочить на орбиту. Но живой груз врядли переживёт такие маневры.

А если орбиту плавно загибать по локсодромической спирали? Войти у полюса, затем с малой перегрузкой раскручиваться до экватора, где и выйти на постоянную орбиту.

Предположим, космический корабль имеет достаточную тягу.

Еще вопросик.

Есть ли вероятность, что у звезд в Галактике найдутся свои облака Оорта? Как эта вероятность может меняться в связи с типом звезды - карлик, гигант и пр.? Какие-либо предположения делались? У многих ведь звезд якобы найдены планеты-гиганты, следовательно, им есть что отбрасывать на очень дальние расстояния, на эллиптические орбиты.

au> В микросхемах тройное резервирование....

А эти методы защиты, раз уж они все сразу применяются, производительность защищаемой электроники никак не снижают?

AGRESSOR> А эти методы защиты, раз уж они все сразу применяются, производительность защищаемой электроники никак не снижают?

Производительность — не очень, хотя зависит от реализации. А вот то что в три раза больше условных транзисторов — это точно. Это про тройное резервирование. В схемах коррекции ошибок памяти требуются объёмы под биты коррекции — не в три раза, но тоже требует площади кристалла. Также применяется derating — например, если чип по спецификации работает на 100МГц, его не разгоняют выше 50МГц. Цифры условные, суть — не доводить параметры до предела. Ну и кроме всех этих дел есть простое резервирование — два критических узла: один работает, второй в резерве. Например, генераторная лампа передатчика АМС. Так вот Пионер-6 пролетал столько, сколько никто и мечтать не смел, и до сих пор (наверно), и точно до недавних пор отвечает на команды.

AGRESSOR> А если орбиту плавно загибать по локсодромической спирали? Войти у полюса, затем с малой перегрузкой раскручиваться до экватора, где и выйти на постоянную орбиту.

Там манёвры такие нужны, что волосы дыбом Корабль приходит с очень большой скоростью (=энергией), которую надо сбросить, чтобы войти в систему. Сбросить её можно торможением в атмосфере (тут волосы дыбом у конструкторов), или тягой (тут волосы дыбом у спонсора). Если во время этого маневра ещё и в спираль попытаться войти, да ещё с людьми, то есть с ограничением по перегрузкам (волосы дыбом у баллистиков), то сложность и риск возрастают запредельно. Может и можно, теоретически, но это на практике что-то с чем-то... Одна наименьшая ошибка, и всё развалится.

AGRESSOR> Предположим, космический корабль имеет достаточную тягу.

Если он имеет достаточную тягу, он может пройти пояса по кратчайшему пути насквозь, тормознуть на более низкой орбите, и при этом иметь камеру-убежище для пассажиров на случаи с радиацией. Это просто масса нужна, объём небольшой. Это просто, но упирается в запас энергии на разгон и торможение, а также тягу (=время полёта).

AGRESSOR> Еще вопросик.
AGRESSOR> Есть ли вероятность, что у звезд в Галактике найдутся свои облака Оорта? Как эта вероятность может меняться в связи с типом звезды - карлик, гигант и пр.? Какие-либо предположения делались? У многих ведь звезд якобы найдены планеты-гиганты, следовательно, им есть что отбрасывать на очень дальние расстояния, на эллиптические орбиты.

Вероятность 1. У карлика наверно ровно 1, у гиганта как раз ближе к нулю. Карлик (вроде Солнца и меньше) не сдует свою небулу излучением, а гиганты сдувают не только свои, но и покрупнее. Вот этому осталось недолго — молодые звёзды, рождающие там, сдуют своим ветром: APOD: 2010 May 13 - The Magnificent Horsehead Nebula

Не якобы, а найдены, даже фото есть уже. Удалось сделать, поскольку случай редкий — очень молодая звезда и горячая планета относительно далеко.



Звёздные системы формируются из протосолнечных небул по одним физическим законам. Солнце — обычная звезда, так что вполне ожидаемо у других похожих всё похоже. Большие звёзды — особый случай, там мощность излучения такая, что может и сдуть все облака начисто, то есть не будет для них околозвёздной орбиты, где они могли бы быть стабильны.

AGRESSOR> Есть ли вероятность, что у звезд в Галактике найдутся свои облака Оорта?

С этим хз, неизвестно когда и как получится проверить, а об обнаружении поясов астероидов заметки мелькали.

au>> Непонятно что вы хотите получить этим.
AGRESSOR> Экстремальный космический туризм с приличным удалением от дома. Астероиды бы подошли, но они вряд ли будут слушаться графика экспедиций. Да и опасным может оказаться сближение с ними.
Анализ возможного рынка такого туризма раз за разом показывает что тут нет пока бизнеса за неимением клиентуры.

AGRESSOR> Вот такой вот маневр под радиационный пояс Юпитера - возможен?

Помнится в Одиссее-2010 нечто подобное описано.

может быть офф, но спрошу сюда, ибо новой темы создать не могу:
господа, опознайте книгу. Научно-популярная, о космосе и сопредельных вещах, рассказывается унутре про кучу исполненных и неисполненных проектов (суборбитальные, орбитальные, лунные, межпланетные, кометные, астероидные, межзвездные); позднее советское издание (85-90гг), внешний размер - чуть больше А4, твердая глянцевая обложка, на каковой изображены (не просто схематично, а практически фотография) мальчик и девочка в скафандрах, глянцевая же бумага, множество фотографий и вообще изображений. Около 250 страниц. Издательство может быть "Молодая гвардия", но не уверен ни разу.
Такого формата у меня в детстве были две книги - "На звездных и земных орбитах" Титова и вот эта, помню, как ей зачитывался несколько раз. Потом их отдали в местную библиотеку, но что-то хочется сейчас если не найти скан, то хоть название вспомнить и в той же библиотеке взять поностальгировать)

Ю.Колесников, "Вам строить звездолёты".
Серия "Горизонты познания"
Как детская, может быть подростковая книжка очень хорошая, хотя и несколько неряшливо компилятивная.

Fakir> Ю.Колесников, "Вам строить звездолёты".
Fakir> Серия "Горизонты познания"
Fakir> Как детская, может быть подростковая книжка очень хорошая, хотя и несколько неряшливо компилятивная.

благодарствую зело...

Прочитал вот, что звезды имеют отрицательную теплоемкость. Типа, если их начать охлаждать, то они нагреваются. Если начать нагревать, то, наоборот, будут пытаться охладиться.

Почему и как?

Гугли "теорема вириала".

Средняя температура звезды возрастает тем быстрее, чем быстрее она излучает энергию и сжимается. Гравитационная энергия высвобождается со скоростью, которая не только восполняет потерю энергии с поверхности звезды, но и нагревает звезду. Поясним это на основе теоремы о вириале.

 

http://vestnik.yspu.org/releases/uchenue_praktikam/12_2/

1. Теорема вириала утверждает, что для системы взаимодействующих частиц, находящихся в состоянии динамического равновесия, в том случае, когда все силы, действующие на частицы, являются внутренними по отношению к системе и обратно пропорциональны квадрату расстояния, средняя кинетическая энергия частиц равна половине среднего значения потенциальной энергии системы взаимодействующих тел, взятой с обратным знаком [1], т.е. выполняется равенство

Взято тут

Потенциальная энергия взаимодействия тел в гравитационном поле также, как энергия взаимодействия электрических зарядов, является отрицательной [2], в отличие от кинетической, которая является всегда величиной положительной.

...

3. Применение теоремы вириала к анализу энергетического состояния звёзд. Звезда представляет собой громадный газовый шар. Под действием гравитационных сил взаимодействия газ уплотняется, температура его при этом увеличивается, и вследствие этого роста увеличивается кинетическая энергия частиц.

 

AGRESSOR> Прочитал вот, что звезды имеют отрицательную теплоемкость. Типа, если их начать охлаждать, то они нагреваются. Если начать нагревать, то, наоборот, будут пытаться охладиться.

Потому как тяготение их сжимает, а температура - раздувает. И все в равновесии. Нарушение равновесия ускоряет противоположный процесс, вполне вероятно больше, чем нарушающий равновесие фактор...
Кстати, ты знаешь, что тепловыделение солнца сравнимо с тепловыделением человеческого тела? Удельное, конечно, Вт(Дж)/кг, имеется ввиду