Фил Коутс (Phil Kouts), PhD, июнь 2014 года: Документы НАСА почившей ныне в бозе программы возвращения на Луну к 2020 году «Созвездие» выявляют поразительные свидетельства того, что агентство по-прежнему не в состоянии организовать пилотируемый полёт на Луну. Как если бы программа «Аполлон» ничему нас не научила.
Со времени отменены в 2010 году программы НАСА «Созвездие», которая должна была вернуть людей на Луну к 2020 году, не было недостатка в мнениях профессионалов относительно того, что будет дальше. Тем не менее, без перерыва продолжались опытно-конструкторские работы над системами способными летать за пределы низкой околоземной орбиты (НОО), с остающимися неизменными основными целями: воскресить технологии, которые якобы имелись в наличии ещё в конце 1960-х годов.
Таким образом, неудивительны ключевые аспекты текущей стратегии, определённой в законе США от 2010 года о полномочиях: разработка тяжёлого ракетоносителя и модуля экипажа, способного без риска возвращаться из космических полётов за пределами НОО. Разве это просто не означает ракету, аналогичную ракетоносителю Сатурн-5 и капсуле, аналогичной командному модулю (КМ) Аполлон?
Однако план «Созвездия» по возвращению на Луну не был первым в своём роде. Исторический обзор (Arch. Study, 2005) указал на ряд целевых групп НАСА, которые, по крайней мере с 1989 г., периодически собирались для того, чтобы сформулировать очередную жизнеспособную программу полёта на Луну. Постоянная база на Луне казалась самой логичной и привлекательной целью, принимая во внимание очевидный успех программы «Аполлон». Если бы в течение примерно 15-ти лет были реализованы планы начала 1990-х, по всей вероятности, к настоящему времени на Луне был бы развёрнут функционирующий обитаемый форпост.
Самый недавний из проектов космических полётов человека «Созвездие» вновь ставил целью в конце концов добраться до Луны. Вплоть до его отмены в 2010 году проект достиг значительного прогресса в планировании, проектировании и предварительной разработки на сумму около 10 млрд долл. США. Тем не менее, 15 апреля 2010 года президент Обама, выступая перед учёными, астронавтами и политиками, наконец закрыл проект «Созвездие». Вместо программы возвращения на Луну он изложил план НАСА:
«Я считаю, что к середине 2030-х годов мы сможем отправить людей на орбиту Марса и вернуть их благополучно на Землю, — сказал президент. — А потом последует посадка на Марс, и я собираюсь присутствовать, чтобы увидеть это!» (Pres. Speech, 2010)
Очевидно, что эта совершенно новая стратегия не предусматривает посадок ни на Луне, ни на Марсе, по крайней мере, в течение примерно 20 лет с 2010 года. Итак, что же является основной проблемой посадки на Луне? Что же на самом деле с точки зрения технологии и технических проблем означает повторение подвига, который, согласно историческим документам, был с уверенностью много раз повторён более, чем 40 лет назад?
Ответ можно найти в последних документах американского правительства и НАСА. Любой такой полёт является сложной цепочкой основных операций, и все они должны быть надёжно исполнены. Достаточно, чтобы одно или два звена в цепи были ненадежны, чтобы сделать возвращение с Луны смертельно опасным, и миссия становится совершенно невыполнимой, когда всего лишь одно звено незавершено. И действительно, НАСА выделило такие звенья.
Тепловой щит командного модуля
Одним из важнейших компонентов любой миссии на Луну является оснащение возвращающейся капсулы эффективным и надёжным тепловым щитом для термической защиты корабля. В частности, это был буквально жизненно важный элемент конструкции любого КМ Аполлон. Такая критически важная защита была необходима для входа в атмосферу Земли при возвращении с Луны. КМ входит в атмосферу Земли на скорости 11,2 км в секунду (2-я космическая скорость). Разработка такого чрезвычайно требовательного щита должна быть весьма значительной научно-технической проблемой, особенно в середине 1960-х из-за сложных технических требований.
Согласно хронологии, первое успешное использование теплового щита «Аполлона» с экипажем на борту было в декабре 1968 года во время возвращения Аполлона-8 из полёта вокруг Луны. После этого все миссии «Аполлон», как сообщалось, совершали идеальные посадки, и никогда не выделялись и не обсуждались какие-либо проблемы.
Тем не менее, доклад по конструкции «Созвездия» показывает, что сейчас у НАСА на самом деле имеется проблема с теплозащитным материалом: «Тепловая система защиты (TPS) нуждается в материалах, специально разработанных для противодействия аэротермическому нагреву (тепловой поток, динамическое давление), происходящему во время гиперзвукового входа, как для номинального, так и для аварийного сценария ... Только абляционные материалы могут удовлетворять максимальным требованиям; они предназначены для эффективного и надёжного уноса массы при экстремальных температурах ... Абляционный материал Аполлона TPS (AVCOAT-5061) больше не производится. Квалификация новых материалов для замены потребует глубокого анализа и тестирования.»(Arch. Study, 2005 стр.629)
Командный модуль Аполлон-14, якобы вернувшийся с Луны, в настоящее время находится в Космическом центре Кеннеди, штат Флорида (Фил Коутс)
Главное требование к возвращающемуся на Землю КМ с экипажем это защита модуля от огромной температуры при торможении с высокой скоростью до скорости спуска, подходящей для ввода парашютов. При входе в атмосферу защитный материал должен выдерживать около 2700°С, по сравнению с более низкой температуре ок. 1600°С, при которой функционирует защита космического челнока. (NASA News, 2006)
На протяжении более 40 лет этот вопрос оставался незатронутым, но теперь выяснилось, что это нерешённая проблема. Хуже того, эта проблема, пожалуй, никогда не была удовлетворительно решена. В докладе Управления общего учёта за 2008 год имеется ещё более поразительное признание, чем сделанное три года назад: «Согласно администратору программы «Орион», в проекте «Орион» первоначально предполагалось использовать теплозащитный экран программы «Аполлон», как запасной вариант для системы тепловой защиты «Ориона», но не смогли воссоздать материал Аполлона.» (GAO, 2008 стр.6) В докладе разъясняется: «Конструктивные особенности теплового экрана, необходимые «Ориону», а именно размер, никогда не были опробованы и должны быть разработаны.» (GAO, 2008 стр.11)
Важность абсолютно надёжного и эффективного теплового экрана не может быть переоценена. Наличие надлежащего теплового экрана совершенно необходимо для безопасного возвращения всех экипажей «Аполлона». Совершенно поразительно признание НАСА в том, что агентство не может сегодня воссоздать тепловой щит возвращаемого модуля. Такое признание может быть сравнимо только с немыслимым заявлением, что, например, американские военные чины признаются, что через 40 лет после Второй мировой войны у них нет технологии для создания броневой стали, использовавшейся на их танках, и у них большие трудности с воспроизводством такой стали, несмотря на предыдущий опыт во время войны. В докладе Управления общего учёта делается вывод: «Говоря о системе тепловой защиты «Ориона», имевшиеся в наличии во времена «Аполлона» сооружения для тестирования крупных тепловых экранов больше не существуют.» (GAO, 2008 стр.14)
Восемнадцать месяцев спустя, возможно для смягчения шокирующего откровения об отсутствии эффективного теплового экрана, сделанного в своём первом докладе, Управление уточняет: «НАСА использует абляционный материал, полученный из вещества, использовавшегося в программе «Аполлон». После некоторых трудностей НАСА успешно воссоздало этот материал. Поскольку он представляет собой структуру со множеством сотообразных ячеек, каждая из которых должна быть индивидуально заполнена без пустот и дефектов, его может быть затруднительно производить в больших объёмах в соответствии со стандартами. Согласно руководителям программы, во время программы «Аполлон» ячейки заполнялись вручную. Для теплозащитной системы «Ориона» подрядчик планирует автоматизировать этот процесс, но эта технология всё ещё находится в разработке.» (GAO, 2008 стр.11)
Поможет ли это убедить общественность, что эта проблема всего лишь один из второстепенных процессов по сравнению с большими процессами, и, следовательно, была разрешена? Совсем недавно, в конце 2012 года было объявлено, что капсула «Орион» будет испытываться на средней (около 8,9 км в секунду) скорости входа при ожидаемых температурах до 2200 градусов по Цельсию. (Orion Factsheet, 2012) Этот подход вполне разумен, если НАСА намеревается исследовать температурные условия входа в атмосферу последовательно, шаг за шагом, не имея никакого предварительного опыта. Опять же, очевидно, что нет никакой взаимосвязи с заявленными достижениями программы «Аполлон».
Вход в атмосферу Земли
Другим важным звеном в успешной цепочке операций является выбор траектории посадки. В частности, профиль входа определяет критические требования к теплозащитному экрану. По данным НАСА, системы «Аполлона» выполняли «прямой вход», то есть, по простейшей и кратчайшей траектории. Но этот выбор имеет и недостаток максимального сопротивления атмосферы, приводящий к максимальному нагреву спускаемого аппарата и максимальной перегрузке торможения для экипажа в модуле. Другой метод, известный как «повторный вход в атмосферу» кажется теперь предпочтительным для возвращения пилотируемых модулей с Луны.
Повторный вход означает вход в атмосферу Земли по более длинному скользящему пути и мягкий отскок от атмосферы Земли, который позволяет приземляющейся капсуле испытать меньший нагрев и, в то же время, гораздо меньшие гравитационные перегрузки. НАСА рассмотрело траектории возвращения с Луны на Землю и пришло к выводу, что по сравнению с теми, которые использовались во времена «Аполлона», должна быть реализована новая концепция: «... для траекторий возврата с Луны НАСА рекомендуется использовать метод повторного входа. Техника повторного входа при возвращении с Луны обеспечивает заход возвращающихся экипажей к единственному ... месту посадки в любое время лунного месяца. Техника прямого входа в стиле «Аполлона» требует посадку на воду или землю в большом диапазоне широт.» (Arch. Study, 2005 стр.39) )
Большой диапазон широт обычно означает несколько градусов на Земном шаре, что в свою очередь будет означать территорию в несколько сотен километров в поперечнике, что соответствует теоретическим оценками для прямого входа. Как ни странно, заявление о том, что прямой вход в стиле «Аполлона» происходит на большой территории, полностью противоречит историческим данным о приводнении КМ Аполлон, которые всё время происходили на небольшом расстоянии от встречающего авианосца. Для всех посадок Аполлонов задокументированы типичные разбросы приводнения в несколько километров. Нынешние встречающие отряды должны очень сильно этому завидовать, так как в настоящее время они ожидают астронавтов, возвращающихся с Международной космической станции (МКС), на территории размером в десятки километров.
На самом деле, говоря о «большом диапазоне широт» современные научные группы НАСА опровергают заявленные достижения программы «Аполлон» в использовании техники прямого входа. Сегодня рабочим группам НАСА придётся на самом деле разработать высокоточную технику посадки, которая якобы была в наличии в конце 1960-х.
Стоит отметить, что в течение примерно трёх лет с конца 2009 до конца 2012 года – время работы Комитета по изучению состояния дел в области пилотируемых космических полётов в США, также известного как комиссия Огустина – разработка капсулы «Орион» фокусировалась на её завершении для путешествий к МКС и безопасного возвращения с неё. Конечно, МКС находится всего лишь на НОО, где капсула не будет испытывать тех же экстремальных условий, как в случае с полётами на Луну.
Радиация за пределами низкой околоземной орбиты
Что касается радиационных ограничений на путешествия за пределы НОО, «для установления предельных доз НАСА полагается на указания со стороны Национальной академии наук (NAS) и Национального совета по радиационной защите и измерениям (NCRP). В связи с отсутствием научных данных NAS и NCRP определили, что предельные значения излучения для исследовательских экспедиций не могут быть установлены пока не будут получены новые научные данные». (Arch. Study, 2005 стр.109)
В следующем году, быстро ответив на запрос НАСА, NCRP подготовил доклад с названием озадачивающим неподготовленного читателя: «Информация, необходимая для выработки рекомендаций по радиационной защите в космических полётах за пределами низкой околоземной орбиты» (NCRP, 2006). Этим NAS признаёт, что не имеется никакой значимой информации о космической радиации за пределами НОО, в том числе данных о радиации на лунной поверхности, и это несмотря на якобы достижения «Аполлона».
Комиссия Огустина цитирует ещё один доклад, на этот раз Национального исследовательского совета (NRC, 2008), что во многом подтверждает проблему: «Отсутствие знаний о биологических последствиях и реакции на космическую радиацию является наиболее важным фактором, ограничивающим прогноз радиационной опасности, связанной с освоением человеком космического пространства.» (Augustine, 2009, стр.100)
Национальной академии наук нужна была некоторая первичная информация, чтобы начать работу над этими рекомендациям. Конечно, за 40 лет, прошедших после программы «Аполлон», какие-то данные должны быть легко доступны американскому научному сообществу.
Здравый смысл нам подсказывает, что информация о радиационных эффектах на Луне, если такая информация вообще существует, должна быть в наличии в НАСА, но из отчёта комиссии ясно, что её нет и у НАСА. Это невероятное упущение, потому что если экипажи Аполлонов действительно были на поверхности Луны, то агентство определённо должно иметь данные о радиации при выходе в открытый космос. Где эти данные? Особенно значимы, несомненно, были бы данные по Аполлонам 15, 16 и 17.
Согласно послеполётным отчётам, каждый из шести астронавтов в этих трёх миссиях во время трёх выходов (внекорабельная деятельность, ВКД) от 18 до 20 часов провёл на лунной поверхности под непосредственным излучением Солнца и других источников, находясь в своих скафандрах без какой-либо дополнительной защиты. Более того, некоторые ВКД имели место во время повышенной солнечной активности, в период большего количества солнечных вспышек или протонных событий, облучая экипаж радиацией. Следует отметить, что спустя более 40 лет нет явных признаков того, что астронавты «Аполлон» вообще когда-либо испытывали какие-либо остаточные последствия радиационного облучения.
Разменяв девятый десяток, астронавты, похоже, продолжают вести нормальную жизнь. Недавно в почтенном возрасте 82 лет скончался Нил Армстронг, по причинам, по-видимому, не связанным с радиационным воздействием. Это фантастический результат для программы «Аполлон», при условии, что она на самом деле была успешно выполнена в 1969-72 годах. Тем не менее, как ни странно, практически нет признаков того, что НАСА когда-либо обращало внимание на этот замечательный биомедицинский факт, который является прямым научным результатом программы «Аполлон». Это важная самоочевидная информация, и НАСА должно было начать обсуждать это замечательное открытие: для нахождения и работы на Луне не требуются никакие специальные медицинские и защитные меры предосторожности.
Напротив, НАСА молчит по этому вопросу и, как показано выше, обратилось за помощью по предмету, в котором агентство должно полностью владеть первичной информацией и быть лидером в этих исследованиях. Следует также отметить, что в своих пресс-релизах для СМИ НАСА регулярно напоминает общественности об Аполлоне-11, где астронавты были на поверхности всего лишь два часа, в то время как они обычно не говорят столько же о деталях ВКД Аполлон-12 и 14 и удивительно молчаливы о миссиях Аполлон-15, 16 и 17, которые имели бы решающее значение, свидетельствуя в пользу безопасности полётов на Луну.
Что касается радиационного воздействия на человека, комиссия Огустина приходит к выводу: «Эти радиационные воздействия не совсем понятны и остаются одной из основных физиологических и инженерных неопределённостей в пилотируемых исследовательских программах за пределами низкой околоземной орбиты.» (Augustine, 2009 стр.100)
Комиссия особо не говорит о возможных радиационных проблемах на самой поверхности Луны. А также не рассматривает в какой-либо мере радиационную опасность при посадке экипажей на Луне в миссиях «Аполлон». Может ли так быть, что решение не обсуждать «Аполлон» было основано не на том, что комиссия ограничилась исследованиями, проведёнными на НОО, а именно потому, что нет никаких медицинских данных о воздействии на здоровье человека за пределами НОО? На самом деле, в отношении радиационных проблем, в цитируемом отчёте НАСА совсем нет никакой ссылки на легендарные лунные миссии (т.е. Arch. Study, 2005, и Augustine, 2009).
Посадка и взлёт с поверхности Луны
При рассмотрении оптимальных стратегий путешествия на Луну и Марс НАСА признаёт, что при реальной посадке, а затем взлёте с лунной поверхности могут выявиться технические проблемы. Комиссия Огустина, в качестве более реализуемой, рассматривает возможность отложить высадку на Луну и предполагает, что «по крайней мере на начальном этапе астронавты не отправятся в глубокие гравитационные колодцы на поверхность Луны и Марса, отодвигая стоимость разработки систем для высадки человека и его нахождения на поверхности» (Augustine, 2009 стр.15) – таким образом, также избегая каких-либо вопросов, связанных с воздействием радиации во время ВКД.
Тем не менее, когда предпочтение отдаётся комбинированной стратегии, и при постоянной задержке высадки на Луну, комиссия признаёт трудности разработки технологий посадки. Опять же, почему бы не полагаться на опыт, по-видимому, полученный в программе «Аполлон»? И почему технические аспекты, которые были так успешно разрешены около 40-ка лет назад, в настоящее время называются «глубокими гравитационными колодцами», подразумевая, что сложно выбраться из лунной или марсианской среды?
Хотя комиссия Огустина одновременно говорит о гравитации на Луне и на Марсе, можно отметить, что гравитационные силы на поверхности этих двух космических тел различны. Давайте укажем их в процентах по сравнению с нашей собственной на Земле: тогда сила тяжести на Марсе составляет 37% от земной, гравитация Луны составляет 16,6% или всего одну шестую часть земной. Очевидно, гораздо легче взлететь с Луны.
Так, можно было бы ожидать от НАСА обсуждения сравнительно более серьёзной проблемы взлёта с Марса, но агентство присваивает им одинаковый уровень сложности, что кажется совершенно нелогичным. В 1969 году гравитация не была проблемой для взлётов с Луны – но почему-то к 2010 году это стало очень серьёзной проблемой.
Комиссия Огустина заглядывает много дальше ранее установленных в 2005 году целей, делая это настолько широко, как только можно себе сегодня представить: «Экспедиции полетят в места, где люди ещё никогда не бывали, покидая систему Земля-Луна, посещая околоземные объекты, пролетая Марс, тем самым постоянно подпитывая общественный интерес. Исследователи сначала будут избегать спуска на дно относительно глубоких гравитационных колодцев поверхностей Луны и Марса, но будут учиться работать с автоматическими зондами на поверхности планеты.» (Augustine, 2009 стр.43)
Первоначальной задачей «Созвездия» было успешное возвращение на Луну, что можно было рассматривать как первый шаг в этом новом широком спектре программ. Но теперь сроки и масштабы стали совершенно неопределёнными.
Выводы комиссии Огустина относительно исследования Луны показывают, что связь с данными систем «Аполлона», имевшимися в 1960-х годах, то есть с системами для пилотируемой посадки и нахождения на поверхности, а также с взлётными возможностями «Аполлона», была намеренно отодвинута на задний план. Эта линия поведения означает, что все данные «Аполлона» имеют малое значение для реальных условий освоения космоса, что подводит нас к собственно машине подъёма – ракете Сатурн-5.
Тяжёлый ракетоноситель
Сатурн-5 (НАСА)
В самом начале «Созвездия» в 2005 году, НАСА выдвинуло следующую рекомендацию: «Для системы запуска следующего поколения как для пилотируемых полётов на НОО, так и для грузовых полётов 125-тонного класса для исследований вне орбиты Земли нужно стремиться реализовывать архитектуру, производную от шаттла. После тщательного анализа нескольких ... вариантов для пилотируемых и грузовых полётов, у вариантов, производных от шаттла, были обнаружены значительные преимущества в отношении затрат, планирования, безопасности и надежности.» (Arch. Study, 2005 стр.47)
Несмотря на эти преимущества, система Спейс шаттл как ключевой кандидат имела фундаментальный недостаток: ограниченную грузоподъёмностью. Едва ли она могла служить тяжёлым носителем для лунной миссии.
Действительно, Сатурн-5 якобы поднимал на НОО полезную нагрузку около 120 тонн, в то время как системы Спейс шаттл ограничены полезной нагрузкой около 100 тонн, включая орбитер. Перепроектирование этих систем представляет собой совершенно новую задачу (см. ниже).
Не удивительно, что НАСА продолжает изучать подходящие варианты различных мощных ракет для полётов на Луну и далее. Кажется логичным, если бы следующее поколение ракетоносителей учитывало достижения системы Сатурн-5, созданной во времена «Аполлона».
Двигатели первой ступени (F-1): Успех программы «Аполлон» во многом основывался на работе ракеты Сатурн-5 с пятью большими двигателями F-1 на первой ступени, которые, как утверждалось, были самыми мощными ракетными двигателями когда-либо построенными. Однако во всестороннем 750-страничном исследовании архитектуры двигатель F-1 ни рассматривается как запасной вариант, ни анализируется в качестве прототипа для дальнейшей разработки. В этом подробном обзоре потенциальных возможностей НАСА в ракетной науке и технике он расплывчато упоминается всего один раз. (Arch. Study, 2005 стр.467)
Двигатель F-1 (Rocketdyne)
Вместо этого через четыре года после старта «Созвездия», НАСА не приняло чёткого решения относительно того, на чём должен быть основан следующий тяжёлый ракетоноситель. К середине 2009 года комиссия Огустина всё ещё пыталась выбрать между только что предложенной «архитектурой носителей, основанных на шаттле Арес-1 + Арес-5; и «супер-тяжёлым» носителем, происходящим от наследия программы развития одноразовых ракетоносителей.» (Augustine, 2009 стр.64)
Последние были носителями средней грузоподъёмности, обычно используемые НАСА в недавних беспилотных миссиях. Ракеты Арес были частью «Созвездия». И снова комиссия Огустина не упоминает ни Сатурн-5, ни двигатель F-1.
Кроме того, Управление общего учёта указывает на проблему, выявленную в ходе ранних исследований и моделирования нового пилотируемого ракетоносителя Арес-1: «Моделирование показывает, что осцилляции тяги на первой ступени вызывают недопустимые структурные вибрации. Существует вероятность того, что частота и амплитуда осцилляций тяги могут выходить за пределы проектных требований к конструкции Ареса (курсив мой).»
Затем Управление общего учёта продолжает: «Целевая группа НАСА изучила этот вопрос и предложила варианты устранения, в том числе установку на первой ступени поглотителей вибрации и пересмотр части конструкции «Ориона» для изолирования экипажа от вибраций ... Неспособность полностью исследовать полётные характеристики модифицированного носителя может способствовать аварии конструкции и потере управления ракетой.» (GAO, 2008 стр.10)
Это заявление имеет исторический аспект. Та же проблема – то есть структурные вибрации корпуса ракеты, вызванные вибрацией камер сгорания двигателей первой ступени – была зафиксирована 4 апреля 1968 года, во время второго теста Сатурн-5, известного как Аполлон-6, после его беспилотного запуска. Так называемые вибрации пого оказались настолько велики, что были признаны угрозой для здоровья и выживания экипажа, и для целостности полезной нагрузки, в том числе лунного модуля (ЛМ). Даже в то время было признано: «Если бы на борту Аполлона-6 были люди, экипаж, наверное, прервал бы полёт во время пого, когда их бы так сильно мотало, что они не смогли бы работать в космическом корабле.» (Apollo, 1989 стр.314)
Тем не менее, после проблемного запуска в апреле, без каких-либо дальнейших испытательных запусков, согласно сообщениям НАСА, в декабре 1968 года Сатурн-5 успешно вывел Аполлон-8 в пилотируемый полёт вокруг Луны. Много позже, во время третьего беспилотного запуска Сатурн-5 со Скайлэб на борту, проблема вибрации вернулась. Во время старта 14 мая 1973 года станция Скайлэб была сильно повреждена из-за сильной вибрации первой ступени ракеты. Одна солнечная панель оторвалась от корпуса станции, серьёзно нарушив её работу. В связи с ущербом, в течение какого-то времени станция считалась потерянной.
И всё же напрашивается вопрос: как же Сатурну-5 удавалось отлично работать с 1968 по 1972 годы, а затем, примерно через шесть месяцев после окончания миссий «Аполлон» пасть жертвой той же проблемы, которая существовала при его рождении? Потому что, несомненно, успешные миссии на Луну пришлись на время между вторым и третьим беспилотными запусками Сатурн-5.
Этот исторический экскурс может помочь понять недавние процессы принятия решений в НАСА во время разработки тяжёлой ракеты-носителя. НАСА не полагалось на наилучшие технологии «Аполлона» и, вместе с тем, испытывало трудности с выбором конструкции большого ракетоносителя. Оно столкнулось с огромными проблемами вибрации двигателя, аналогичными тем, которые имели место во время, как минимум, двух беспилотных запусков Сатурн-5.
В середине 2009 года, спустя 18 месяцев после первого упоминания вибраций первой ступени, Управление общего учёта признало, что во время работы над докладом комиссии Огустина у НАСА всё ещё были проблемы с вибрацией на Арес-1: «Другой, связанной с вибрацией проблемой, является виброакустика – давление звуковых волн, производимых работой первой ступени Арес-1 и ускорением ракеты сквозь атмосферу, что может вызывать недопустимые структурные вибрации Арес-1 и Ориона. По мнению чиновников агентства, НАСА до сих пор определяет, как эти колебания и акустическая среда могут влиять на носитель.» (GAO, 2009 стр.13)
Комиссия Огустина выразила аналогичные озабоченности по поводу ракеты Арес-1, но не предложила никакого разумного решения. «... НАСА посчитало, что первоначальный план использовать основные двигатели Спейс шаттла на верхней ступени Арес-1 будет слишком дорого ... Но у нового двигателя меньше тяга, и он менее экономичен по топливу, поэтому твёрдотопливные ракеты первой ступени должны быть модифицированы для увеличения общего импульса. Это, в свою очередь, добавило вибрации, устранение которой в полной мере всё ещё не продемонстрировано.» (Augustine, 2009 стр.111)
Подводя итог, четырёхлетний период исследований и проектирования привёл к формулированию ключевых проблем, аналогичных имевшим место в беспилотных запусках Сатурн-5. Вскоре проектирование ракеты Арес было закрыто. Проблема вибрации Аполлона-6 якобы была решена к декабрю 1968 года, так как для ракеты-носителя Аполлон-8 было сделано следующее допущение: «Впервые новая система герметизации доклапанных полостей гелием будет работать на S-IC. В этой системе доклапанные полости жидкого кислорода заполнены гелием для создания накопителей или "амортизаторов" гашения колебаний. Эта система была установлена для предотвращения чрезмерных продольных колебаний, происходивших во время (так в оригинале) полёта Аполлона-6.» (Ap-8 PK, 1968 стр.47)
Если проблема вибрации действительно была разрешена, то нужно с неизбежностью сделать вывод, что в момент аварии Скайлэб это решение не было применено, и по сей день оно не считается применимым решением для будущих космических полётов. Таким образом, диагноз тот же, повторю, что в этом отношении нет надежды на опыт «Аполлона» – все якобы успешные запуски Сатурна-5 в девяти пилотируемых полётах «Аполлона» сомнительны.
Двигатель J-2X
Двигатели второй ступени (J-2X): Чем бы ни была первая ступень тяжёлого носителя, для второй ступени без сомнений был выбран водородный двигатель J-2X. Рекомендуемая ступень ракеты для ухода с орбиты Земли также будет использовать J-2X. Это означает разработку модифицированного двигателя, как производного от двигателя верхней ступени J-2, использовавшегося на системе Аполлон-Сатурн.
Наряду с двигателем F-1, двигатель J-2 был основой успеха «Аполлона». Двигатель имел тягу, которая не могла быть обеспечена какими-либо другими средствами сопоставимого размера и веса, и это было важно, во-первых, для вывода полезной нагрузки на НОО, а затем для запуска лунного комбо (командный и служебный модули) КМ/СМ на Луну. После миссий «Аполлона» двигатель J-2 не использовался, кроме одного запуска ракеты Сатурн-1Б в 1975 году для космического рандеву с кораблём «Союз» на НОО (проект «Союз-Аполлон»).
В начале «Созвездия» НАСА было полно решимости модифицировать J-2, хотя агентство и призналось, что имелись проблемы: «Использование двигателя J-2S для разгонной ступени (Earth Departure Stage, EDS) связано с повышенным риском, потому что двигатель J-2S ещё ни разу не летал. J-2S (simplified – упрощенный J-2) был разработан для замены двигателей J-2 верхней ступени носителя Сатурн ... Таким образом, расчётное время в 4 года для квалификации, производства и тестирования двигателя сопряжено со значительным риском для программы.» (Arch. Study, 2005 стр. 8)
После того, как уже три-четыре года шли работы по анализу и проектированию, Управление общего учёта внесло предположение о требуемом времени и интенсивности этого перепроектирования: «График разработки J-2X является чрезвычайно распараллеленным и интенсивным, выделяя меньше 7-ми лет от начала разработки до первого полёта.» (GAO, 2008 стр.12)
Если этот двигатель действительно надёжно работал 40 лет назад, почему, при нынешнем быстром прогрессе в технологиях, теперь требуется целых семь лет для его перепроектирования? И почему перепроектирование, которое будет параллельным, вызвало беспокойство? Естественно, НАСА должно было полагаться на свой опыт с системами «Аполлона» в аналогичных параллельных разработках.
Управление общего учёта сделало поразительный вывод о двигателе верхней ступени J-2X: «Хотя J-2X основан на двигателях J-2 и J-2S, использовавшихся на Сатурн-5, ... количество запланированных изменений таково, что, согласно наблюдательному совету НАСА, это, по существу, представляет собой разработку нового двигателя.» (GAO, 2008 стр.10)
Как такой вывод можно сравнить со всей разработкой космического корабля «Аполлон», который был завершён в середине 1960-х за семь лет, и был на самом деле новым и шёл параллельно с несколькими другими ответственными разработками – и всё это было выполнено впервые?
В конце концов, создание тяжёлой ракеты как ключевой компоненты «Созвездия» было прекращено к 2010 году. Пилотируемый носитель Арес-1 был испытан в беспилотном полёте всего однажды, в октябре 2009 года, и уже тогда было ясно, что у него нет будущего. Не было никакого расчёта на ключевые элементы Сатурн-5, такие как мощный двигатель первой ступени F-1, и было очень мало надежды на двигатель второй ступени J-2.
Как оказалось, в «Созвездии» новая лунная ракета основана на новых разработках, не связанных с Сатурн-5. Более того, легендарный двигатель F-1 даже не упоминается в современных документах НАСА. Как если бы он никогда не существовал. В то время как у НАСА нет подходящего тяжёлого ракетоносителя, это замалчивание подразумевает, что НАСА также не уверено в технологических возможностях «Аполлона».
Вывод
В апреле 2008 года Управление общего учёта видело в ключевых технических элементах космической программы «Аполлон» запасной вариант для разрабатываемой системы. Тем не менее, вполне возможно, что с течением времени становилось ясно, что вспомогательные решения из предыдущего опыта НАСА не всегда были доступны. Какие бы ни были реальные причины отсутствия желания по лунным вопросам опираться на информацию «Аполлона», к середине 2009 года правительство США осознало невозможность завершения программы «Созвездие» в первоначально выделенный срок 15-ти лет.
Управление общего учёта отмечает, что оно сообщало о «технических проблемах в прошлом, в том числе осцилляции тяги, системы тепловой защиты ... и соплового насадка J-2X». Управление продолжает: «В дополнение к этим проблемам наша недавняя работа выявила и другие технические сложности, в том числе контроль веса Ориона, виброакустика, дрейф при взлёте, система аварийного спасения и требования безопасности.» (GAO, 2009 стр.10)
Управление общего учёта выявило многочисленные технические риски для старта ракеты, для разработки Ориона и, в целом, для современной экспедиции на Луну. Многие проблемы, выявленные в 2005-2009 годах, удивительно похожи на те, с которыми уже сталкивались и, конечно, разрешили для успеха легендарной программы «Аполлон».
Когда стартовала новая программа, в НАСА жизнеспособность старой была с неизбежностью поставлена под сомнение. Если не так много опыта могло быть унаследовано от легендарной программы «Аполлон», то сейчас встаёт большой вопрос о том, как такая программа могла быть выполнена 40 лет назад. НАСА по-прежнему сталкивается с техническими проблемами, которые, казалось, были решены 40 лет назад. Общая идея последних докладов НАСА состоит в том, что технологии путешествия на Луну не доступны. Также нет ни ракеты, ни даже модуля для безопасной доставки экипажа и его возвращения на Землю.
Взлёт с поверхности Луны, который не был проблемой в эпоху «Аполлона», теперь является проблемой из-за осознаваемых трудностей подъёма из так называемого глубокого гравитационного колодца. Кроме того, НАСА признаёт, что агентство не имеет достаточного понимания радиации за пределами НОО. Если хотя бы одно важное звено в проекте посещения Луны отсутствует, то вся программа становится невозможной.
Одним из таких звеньев, конечно, является тепловой экран возвращаемого модуля, который по-прежнему ещё предстоит разработать. Без эффективного и надёжного щита любые пилотируемые лунные миссии будут дорогой в один конец, без возможности возврата.
Бывший директор компании «Локхид Мартин» Том Янг недавно признал, что НАСА находится на «ниспадающей траектории». Астероиды и точки Лагранжа «могут быть ступеньками», но они не «вдохновляют», в то время как есть всего несколько «практических» направлений – Луна, спутники Марса и сам Марс. (Young, 2013) Так что, идея построения обитаемой лунной базы, изначально воодушевлявшая нас (Arch. Study, 2005, стр. 56), до сих пор актуальна.
В свете вышеуказанных и многих других недавних открытий, для честного выявления ключевых проблем и для расчистки пути вперёд к прагматическим решениям, не будет ли более продуктивным, наконец, признать, что пилотируемые полёты «Аполлона» на Луну, якобы совершённые четыре десятилетия назад, не имели места?
Фил Коутс
Aulis Online, июнь 2014
Об авторе:
Фил Коутс живёт и работает в Новой Зеландии.
Фил Коутс имеет докторскую степень по прикладной физике, и он приобрёл значительный опыт в прикладных исследованиях, работая научным сотрудником в различных университетах в Великобритании, а также в менеджером в исследовательских и конструкторских бюро частных компаний.
Он пишет под псевдонимом, чтобы дистанцировать свою профессиональную деятельность от своих интересов. С ним можно связаться по электронной почте philkuts@gmail.com
Ссылки:
Ap-8 PK, 1968: NASA, "Apollo 8 Press Kit" (No. 68-208), 15 December 1968, http://tinyurl.com/nz4kryl
Apollo, 1989: Murray, Charles and Catherine Bly Cox, Apollo: The Race to the Moon, Simon & Schuster, New York,1989
Arch. Study, 2005: NASA, "NASA's Exploration Systems Architecture Study – Final Report" (NASA-TM-214062), November 2005, http://tinyurl.com/kd33me7
Augustine, 2009: Review of U.S. Human Spaceflight Plans Committee, "Seeking a Human Spaceflight Program Worthy of a Great Nation", October 2009, http://tinyurl.com/ygcz243
GAO, 2008: Government Accountability Office, "NASA: Ares I and Orion Project Risk and Key Indicators to Measure Progress" (GAO-08-186T), 3 April 2008, http://tinyurl.com/lr3edy
GAO, 2009: Government Accountability Office, "NASA: Constellation Program Cost and Schedule Will Remain Uncertain Until a Sound Business Case Is Established" (GAO-09-844), August 2009, http://tinyurl.com/mshm6kv
NASA News, 2006: "NASA Developing New Heat Shield for Orion", 13 September 2006, http://tinyurl.com/qykr3v6
NCRP, 2006: NCRP, "Information Needed to Make Radiation Protection Recommendations for Space Missions Beyond Low-Earth Orbit", Report No. 153, 2006, http://tinyurl.com/pqmnhxy
NRC, 2008: National Research Council, Managing Space Radiation Risk in the New Era of Space Exploration, The National Academies Press, Washington, DC, 2008, http://tinyurl.com/ovfa9fa
Orion Factsheet, 2012: NASA, "Orion Exploration Flight Test-1", 18 May 2012, http://tinyurl.com/kjyyc9k
Pres. Speech, 2010: NASA, "President Barack Obama on Space Exploration in the 21st Century", 15 April 2010, http://tinyurl.com/y35g9gt
Young, 2013: SpacePolicyOnline.com, "Tom Young: NASA on Declining Trajectory, Beware Unintended Consequences of SLPA", 1 March 2013, http://tinyurl.com/ojzqpfj
Источник: Is There Any Hope for a Moon Base?
Перевод: forum.polismi.org
_____________________________________________________________
по теме: Полет на Марс отменяется!
************************************************************************************
P.S. вот тут перевод лучше: http://ffke1975.narod.ru/s/s8/s84/moon_base.htm
Спасибо, О.П.!
Комментарии
Предлагаете развернуть луносрачъ?
ну что уж сразу и срачЪ? о_О
почему можно подвергать сомнению что угодно, а лунную амеро-программу нельзя? о_О этта дискриминация, ящетаю!!! ^___^
статья мне показалась интересной, особенно, если читать её без предвзятого подхода к проблеме "подлинности/лживости заявлений сша об успехах миссии Аполлон".
C "предвзятым" подходом ее читать еще интереснее :)
Американцы там были. Леонов гарантируэ, vneroznikov подтверждаэ. А я сомневаюсь, однако.
Американцы там были. Леонов гарантируэ, vneroznikov подтверждаэ.
отож! свидетельств масса!
у чувака типичный лунный загар.
Спасибо, Комон. Оказывается, пиндосы были на Луне! Чёт я как-то пропустил этот момент. Простите, пожалуйста, мою дремучесть - работа, знаете ли, вечный поиск средств к существованию, семья, дети...
Ну, зато теперь буду знать, что мы не одни в космосе!
вот! а так бы и остались в неведении. У них ещё трактор "Курьёзный" по АризонеМарсу ездит, мышей давит. Гегемонят в космосе помаленьку.
А вот ещё и кинчик-клип про Луну (смотрите до конца, там в самом конце забавно).
https://www.youtube.com/watch?v=-blfPCOeLQ0
"Пионеры, идите в жопу !"(с) Раневская
ИЛИ ТАК:
Каждый вброс о якобы заговоре, призван отвлечь внимание от реально существующих заговорах.
Ещё раз о бароне Мюнхгаузене
Спасибо за ссылку!
Вот Вам еще пепелацы летят на луну.
Спасибо! Этой ссылки у меня в коллекции не было.
А такая ссылочка в вашей коллекции есть?
Спасибо! Про деревяшку не было. Это шедевр!
кстати, если мне не изменяет память, то что-то было про потерянную документацию (часть оной) по амеро-лунной программе. О, нашла, вот тут:
А в последние годы лунный грунт у американцев (точнее, то, что они выдают за лунный грунт) и вовсе начал исчезать. Летом 2002 года огромное количество образцов лунного вещества – сейф весом почти 3 центнера – исчезло из запасников музея Американского космического центра НАСА им. Джонсона в Хьюстоне. Вы никогда не пробовали украсть 300-килограммовый сейф с территории космического центра? И не пробуйте: слишком тяжелая и опасная работа. А вот воришкам, на след которых полиция вышла на диво быстро, это легко удалось. Тиффани Фоулер и Тэд Робертс, работавшие в здании в период пропажи, были арестованы специальными агентами ФБР и НАСА в одном из ресторанов штата Флорида. Впоследствии в Хьюстоне был взят под стражу и третий подельщик, Шэ Саур, а затем – и четвертый участник преступления, Гордон Мак Вотер, способствовавший транспортировке краденого. Воры намеревались сбыть бесценные свидетельства лунной миссии НАСА по цене $1000-5000 за грамм через сайт минералогического клуба в Антверпене (Голландия). Стоимость украденного, по информации из-за океана, составляла более $1 млн.
Через несколько лет – новое несчастье. В США в районе Вирджиния-Бич из автомобиля неизвестными злоумышленниками были выкрадены две небольших запаянных пластиковых коробки в форме диска с образцами метеоритного и лунного вещества, судя по имевшейся на них маркировке. Образцы такого рода, сообщает Space, передаются НАСА специальным инструкторам «для учебных целей». Прежде чем получить подобные образцы, преподаватели проходят специальный инструктаж, в ходе которого их обучают правильно обращаться с этим национальным достоянием США. А «национальное достояние», оказывается, так просто украсть... Хотя это похоже не на кражу, а на инсценировку кражи в целях избавления от улик: нет грунта – нет «неудобных» вопросов.
Продали право первородства за чечевисную похлёбку(
Ничто не ново...
Исследования по грунту - тоже интересно.
Ведь покорение Луны раскладывается на этапы по возрастанию сложности:
1) Долететь до самой Луны автоматами
2) Успешно прилунить автомат. Достижение этого этапа доказывают уголковые отражатели.
3) Вернуть приленённый автомат обратно на землю, с хабаром вестимо. Этот этап доказывается грунтом.
4-6) То же самое, что и 1-3, но уже вести нужно не автоматы а хрупкие человеческие тельца, что на порядок усложняет задачу. Дополнительными доказательствами (кроме использованных на этапах 2 и 3) тут служат фото и видео материалы - читай фотошоп и голливуд. Верить в фотошоп и голливуд может только человек с интеллектом уровня Псаки. А других то доказательств и нет. Разве что есть невнятная аппеляция на тему "ну не могли же они всё скрыть".
Сомнения в амриканском лунном грунте останавливают наших смелых покорителей Луны на 3 этапе. Велюров (который с пепелацами) подвергает сомнению тоже 3 этап, но другими методами - несоответствием в официально даваемых НАСА параметрах свох пепелацев, тому что технически могло прилететь, сесть и вернутся.
Вопрос уголковых отражателей, ЕМНИП, детально разбирался на большаке и мальчише. Никакое это не доказательство. Сам лунный грунт дает оппозиционный эффект. Есть ли там отражатели, нет их - совершенно пофигу, направленное отражение от грунта намертво всё глушит.
по идее у Путина есть доказательства лжи пиндосов
у СССР их не могло не быть
что такого должно сделать залужье, чтобы их обнародовали?
или где мы могли лоханутся и пошли на обмен и будем молчать?
хрущ развалил с/х, после этого стали завозить зерно от канадцев
// что такого должно сделать залужье, чтобы их обнародовали?
В обнародовании уже нет никакого практического смыла. Когда-то давно "победа в лунной гонке" сыграла одну из ключевых ролей в установлении мировой гегемонии СГА на десятки лет вперёд. Сейчас же СГА уже прошли пик своего могущества и находятся на спаде. Толкать этот "шкаф", чтобы он громче упал, забрызгав окружающих гноем, кровью и элементами радиоактивного распада, вовсе не обязательно.
// по идее у Путина есть доказательства лжи пиндосов
Да и сомнительно, что "доказательства лжи пиндосов" есть лично у Путина. Скорее всего что-то такое хранится в архивах среди сотен-тысяч других особо секретных когда-то материалов. А с архивами, как отметил Фурсов такой казус: у тех людей, которым было бы интересно покопаться а архивах, чтобы выяснить, как оно всё было когда-то на самом деле нет нужной степени доступа. А тем, у кого кого необходимый доступ есть, просто не интересно.
Ага, мы все помним пробирку с белым порошком :)
///что такого должно сделать залужье, чтобы их обнародовали?///
Во время очередного приступа аппендицита в отношениях с залужьем Официальный представитель Следственного комитета РФ Владимир Маркин заявил, что Россия готова оказать помощь в международном расследовании пропажи фото-кинопленки, снятой американскими астронавтами на Луне, а также 400 килограмм лунного грунта. Всё-таки не тот уровень для шуток. На память напросилась из сериала реплика симпатичного Мюллера о сотруднике, - Видишь как бодается, землю рыть будет. А тут, если СК России начнет бодаться...
пендосам никогда не высадится на Луне
Ю. И. Мухин
АНТИАПОЛЛОН. ЛУННАЯ АФЕРА США
http://allmuhin.narod.ru/muhin_16_antiapollon/Muhin_Antiapollon.htm
Спасибо за ссылку!
Пендосов на луне не было. При прохождении поясов Ван-Алена при использовании указанных ранее материалох, из которых делался корабль - астронавны получили-бы дозы радиации около 2-3 тысяч рентген в лучшем случае, а они через эту зону проходили... А тут... высадка на Луне и гуляние там на солнечной стороне более получаса в чистом автономе в старых скафандрах - это ещё доза, небольшая, но с учётом содержащегося на луне гелия-3, который довольно активен при поглощении протонов, электронов - они получили-бы пару сотен рентген... Астронавты живы только потому, что они там не были.
невольно вспоминается про "прогулялись по Луне"
Следующая «высадка» пиндосни на Луну.
да вот такой он реальный суровый Лунтик, а не как из нашего мульта
Сколько веревочке не виться...
О, Сашка Оноприенко :) мы с ним на одном факультете учились, он на курс старше. Но как-то быстро ушел из авиационой науки в кооперативы, бузинесс и на старости лет во всякую эзотерику и философию. Космической тематикой он отроду не занимался.
Скажите, пожалуйста, уважаемый коллега (в некоторой степени): Вы считаете вот это эзотерикой? по мне - так это совершенно тривиальная физика. И таких ляпов по всей "лунной программе" раскидано ведрами.
Ну и ? "Микробиологический фильтр дал течь". Что за течь ? Трещина корпуса ? Может быть, а может и нет. По резьбе протекло или фитинг закапал ? Это куда более вероятно - подтянули соединение когда заметили. Ну и что, много должно было лишними избыточными 0.3 атмосферы (а Аполлоне такое давление в кабине) выдавить воды ? У вас никогда водопровод по резьбе не тёк, при нескольких атмосферах (а не 0.3 атмосферы) в трубах ? Сплошь и рядом под такую течь достаточно временно просто пустую поллитровую банку подставить, до устранения.
Извините, но ни на какой ляп это не тянет.
вот представляюлунный модуль с поллитровой банкой )) там вообще-то 10 л воды якобы вытекло. И они заметили это "после снятия скафандров".
Вы, наверное, не обратили внимание на основную мысль автора:
- астроноты как бы гуляли по Луне 6 ч.
- в это время лунный модуль имел внутри как бы лунную же "атмосферу" ("выходя на поверхность Луны", астроноты оставляли люк открытым)
- в этом случае любая вытекающая вода мгновенно превращалась бы в пар и улетучивалась бы в лунную "атмосферу".
Так что заметить они ее, в общем-то, не могли. Бы.
Это если просто воспринимать как данность их слова о вытекшей жидкости.
Более пристальный взгляд, скорее всего, привел бы к выводу, что в этом случае - при нарушении герметичности, приведшей к вытеканию воды - пар из этого объема должен был бы просто бить струей, и астроноты остались бы на Луне без питьевой воды. Пишу "остались бы на Луне" без кавычек, поскольку в данном случае - это условие рассматриваемой задачи.
Их там никогда не было, конечно же.
У меня на вступительном экзамене в МФТИ в 1978 году был вопрос на устном экзамене по физике - что произойдёт с ведром воды комнатной температуры на поверхности Луны (без учёта солнечного нагрева, естественно). Так вот, получилось, что большая часть испарится, а часть - замёрзнет. Как сейчас помню. Минут за 10 задачку решил, оказалось - более-менее правильно.
Про то, что избыточное давление могло составить лишь 0.3 атмосферы - вы конечно не заметили. А поток жидкости будет определяться именно перепадом давлений, а не абсолютной величиной.
гм. Интересно. А вы не могли бы точнее написать условия задачи - были ли заданы размеры ведра, даны ли какие-то необходимые для расчета величины? какими принимались условия на Луне?
И, кстати - если помните, опишите, пожалуйста, путь решения, признанный более-менее правильным.
Температура комнатная, 10 литров, давление - ноль. Ну а ход решения примерно таков :)
http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=64:1857
Ну и эксперимент, как же без него
эта задача, очевидно, не имеет никакого отношения к обсуждаемому вопросу. Как нетрудно заметить (в том числе из приведенных демонстраций), существенным условием является термоизолированность объекта, что характерно скорее не для Луны, а для открытого космоса. Ну или ведро должно быть термосом.
По приведенной мною ссылке Велюров упоминает, что температура в модуле близка к комнатной, а давление - ниже критического. Это означает, что вода при таких условиях может существовать только в виде газа. Надеяться, что в процессе испарения часть воды замерзнет, не стоит: разлитая вода, очевидно, имеет хороший теплообмен с полом.
"избыточное давление могло составить лишь 0.3 атмосферы" - к чему это здесь относится? Если соединение течет, то оно негерметично. Если оно не герметично, то давление на границе вода - "воздух" в нем равно внешнему, то есть близко к нулю (в разгерметизированном модуле). При этом, очевидно, происходит испарение жидкости. Очевидно, что пар будет выходить быстрее, чем вода, поэтому эта граница вскоре сместится внутрь сосуда. Разумеется, течение процесса будет зависеть от очень многих условий.
Касательно этой задачи: типичная для физтеха олимпиадная задача. Т.е. залихватски сформулированные условия (ведро комнатной тепературы на поверхности Луны, не абы как!), дающие простор толкованиям. Надо догадаться, что предполагал важным составитель (а чем он считал возможным пренебречь), и какое решение будет признано правильным.
Не люблю олимпиадные задачи - одна из причин, почему не пошел на физтех.
Вот я спросил про размер ведра. Очевидно, если оно будет высотой 10 м (а объемом те же 10 л), то протекающие там процессы будут существенно отличаться. Отвод тепла за счет испарения будет с небольшой площадки, станет существенным теплоперенос, верхняя часть охладится раньше всей остальной (очевидно, в зависимости от скорости переноса тепла можно выбрать такой размер, чтобы градиент температуры был заметным). Вы получите замерзание верхней части раньше всей остальной. После чего испаряться будет уже лед, а это существенно изменит расклад.
Вы спрашивали про задачу на вступительном экзамене - я вам ответил.
В этой задаче, кстати - давление как раз какое надо. Практически нулевое. Как видите, часть воды таки замёрзла. Я кстати думаю, что у астронавтов вода вся испарилась, и заметили они утечку лишь проверив уровень. Или ещё интересней - просто увидели, что вода из фильтра капает.
Если соединение негерметично и подтекает - это вовсе не значит, что внутри подтекающей ёмкости или трубопровода будет внешнее давление. Это не гидростатика. А то, что вы считаете очевидным - это вовсе не очевидно. Житейский смысл вас увы подводит.
А задача - она не олимпиадная. Вообще. Это задача на понимание физического смысла и умение провести элементарный приблизительный расчёт "на пальцах". То, что вы начинаете закапываться в форме ведра, в перепадах температур и прочем - показывает, что увы за деревьями не всем дано видеть леса. Все эти факторы - второго порядка малости. А вот разница между энергией требуемой на фазовый переход из состояния жидкости в состояние пара, и на переход из состояния жидкости в состояние льда - это как раз момент принципиальный. И именно в понимании чем можно пренебречь а чем нельзя - и состоит понимание физики явлений. Умение строить упрощённые модели - это главное в физике. А вовсе не умение подставить циферки в неизвестно откуда взявшиеся формулы.
пока нет, не ответили. Там, куда Вы меня послали, решения нет ))
Кстати, Вы действительно считаете, что там каким-то образом от теплоты кристаллизации (она же теплота плавления) решение может зависеть? если не секрет, каким?
Давление в модуле - нулевое обязано быть, если он был открыт (как рапортовали лунопроходцы). А вода замерзнуть не могла, так как тепература на освещенной поверхности луны существенно выше нуля (Цельсия), и они по сценарию препринимали усилия, чтобы модуль охлаждать. Странно было бы, если бы охлаждали ниже нуля )).
"на пол вытекло 10 л воды" - "думаю, что у астронавтов вода вся испарилась" - изрядная гибкость интерпретаций. Думаю, продолжать в таком стиле смысла нет.
Если соединение негерметично - значит, жидкость имеет контакт с атмосферой, которая вакуум (это я уже повторяю). Значит, она испаряется достаточно быстро - с поверхности протекающей жидкости. Достаточно быстро - это примерно 0,2 г/кв.см/с. Т.е. лужица глубиной 2мм испаряется за секунду. Т.е. с такой же скоростью распространяется испарение "вглубь" протечки. То, что скорость истечения пара выше скорости истечения жидкости через одинаковое отверстие, я вроде уже тоже говорил. Отсюда следует, что там будет уже не гидростатика, а газодинамика.
Размер ведра я взял утрированным намеренно - просто чтобы показать, что есть крайние случаи, где все будет по-другому. А значит, есть и весь спектр промежуточных возможностей ))
Задача - типично олимпиадная. Существенным является то, что предлагается просчитать некое нестационарное состояние, считая его стационарным. Лед на луне - не является стабильным состоянием воды, поэтому что получится - будет очевидным образом зависеть от хода процесса и того, что вы считаете его окончанием. Пока все это не определено, не надо говорить про понимание физического смысла - наоборот, Вы в итоге получили его отсутствие на всю оставшуюся жизнь. Хотя вот сейчас можете попробовать от него (отсутствия) избавиться.
Коротко суть статьи: у амеров с космосом всё плохо, зато они не разучились придумывать для своих космических программ красивые эмблемы!
— Пойдешь ко мне в штат?
Татарский еще раз посмотрел на плакат с тремя пальмами и англоязычным обещанием вечных метаморфоз.
— Кем? — спросил он.
— Криэйтором.
— Это творцом? — переспросил Татарский. — Если перевести?
Ханин мягко улыбнулся.
— Творцы нам тут на ... не нужны, — сказал он. — Криэйтором, Вава, криэйтором.
(с) Пелевин. Generation "П"
мат уберите. Не на майдане.
Пожалуйста. Однако в данном случае смысл данное слово передаёт максимально верно. Претензии к Пелевину.
Это меня-то вы к майдану причислили ????
Страницы