Rakettselskap: Reisetiden til Mars kan bli én måned med atomkraft

[Redaksjonen.]

Rakettselskap: Reisetiden til Mars kan bli én måned med atomkraft

[sverreb]

Ta nå heller sikte på Ceres, Vesta eller helst enda lettere objekter. Mars er en alt for dyp gravitasjonsbønn til å bidra til noe nyttig for videre industrialisering av rommet. Om vi hadde klart å finne noen egnede jordtrojanere hadde det vært ideellt (men de er vanskelige å få øye på desverre, så det er bare to kandidater så langt 2010 TK7 og 2020 XL5) Månen er så massiv at den heller ikke hjelper mye (men den er ihvertfall ganske nær)

Reaktoren er også en aldri så liten utfordring for denne motoren (vekt og oppskytningstillatelse i hovedsak)

[Simen1]

Fordelen med Mars er at det går an å utvinne rakettdrivstoff der. Muligens på månens poler også.

Jordas gravitasjonsfelt er i grenseland for at det skal være mulig med romfart i det hele tatt, men både Mars og Månen har betydelig lavere gravitasjon, som gjør det fullt mulig. En annen fordel med Mars er atmosfæren kan bidra med oppbremsing. På månen må man bruke rakettmotorer til det også. Ønsker man bare lav tyngdekraft så kan Phobos og Deimos være aktuelle, men da må man nok ha medbragt drivstoff. De har oksygen bundet til metaller, som potensielt kan skilles, men de har neppe hydrogen / vann så det må nok medbringes. Det kan tenkes det er en del karbon der, men man må uansett ha hydrogen for å lage brukbart rakettdrivstoff av det.

Den nye ionemotoren egner seg nok best til utforsking av det ytre solsystemet. Saturn, Uranus, Neptun og månene. NASA står i disse dager oppe i et vanskelig valg mellom hvilke av de ytre planetene som skal undersøkes av romsonde og om det kun blir orbiter eller både orbiter og "landings"fartøy. De må bestemme seg ganske fort på grunn av planetenes posisjoner og bruk av slynge-effekten.

Endret 19. oktober 2021 av Simen1

[Snikpellik]

sverreb skrev (11 timer siden):

Ta nå heller sikte på Ceres, Vesta eller helst enda lettere objekter. Mars er en alt for dyp gravitasjonsbønn til å bidra til noe nyttig for videre industrialisering av rommet.

For industrialisering er det gode poenger. Men det er flere andre grunner enn industrialisering for å reise til Mars. 

[sverreb]

2 hours ago, Simen1 said:

Fordelen med Mars er at det går an å utvinne rakettdrivstoff der. Muligens på månens poler også.

Fordelen med lettere objekter er at behovet for masse drivstoff er mye mindre, men ja vann er gjerne en forutsetning, men vi er alt ganske sikre på at det er vann på ceres. Vesta og andre objekter må undersøkes nærere. 

2 hours ago, Simen1 said:

Jordas gravitasjonsfelt er i grenseland for at det skal være mulig med romfart i det hele tatt, men både Mars og Månen har betydelig lavere gravitasjon, som gjør det fullt mulig.

Bare fordi det er mulig gjør det ikke gunstig. Å klatre ut av dype gravitasjonsbrønner krever høy skyvekraft noe som ikke er forenelig med høy spesifikk impuls (ISP) . Både månen og mars er mye mye tyngre enn asteroider, og krever store kjemiske raketter for å unslippe de. Fra lettere objekter kan man slippe unna med enten veldig mye mindre kjemiske raketter eller endog noe slikt som den motoren i artikkelen. Aerobraking er en fordel for landing på mars, men oppveier på ingen måte ulempen av å kreve nesten 4 km/s for å nå bane og fra der kunne bruke en høy ISP motor

2 hours ago, Simen1 said:

Den nye ionemotoren egner seg nok best til utforsking av det ytre solsystemet

Det er ikke en ionemotor, men en magentisk plasmamotor. Den bruker som ionemotoren elektromagnetisk potensiale til å aksellerere eksosen, men der slutter likheten. 

Jeg ser ikke hvorfor den ikke skal være egnet for det indre solsystemet. 

2 hours ago, Simen1 said:

De må bestemme seg ganske fort på grunn av planetenes posisjoner og bruk av slynge-effekten.

Hvis du har kapabilitet til å ta med deg mange km/s dV så trenger du ikke vente på gunstige konstellasjoner for å nå dit du vil. En direkte hohmann bane til en elliptisk bane rundt jupiter koster ca 6km/s fra LEO, og kan utføres med utelukkende lav skyvekraft (og dermed utnytte høy ISP) Dette vinduet har du en gang i året. At vi venter på gunstige konstellasjoner er fordi vi med kjemiske raketter stort sett bare kan ta med noen hundre m/s fra jorden.

Sammenlign med dawn som brukte en ionemotor til å nå både vesta og ceres. 

[sverreb]

16 minutes ago, Snikpellik said:

For industrialisering er det gode poenger. Men det er flere andre grunner enn industrialisering for å reise til Mars. 

Hva er de grunnene? Forskning kan jeg se, kolonialisering har jeg ingen tro på.

[Snikpellik]

sverreb skrev (5 minutter siden):

Hva er de grunnene? Forskning kan jeg se, kolonialisering har jeg ingen tro på.

Forskning og utforskning er hovedgrunnene, og det er veldig gode grunner etter min mening. Jeg synes også eventyr, nysgjerrighet og inspirasjon er gode argumenter for menneskelig utforskning av Mars. Det er også en planet som vi har hatt tilstedeværelse en stund på nå, slik at det kan være lettere å utvikle teknologier om man tar det ett skritt videre.

[geir__hk]

Ser at artikkelen oppgir effekten i kW - men det må da være mer interessant å kjenne til (evt. regne seg frem til basert på effekten) maksimal skyvekraft i newton ?

[xRun]

Med inspirasjon fra "The Expanse"; hva om en kunne konstruert slike motorer i bane og gjort dem tilgjengelig for leasing, med kraft nok til f.eks. 0,2G kontinuerlig akselerasjon halvveis til destinasjon, og deretter 0,2G kontinuerlig deselerasjon resten av strekningen til like før insertion i bane rundt destinasjonen.
Det hadde antagelig både redusert reisetid mye, spesielt på lange strekninger, og bidratt til redusert skjelett- og muskelsvinn knyttet til mikrogravitet, og åpnet diverse muligheter for både utforskning og kommersielle interesser. Det kunne også åpnet forsyningslinjer for utstyr til produksjon av drivstoff til lift-off fra destinasjonene og forbruksvarer som trenger frakt dit. Ligger nok et godt stykke frem, og det er mulig de går helt andre veier.

Endret 19. oktober 2021 av xRun

[Xantippe]

Ikke ett ord om hva atomkraft medførere av mye bly og stål for å beskytte mannskapet ombord fra stråling.

Det vil kreve en mye kraftigere rakettmotorer for å få raketten i bane.

Hvordan vil de løse dette problemet?

Bosetting på Mars planlegges fordi vi vet at vi til slutt vil gjøre jorden ubeboelig. Ressursene burde heller brukes på å _hindre_ nettopp dette!

[Espen Hugaas Andersen]

16 minutes ago, Xantippe said:

Ikke ett ord om hva atomkraft medførere av mye bly og stål for å beskytte mannskapet ombord fra stråling.

Bly og stål er ikke veldig optimale i forhold til skjerming. Hovedmetoden på å skjerme mannskap vil være ved å ha stor avstand mellom reaktoren og boarealene. Og utover dette vil det være naturlig å passere lagringstanker for vann og slikt mellom reaktoren og boarelene. Der det er bemanning er det alltid behov for vann.

16 minutes ago, Xantippe said:

Det vil kreve en mye kraftigere rakettmotorer for å få raketten i bane.

Hvordan vil de løse dette problemet?

På samme måte som alltid, kan man tenke seg - ha booster/første trinn som løfter den vakuum-optimiserte farkosten opp i bane.

16 minutes ago, Xantippe said:

Bosetting på Mars planlegges fordi vi vet at vi til slutt vil gjøre jorden ubeboelig. Ressursene burde heller brukes på å _hindre_ nettopp dette!

Nei, dette er ikke en stor del av årsaken. Jeg vil si det er en del forskjellige årsaker:

 

- Det er inspirerende å oppnå at menneskeheten blir multiplanetær. Det vil være et bevis på at vi lever i en verden der det meste er mulig bare man jobber hardt og smart.

- Forskning. Det er f.eks mulig vi kan lære ganske mye om livet på Mars, spesielt om vi finner annet liv der.

- Det at vi trenger evnen til å for å kunne plassere store farkoster i bane for å i det hele tatt kunne adressere trussler som store asterioder på kort varsel. Det vil ikke skje av seg selv å få denne evnen  - det krever et marked.

[Simen1]

En reaktor som avgir 80 kW elektrisk effekt blir sikkert mange tonn tung, men ikke nødvendigvis på grunn av skjerminga. Passasjerene kan også skjermes ved å øke avstanden mellom reaktoren og passasjermodulen.  Jeg ser i hvert fall for meg at skipet bygges i bane rundt jorda og at passasjerer og RTG sendes opp i ulike oppskytninger. Skipet vil mest sannsynlig ha en lang "hals" mellom passasjermodul og RTG for å redusere vekta av skjermingsmaterialene. Men det kan ikke skjermes for lite heller fordi mannskapet vil uansett bli utsatt for kosmisk stråling. Gir RTG-en mannskapet 1 rad mens den kortere reisetida reduserer strålingen med 2 rad så vil mannskapet motta netto 1 rad mindre stråling.

[Simen1]

Mars kan få hydrogenfabrikk for å produsere drivstoff til romferder i det indre solsystemet.

Den reaktoren i artikkelen er som nevnt godt/bedre egnet til utforsking av det ytre solsystem.

[arne22]

On 10/20/2021 at 3:01 PM, Simen1 said:

En reaktor som avgir 80 kW elektrisk effekt blir sikkert mange tonn tung, men ikke nødvendigvis på grunn av skjerminga.

Det står faktisk 80 kW i artikkelen, men kan man virkelig reise til Mars ved hjelp av en motor som er like kraftig som den som sitter i min Ford Focus?

Synes at det i alle fall bør kreves to stk Ford Focus, for å rekke helt til Mars.  

Endret 28. oktober 2021 av arne22

[Kahuna]

arne22 skrev (51 minutter siden):

Det står faktisk 80 kW i artikkelen, men kan man virkelig reise til Mars ved hjelp av en motor som er like kraftig som den som sitter i min Ford Focus?

Synes at det i alle fall bør kreves to stk Ford Focus, for å rekke helt til Mars.  

Den kan brukes på transportetappen mellom jorda og mars. Til oppskyting og landing duger den ikke. 

[Kahuna]

Xantippe skrev (På 20.10.2021 den 14.27):

Bosetting på Mars planlegges fordi vi vet at vi til slutt vil gjøre jorden ubeboelig. Ressursene burde heller brukes på å _hindre_ nettopp dette!

Jorden kan også bli ubeboelig om vi får en stor asteroide i hodet. Det er et poeng å sørge for at menneskeheten vil overleve selv om det skjer noe fælt med jorden. Derimot er jeg ikke sikker på at mars er et godt mål for etablering bærekraftige utenomjordiske kolonier. Har mer tro på bosetninger i verdemsrommet.

For øvrig så har vi nok ressurser til å bevare den planeten vi har *samtidig* som vi jobber med å utforske og bosette verdensrommet.

[uname -i]

Selv om vi får gjensyn med asteroiden som tok knekken på dinosaurene så vil jorden være flere størrelsesordener mer levelig enn Mars. Vi vil fremdeles ha en grei temperatur, en oksygenrik atmosfære, liv i havet og ikke minst en magnetosfære som hindrer oss i å bli grillet av solvind og kosmisk stråling. Ingenting av dette vil noengang være tilfelle på Mars.

Folk må slutte å tulle.

Endret 28. oktober 2021 av uname -i

[Simen1]

@uname -i Det stemmer nok, men det utelukker jo ikke muligheten for total utslettelse av menneskeheten likevel. Derfor kan det være en billig forsikring å ha en utpost på Mars. Et slags frølager a la Svalbard og muligheter for å opprettholde liv der fram til det er mulig å re-plante jorda igjen.

[uname -i]

Simen1 skrev (16 minutter siden):

@uname -i Det stemmer nok, men det utelukker jo ikke muligheten for total utslettelse av menneskeheten likevel. Derfor kan det være en billig forsikring å ha en utpost på Mars. Et slags frølager a la Svalbard og muligheter for å opprettholde liv der fram til det er mulig å re-plante jorda igjen.

Hvor mye koster det å bygge en underjordisk hule med alt man trenger i flere år på jorden kontra Mars?

Hver kilo med frakt til Mars vil koste millioner.

[Simen1]

Hvorfor ikke helgardere? Fordi det er dyrt? Er det noe vi virkelig burde helgardere på så er det nettopp dette.