Саракшанская колония на Ретровенере

[renyxa]

Представим себе очередную планетную систему. Звезда типа Солнца. Горячий нептун, более удаленный юпитер, между ними - несколько планет земного типа. Из них три обитаемых. Внутрисистемная панспермия, естественно, действует.
1. "Венера 30х" - получилась из-за того, что нептун уволок за собой достаточно воды, чтобы запустить плитовую тектонику, да ещё и удачное столкновение с одним из прихваченных планетоидов раскрутило её как следует.
2. "Марс 30х" - из-за более далекого юпитера набрал больше массы.
3. "Земля", точнее вариация на тему Саракша-Муны-Гейи. Индустриальная цивилизация доигралась сначала до раздела мира между двумя великими державами злобных фошистов (и одной не столь великой незлобных), а затем до термоядерной войны между злобными.
Незлобные подгребли, что осталось и устроили режим глобальной добродушной диктатуры, постепенно смягчающийся. Лет за пятьдесят постапокалипсис в целом закончился и пришлось придумывать новые мегапроекты распила для.
Колонизации планет подходила идеально:
1. Один раз человечество само себя чуть не угробило. А вдруг ещё раз попробует?
2. Экосистем пожгли и поморозили - мама родная! А там можно новые виды для акклиматизации поискать.
3. Новое, свежее, пипл хавает. В космос тут ещё не летали (по причине, указанной Березиным - в условиях ну вот очень холодной войны, постоянно пытающейся перейти в горячую фазу, любой спутник собьют; потому никто и не будет пытаться его запустить).
И потому местные умельцы решили не париться с ракетами, а сразу делать да-да-да! мой любимый "Орион"
(потому что у него стоимость доставки 1 кг самая низкая. Или у NERVA дешевле будет?).
Радиацией здесь никого особо не напугаешь, так что - вперёд!

Если я правильно помню, один пуск (чисто по стоимости зарядов) эквивалентен паре "Аполлонов". Т.е., без напряга можно запустить 1-2 в год (эквивалентно по интенсивности тем же "Аполлонам")  с грузоподъёмностью порядка 1000 т при экипаже порядка 10 человек. В перспективе можно создать атомолет с взлетной массой в пять раз больше, но и пуск осуществляться будет в пять раз реже.

 

Как я вижу программу в целом.

 

1. Подготовительные работы - около 5 лет.
2. Орбитальные и лунные пуски. Орбитальная группировка. Такой атомный корабль будет генерировать немало рентгеновского излучения, поэтому, собственно, о привычных нам спутниках придётся забыть. Скорее, вместо них будут хорошо защищённые орбитальные платформы. Ещё 5 лет.
3. Обитаемая орбитальная станция, отработка долговременных полётов. Разработка планетолетов первого поколения - скорее разведывательных, чем колонизационных. Тут лет 10.
4. Разведка "Венеры" - до неё ближе лететь и больше солнечной энергии. Изучение условий в целом, взятие проб жизни. Признание колонизации возможной. Создание "венерианской" орбитальной станции. Она собирается на орбите "Земли" и самостоятельно перелетает - можно скопировать её с диснеевско-фонбрауновского "зонтика" ( https://crowlspace.com/?p=2345 ), только лететь будет в беспилотном режиме. Разведывательные экспедиции к "Венере". Исследование планеты в целом. Выбор места для колонии, посадки, разведка на местности.
Если искать аналог на Земле, то я бы выбрал Южную Африку - тепло, вода есть, море рядом, почвы плодородные, несейсмично, под землёй вся таблица Менделеева. Или юго-восток Австралии, но там Эль-Ниньо и менделеев не такой нажористый (полагаю, за десяток лет орбитальных наблюдений и пару-тройку посещений досконально разобраться не получится; но Австралия изолирована и это может склонить чашу весов на её сторону - если что-то не учли, и начало освоения приведёт к экологическому карачуну, то в этом случае он не выйдет за пределы материка).

И только через три десятка лет после начала программы дело дойдет до собственно колонизации.

(Кстати, от атомной войны прошло 80 лет. Если исходить из того, что она произошла в условных 1960х, а прогресс за послевоенный период замедлился в 2-4 раза по сравнению с Землёй, то общий уровень там в районе конца 80х-90х гг.)

 

Прикинем, что нам нужно на перевозку и обустройство сотни человек. Для начала - чтобы просто закрепиться.

1. Жильё.
2. Вода.
3. Еда.
4. Семенной фонд.
5. Сельскохозяйственная техника.
6. Строительная техника.
7. Транспорт.
8. Связь с Землёй.
9. Энергия.
10. Запчасти и мастерская.
11. Бытовые предметы и разная мелочь.
12. Какой-то исследовательский комплекс.

13. Система жизнеобеспечения.

1. Садимся в тёплом, непродуваемом месте. Так что жильё можно брать, скажем, надувное. Вот такой домик весит 50 кг. Пусть это масса на 1 человека, 5 тонн на всех, ещё столько же на нежилые. 10 тонн.
2. Ясное дело, рядом есть нормальный источник воды. Масса насосной станции на 100-200 кубов в час - порядка 200 кг, ещё столько же на дублирующую. Если взять среднюю массу труб за 1 кг/м, то даже километр их будет весить тонну. Итого 1,5 тонны, округлим до двух.
3. Современный офицерский боевой сухпай весит 2,1 кг. Запас на всех на три года (чтобы наверняка) - 76650 кг, в общем в 100 тонн можно даже деликатесов подкинуть.
4. Семена - вещь компактная. Думаю, в 5-10 т можно впихнуть и семенной фонд на все случаи жизни, и установку по производству органических удобрений из отходов.
5 и 6. Масса большей части сельскохозяйственной техники колеблется в диапазоне от 5 до 15 т, строительной - от 10 до 25. Если учесть, что великих строек поначалу не планируется, а материалы будут полегче, то на десяток единиц хватит 100-150 тонн.
7. Три лёгких вездехода (пусть по две тонны каждый, ибо газогенераторные). Десяток дронов, от 100 до 1000 кг, в среднем 300 кг. Пара небольших судов (пусть по 3 тонны). Итого 15 тонн. Разведывательная экспедиция может оставить тяжёлый вездеход с ядерным двигателем, по сути - подвижную исследовательскую станцию (масса 50-100 т, основываюсь на проектах ядерных танков и вездеходе Бёрда).
8. Вся радиосвязь, скорее всего, уместится в тонну. Ретранслятор будет на орбитальной станции.
9. Если ядерный реактор, то можно ориентироваться на "Памир", созданный в 80е, с массой реактора в 65 т и мощностью 630 кВт. Если дублировать, то получается 130 т. С защитой, управлением, распределением - 200 т. В ту же массу можно всунуть солнечных батарей с мощностью раза в два меньше.
10. Пусть по массе запас составит треть-половину веса техники. 50-70 тонн.
11. Пусть в среднем запас одежды и белья на человека на десять лет будет весить порядка 50 кг (хороший спортивный костюм весит полкило). Ещё центнер на бытовую технику и центнер на прочие удобства - 25 тонн.
12. И ещё столько же пусть понадобится "на науку".

СЖО, как подсчитал коллега Марш с 7kingdoms, займет ещё 110 т.

 

1. Кислород. 0.96 кг/чел/сутки. Получать будем электролизом воды. Воды надо 1.08 кг/чел/сутки. Половину CO2 удалим цеолитом, половину реактором Сабатье. Потратим водород от электролиза, получим метан и вернём 0.54 кг воды. Реально получится вернуть не 50%, а где-то 40-45% воды. Будем считать 0.6 кг/чел/сутки воды для кислорода. На 110 человек 150 дней порядка 10 тонн.
2. Вода. Пусть будет 5 кг/чел/сутки. Регенерация пусть будет 95%, позволим себе немного альтернативного излишества. Расход 0.25 кг/чел/сутки, на 110 человек 150 дней порядка 4.2 тонн.
3. Еда. 1.75 кг/чел/сутки, на 110 человек 150 дней порядка 29 тонн.
Итого с неким запасом 45 тонн на полёт туда, 5 тонн на полёт обратно. 50 тонн.

По массам системы жизнеобеспечения. Неверно считать модуль МКС целиком, надо считать собственно реакторы.

Электролизёр "Электрон-ВМ" весит 164 кг. На 6 человек. Пусть будет 3 тонны на 110 человек.
Реактор Сабатье. Точных цифр не нашёл, примерно полтонны. Допустим, тут будет 9 тонн.
Регенерация воды. Цифр вообще не нашел.

Выглядит на пару тонн. На 110 человек пусть будет 38 тонн.

На оборудование ВНЕЗАПНО тоже пришлось 50 тонн.

Итого, максимально на сотню колонистов потребуется 770, ну 800 т.

Т.е., даже изначальная версия "Ориона" может зараз перекинуть сотню-полторы колонистов. А более продвинутая - и пять сотен, если влезут по объему.

[nik_pog]

Есть нюанс. "Орионы" жрут не просто ядерное топливо, а обогащенный до состояния оружейного уран. Запасы урана ограничены, его обогащение - сложный технологический процесс. Плюс к тому, у них есть некоторые проблемы с посадкой. Поэтому для вывода грузов на орбиту лучше довести до ума какой-нибудь "космический трамвай". А вот уже там подбирать чисто космическими кораблями.

[Daniil]

"Орион" это хорошо.

 

Поэтому для вывода грузов на орбиту лучше довести до ума какой-нибудь "космический трамвай". А вот уже там подбирать чисто космическими кораблями.

Смысла нет. Прикол "Ориона" как раз в том и есть, что он, за счёт своей МОЩЩЩЩИ может вытянуть из гравитационного колодца на орбитальную скорость много ПН. А "космические трамваи" это вот реал, у нас все РН такие. Сами видите, на них не натаскаешься.

[nik_pog]

А "космические трамваи" это вот реал, у нас все РН такие.

А вы точно хорошо понимаете, что я имею в виду под космическим трамваем?

[renyxa]

Совсем не понимаю.

[prostak_1982]

"Орионы" жрут не просто ядерное топливо, а обогащенный до состояния оружейного уран.

А что мешает использовать заряд на плутонии? Или, вообще, ТЯ-заряды?

[vashu1]

Совсем не понимаю.

Возможно, под трамваем имеется в виду что-то вроде https://antihydrogen.livejournal.com/51145.html - самый тромваеподобный проект из мне известных.

 

Такой атомный корабль будет генерировать немало рентгеновского излучения, поэтому, собственно, о привычных нам спутниках придётся забыть.

Старфиш с его полутора мегатоннами угробил лишь порядка трети спутников, при том что никаких мер не прилагалось. Запускать спутники не в радиационный пояс - уже влияние будет минимизировано, частицы то там захватываются.

[nik_pog]

Совсем не понимаю.

Вот это

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B2%D0%B0%D0%B9
 

А что мешает использовать заряд на плутонии? Или, вообще, ТЯ-заряды?

То, что в основе этого процесса все равно лежат редкие минералы, расходуемые невозвратно.

[Daniil]

А вы точно хорошо понимаете, что я имею в виду под космическим трамваем?

Вот это

Понял. С экономической точки зрения, кардинального различия StarTram с химической РН нет - так же дорого и невкусно. "Орион" экономически гораздо привлекательнее, если не учитывать отдалённые последствия (а если учитывать, то его нельзя использовать - что, собственно, мы у нас и наблюдаем).

Вообще, цена освоения космического пространства, вне засивимости от используемой технологии, практически постоянная. Такщта просто следует использовать то что есть под рукой. В описанной ситуации нет смысла городить что-то ещё - "Орион" имеет отличные эксплуатационные характеристики, поэтому для экспансии выгоднее чем предложенная электромагнитная детская железная дорога. А редкозёмов на покорённых планетах ещё накопаем.

[nik_pog]

С экономической точки зрения, кардинального различия StarTram с химической РН нет - так же дорого и невкусно

Как же нет? Принцип реактивного движения - злая штука. Только примерно 1% работы, совершаемой ракетой при старте с Земли, уходит в потенциальную и кинетическую энергию ПН на орбите. Это происходит потому, что основную часть энергии ракета тратит на разгон собственного топлива. А "коэффициент вредного действия" обидно высокий, поскольку продукты сгорания никуда не деваются, благополучно загрязняя атмосферу. Легко заметить, что безракетный космический запуск будет на порядок эффективнее даже если его КПД всего 10%. У "Ориона" коэффициент вредного действия еще выше, хотя ситуация с КПД отчасти исправлена тем, что топливо в этом случае весит меньше. Но для "трамвая" оценочная стоимость вывода груза на орбиту на 2 порядка меньше, чем для современных ракет.

А редкозёмов на покорённых планетах ещё накопаем.

Задумывались ли вы перед тем, как написать это, насколько на самом деле редкие в масштабах Солнечной системы уран и торий?

[Владислав]

StarTram с химической РН нет - так же дорого и невкусно. "Орион" экономически гораздо привлекательнее, если не учитывать отдалённые последствия

Лофстром на своей петле как-то насчитал $3/кг. Как тебе такое, Илон Маск? 

[Magnum]

Представим

худлит!!! 

 

[Daniil]

Легко заметить... будет на порядок эффективнее даже если его КПД всего 10%... стоимость вывода груза на орбиту на 2 порядка меньше, чем для современных ракет

Безусловно, безусловно. Но не следует путать техническую эффективность с экономической. Экономическая эффективность всех безракетных методов запуска упирается в дороговизну пусковой установки. Подобные масштабные проекты окупаются только если они всегда работают под нагрузкой (и нагрузка при их масштабах должна быть БОЛЬШОЙ). Если же они простаивают, они моментально превращаются в прожорливую дыру в бюджете. "Орион" же этого недостатка лишён. Если надо - летает, если не надо - в уголочке может постоять, требуя сравнительно небольшого обслуживания.

 

Как тебе такое, Илон Маск?

Не знаю, я не Маск. Что же касается Лофстрома - то Маск-то летает, а где та петля Лофстрома? Ну и если посчитать - петля Лофстрома имеет ценник $30+ млрд. 1 кг груза - $3. Для окупаемости надо вывести на орбиту 10 млн. т. Мы что, стенфордский тор собрались строить?

Изменено 19 Jun 2020 пользователем Daniil

[sigulin.maxim]

петля Лофстрома

Для окупаемости надо вывести на орбиту 10 млн. т

Т.е. петля имеет смысл если мы полноценно колонизируем спутник (Луну?). Вообще 10 млн. тонн в год это пропускная способность однопутной железной дороги (точнее проектируемая дорога Кызыл-Курагино предполагает грузооборот в 16 млн. тонн). 

[Daniil]

Т.е. петля имеет смысл если мы полноценно колонизируем спутник (Луну?).

Не совсем так. Петля имеет смысл если мы начинаем с орбитой полноценный товарооборот. Т.е., 10 млн. т. туда, 10 млн. т. обратно. Для полноценной колонизации спутника столько не нужно, достаточно 50-60 тыс. тонн в год. Нам же туда, так то, только оборудование возить, жратву и людей, ресурсы уже там будут добываться.

[nik_pog]

Если же они простаивают

... то ничего страшного не происходит. Это не космический фонтан, который постоянно работать должен. Изначальная постройка, конечно, стоит денег, но не безумных по современным меркам. Всего в 5 раз больше, чем Крымский мост. Нужен большой грузооборот, чтобы это имело смысл, но у нас есть целых две планеты для колонизации. Грузооборот спокойно выйдет на предел, как бы второй трамвай строить не пришлось.

ресурсы уже там будут добываться

А кто превратит все эти ресурсы в промтовары? На полное самообеспечение колония выйдет ну очень нескоро.

[renyxa]

У взрыволета тоже есть простойный момент - производство зарядов. Они достаточно хайтечные и недешевые.

Плюс "Ориона", видимо, как разведывательного корабля - может сесть и стартовать сам.

худлит!!! 

Придется конкурировать с Тро и Робертом. Но попробую.

[Владислав]

Для окупаемости надо вывести на орбиту 10 млн. т.

Нам в принципе такие объемы товарооборота и нужны в условии задачи

[Daniil]

то ничего страшного не происходит

Нам в принципе такие объемы товарооборота и нужны в условии задачи

Никак нет. В задаче говорилось о начальном этапе колонизации - о том чтобы высадиться и закрепиться. Для этого оптимальны корабли типа "Орион". Когда начнётся большой товарооборот (а это дай бог лет через 50-100), разумеется, потребуются другие решения. Чтобы обеспечить такой товарооборот колонии нужно дорасти до 100+ тыс. человек. Но это когда ещё будет!

 

А кто превратит все эти ресурсы в промтовары? На полное самообеспечение колония выйдет ну очень нескоро.

Ну а какие такие уж хайтечные промтовары нужны колонии? Компьютерную технику, электронику, медикаменты, точную механику и изделия среднего машиностроения (всё что нужно для атомной промышленности, не знаю как это правильно называется) можно поначалу вполне себе взрыволётами подбрасывать, а остальное без особых проблем изготавливается на месте.

[nik_pog]

Но это когда ещё будет!

Так зачем строить замок из подушек, когда мы все большие мальчики? Темпы колонизации самым непосредственным образом зависят от того, сколько добра забросить на первоначальном этапе. Зачем начинать с маленького поселения, которое разовьет нормальный товарооборот лет через сто, если можно спокойно поднимать десяток таких поселений параллельно? Сразу селиться во всех климатических зонах, рядом со всеми богатыми залежами полезных ископаемых, которые были разведаны на подготовительном этапе.

Ну а какие такие уж хайтечные промтовары нужны колонии?

Вы, наверное, удивитесь, но банальные нитки - это промтовар. Для организации производства ниток потребуется помещение под цех, склады и специальное оборудование. Потребуются люди, которые умеют этим оборудованием пользоваться. И это не только вопрос, чего бы надеть. Без ниток не появятся шнуры, веревки, канаты и т.д., без веревок не появятся рыболовные сети и далее по списку. Практически все, что вы встречаете в своей жизни, - продукт промышленного производства. И что самое печальное - разного, с многоуровневым циклом. Вопрос не в хайтечности промтоваров, а в том, что различных запросов бесконечно много. Разворачивать кустарное производство на месте по каждому из пунктов будет не менее затратно, чем все возить. А самое главное - для этого нужно иметь на месте множество разнообразных специалистов и поддерживать их жизнедеятельность. Практический опыт попыток различных Эль Президенте организовать в своей банановой республике автаркию показывает, что это непросто даже если население исчисляется миллионами. У жалких тысяч нет шансов.

[nik_pog]

может сесть и стартовать сам.

Кстати, я где-то встречал инфу, что именно сесть сам Орион не может, потому что при торможении в атмосфере будет влетать в ударную волну от взрыва, и это создаст гораздо более серьезные нагрузки, чем те, на которые рассчитана конструкция.

[Daniil]

Темпы колонизации самым непосредственным образом зависят от того, сколько добра забросить на первоначальном этапе. Зачем начинать с маленького поселения, которое разовьет нормальный товарооборот лет через сто, если можно спокойно поднимать десяток таких поселений параллельно? Сразу селиться во всех климатических зонах, рядом со всеми богатыми залежами полезных ископаемых, которые были разведаны на подготовительном этапе.

Потому что это не то же самое что подъём целины или заселение какой-то пустой области на материнской планете. Это другая планета, совсем. Сравнительно близкие аналоги у нас - освоение сибирского Севера, да и то...

 

Вы, наверное, удивитесь, но банальные нитки - это промтовар. Для организации производства ниток потребуется помещение под цех, склады и специальное оборудование. Потребуются люди, которые умеют этим оборудованием пользоваться.

Я считаю, вы преувеличиваете сложность задачи. Имея проработанные способы налаживания технологических цепочек, всё это делается.

 

Практический опыт попыток различных Эль Президенте организовать в своей банановой республике автаркию показывает, что это непросто даже если население исчисляется миллионами. У жалких тысяч нет шансов.

А вы приведите примеры подобных попыток. В рамках данной темы это крайне интересно было бы исследовать.

[ЕвгенийЯСен]

Поэтому для вывода грузов на орбиту лучше довести до ума какой-нибудь "космический трамвай".

Если бы в РИ не проюбили - пуская все эти миссии, Прогрессы, да спутники, а амы - членоки и снова же коммерции спутники. Давно бы имели и орбы и цепочку бакенов-заправок до Луны и Мун-сити с космодромом к Марсу, да и сам Марс. 

[nik_pog]

А вы приведите примеры подобных попыток

Из самого простого - КНДР. Стратегия "опоры исключительно на собственные силы" в начале 90-х довела страну до цугундера, после чего осталась исключительно на словах. Социалистическая Албания тоже была ярким примером.

Имея проработанные способы налаживания технологических цепочек, всё это делается.

Ну как же эти способы проработать, если вы их даже придумать не можете?

Это другая планета, совсем.

Перед началом собственно колонизации планету исследовали 30 лет. И, по условию задачи, эти совсем другие планеты отличаются друг от друга примерно как разные биомы на Земле. Если так получилось, что мы решили сделать там не исследовательскую станцию, где дежурят вахтовым методом, а город, то его надо сразу делать полноценным, потому что особых причин тормозить нет. А чем быстрее город разовьется, тем быстрее он начнет наконец окупаться.

[Treau Garold]

Придется конкурировать с Тро и Робертом. Но попробую.

Главное - начать. У Вас все получится.