Обмен компонентами химического топлива между восходящими и нисходящими космическими аппаратами

Обмен компонентами химического топлива между восходящими и нисходящими космическими аппаратами

Данный пост является продолжением идей высказанных мной в предыдущем посте, если какая либо часть рассуждений кажется Вам недостаточно раскрытой возможно вы сможете найти ответ в предыдущем посте.

В одном из комментариев мне был высказан справедливый упрек что использование воды в качестве ракетного топлива довольно расточительный подход который не может являться основанием для долгосрочного стабильного освоения лунных ресурсов, также в другом комментарии был задан вопрос что именно я предполагаю постоянно перевозить с поверхности луны на низкую околоземную орбиту, данный пост, как мне кажется, должен дать ответ на оба этих вопроса.

В качестве ответа на оба приведенных выше вопроса я предлагаю полностью отказаться от производства кислород/водородного топлива из лунной воды и перейти к использованию кислорода из лунного грунта, который образуется в качестве отхода при производстве металлов. второй же компонент топливной пары, а именно водород я предлагаю экспортировать с Земли.

На незамедлительные возражения что вывод полезной нагрузки на НОО земли весьма энергозатратный я отвечу что водород составляет всего лишь 11% от полной массы топлива и при необходимости делать выбор тратить энергию поднимая водород с земли или извлекать его из столько ценного ресурса как лунная вода для меня выбор очевиден.

Так же предложение использовать лунный кислород одновременно дает ответ на вопрос что можно вывозить с ПЛ в столь значительных объемах на НОО земли и этот ответ тот же самый кислород.

Учитывая все выше сказанное рассмотрим повторно полет по маршруту ПЛ-НОО-ПЛ но уже опираясь на новые предпосылки. Для упрочения понимания опустим расчеты и будем оперировать уже готовыми цифрами приняв в качестве начальных данных следующие величины

I_SP = 4650 м/с

V_M1 = 1674 м/с

V_M2 = 0591 м/с

V_E2 = 3128 м/с

VE22 = V_E2 / 2 = 1564 м/с

КА на поверхности луны заправлен 680,7 тоннами топлива из которых 654,6 тонн это лунный кислород и 26,2 тонна земной водород ранее доставленный

КА стартует с поверхности луны на низкую опорную лунную орбиту расходуя 236,0 тонн топлива из которых 209,8 тонны кислород и 26,2 тонна водород. Остаток топлива 444,8 тонн кислорода.

КА стыкуется с с орбитальной топливозаправочной станцией ОТЗС, передает на нее 87,1 тонну кислорода и получает 6,1 тонну водорода. Остаток топлива 363,8 тонн из которых 357,7 тонн кислорода и 6,1 тонна водорода.

КА переходи на транслунную траекторию расходуя 55,3 тонны топлива из которых 49,7 тонн кислород и 6,1 тонна водород. Остаток топлива 308,5 тонн кислорода.

КА стыкуется с ОТЗС расположенной в точке Ласгранжа-1 и передает на нее 29,2 тонны кислорода. Остаток топлива 279,0 тонн кислорода.

КА выполняет аэродинамическое торможения и переходит на высокоэллиптическую орбиту с апогеем/перигеем ХХХ/ХХХ.

КА стыкуется с ОТЗС расположенной на высокоэллиптической орбите и передает на нее 87,7 тонн кислорода. Остаток топлива 191,6 тонна кислорода.

КА выполняет аэродинамическое торможения и переходит на низкую круговую орбиту земли.

КА стыкуется с ОТЗС расположенной на низкой околоземной орбите и передает на нее 100,0 тонн кислорода и получает 69,4 тонн водорода. Остаток топлива 161,0 тонна, из которых 91,6 тонн кислород и 69,4 тонны водород.

По итогу перелета луна-земля 100,0 тонн кислорода переданных на ОТЗС являются грузом который КА доставил на низкую опорную орбиту Земли.

КА выполняет разгон и переходит на высокоэллиптическую орбиту с апогеем/перигеем ХХХ/ХХХ расходуя 103,1 тонну топлива из которых 91,6 тонн кислород и 11,5 тонн водород. Остаток топлива 57,9 тонн водорода.

КА стыкуется с ОТЗС расположенной на высокоэллиптической орбите и получает от нее 87,7 тонн кислорода. Остаток топлива 145,6 тонн топлива из которых 87,7 тонн кислорода и 57,9 тонн водорода.

КА выполняет разгон и переходит на транслунную орбиту расходуя 98,7 тонн топлива из которых 87,7 тонн кислорода и 11,0 тонн водорода. Остаток топлива 46,9 тонн водорода.

КА стыкуется с ОТЗС расположенной в точке Ласгранжа-1 и получает от нее 29,2 тонны кислорода. Остаток топлива 76,1 тонна из которых 29,2 тонны кислорода и 46,9 тонн водорода.

КА выполняет торможение и переходит на низкую опорную орбиту Луна расходуя 32,9 тонн топлива из которых 29,2 тонны кислорода и 3,7 тонны водорода. Остаток топлива 43,2 тонны водорода.

КА стыкуется с ОТЗС расположенной на низкой опорной окололунной орбите передает на нее 6,1 тонну водорода и получает 87,1 тонну кислорода. Остаток топлива 124,2 тонны топлива из которых 87,1 тонна кислорода и 37,1 тонна водорода.

КА приземляется на поверхность луны расходуя 98,0 тонн топлива из которых 87,1 тонна кислорода и 10,9 тонн водорода. Остаток топлива 26,2 тонны водорода.

По итогам данного рейса КА доставил 100,0 тонн кислорода с поверхности луны на низкую околоземную орбиту и 100,0 тонн груза с низкой орбиты на поверхность луны израсходовав на это суммарно 554,6 тонн лунного кислорода и 69,4 тонн земного водорода.

Заранее упреждая возражения о сложности конструкции ракет с криогенными компонентами, особенно на водороде, скажу что организационные способы преодоления данной проблемы вполне реалистичны и будут пояснены в следующих постах.

Также в следующих постах, если они будут, предполагается отвезти 100,0 тонн кислорода на низкую марсианскую орбиту и привезти от туда 100,0 тонн хлора на поверхность луны для нужд химической и металлургической промышленности.


Source link

Total
0
Shares
Previous Post

Бизнес-аналитик / IT Analyst

Next Post

Systems Analyst

Related Posts