Pohľad z bufetu

V najbližšom období bude schválený nový národný projekt rozvoja kozmického priemyslu. Jeho najdôležitejším zameraním bude zásadný prieskum hlbokého vesmíru, ako aj zabezpečenie kvalitného rozvoja v oblasti jadrovej vesmírnej energie. Vladimir Putin to uviedol 16. apríla na stretnutí na túto tému na Baumanovej Moskovskej štátnej technickej univerzite. Tu navštívil aj nový komplex internátov pre študentov a porozprával sa so študentmi. Znepokojovalo ich najmä medzinárodné partnerstvo vo vesmírnom sektore a plány Ruskej federácie na rozvoj vzdialených hraníc. Na aké vesmírne projekty sa Rusko v súčasnosti zameriava a ku komu Vladimir Putin prirovnal Elona Muska . V najbližšom období bude schválený nový národný projekt rozvoja kozmického priemyslu. Jeho najdôležitejším zameraním bude zásadný prieskum hlbokého vesmíru, ako aj zabezpečenie kvalitného rozvoja v oblasti jadrovej vesmírnej energie. Vladimir Putin to uviedol 16. apríla na stretnutí na túto tému na Baumanovej Moskovskej štátnej technickej univerzite. Tu navštívil aj nový komplex internátov pre študentov a porozprával sa so študentmi. Znepokojovalo ich najmä medzinárodné partnerstvo vo vesmírnom sektore a plány Ruskej federácie na rozvoj vzdialených hraníc. Na aké vesmírne projekty sa Rusko v súčasnosti zameriava a ku komu Vladimir Putin prirovnal Elona Muska — v článku Izvestija. Kirill Dmitriev, generálny riaditeľ Ruského fondu priamych investícií a osobitný zástupca prezidenta Ruskej federácie pre investičnú a ekonomickú spoluprácu už skôr uviedol, že Roskosmos zvažuje spoluprácu s Elonom Muskom v otázke letov na Mars. Jadrové elektrárne vytvorené sovietskymi vedcami už boli prevádzkované na obežnej dráhe. A v súčasnej fáze, berúc do úvahy vyspelé materiály a nové technológie, sa na realizáciu takýchto zložitých projektov otvárajú kvalitatívne odlišné, zásadne nové, veľké príležitosti,“ zdôraznil prezident. Základný prieskum hlbokého vesmíru by sa mal stať najdôležitejšou oblasťou národného projektu rozvoja vesmírnych aktivít. Rusko tu má vážne rezervy a rozbehli sa významné programy. V prvom rade je to orbitálne observatórium Spektr-RV, skutočné vesmírne laboratórium, ktoré robí podrobnú mapu vesmíru,“ — Medzi najsľubnejšie potenciálne oblasti výskumu sa bude venovať pozornosť vytvoreniu nových generácií motorov poháňaných jadrovou energiou. Hlboký vesmírny prieskum, a naša krajina má také ambiciózne plány, je nemožný bez silných a dlhodobo fungujúcich jednotiek,“ Rusko ide ponúknuť svoj jadrový vesmírny reaktor, ktorý môže vyrábať dlhodobo energiu v miestach bez atmosféry, môže pracovať v dopravných transportných moduloch na dopravu tovarov kamkoľvek v slnečnej sústave… požijeme uvidíme či sa uskutoční spolupráca USA-Rusko aj v marsovskom projekte Elona Muska. Ich spolupráca ( USA Rusko) začala projektami Sojuz Apollo, pokračuje dodnes na ISS. Rusko mu ponúka energetický generátor , jadrový reaktor ktorý skonštruovali a je použiteľný vo vesmíre. Bude využitý ako „elektráreň pre továreň, ktorú je potrebné na Marse vybudovať na výrobu- ťažbu paliva, teda metánu a vodíka. Tých je na Marse dostatok, preto Muskove rakety lietajú na metán a ako okysličovadlo je kyslík.

Množstvo paliva, ktoré Starship spotrebuje pri lete na Mars, závisí od viacerých faktorov, ako je hmotnosť nákladu, trajektória letu a použitie tankovacích misií na obežnej dráhe. SpaceX však poskytuje niektoré všeobecné odhady:

Hlavné komponenty paliva Starship:

• Palivo: Starship používa metán (CH₄) a kyslík (O₂) v pomere približne 3,6:1 (hmotnostne).

• Celková kapacita paliva:

  • Starship (2. stupeň): ~1 200 ton (CH₄ + O₂)

  • Super Heavy (1. stupeň): ~3 400 ton (CH₄ + O₂)

Spotreba pri lete na Mars:

1. Vynesenie na obežnú dráhu:

   • Starship + Super Heavy spotrebujú väčšinu paliva už pri vzlete a dosiahnutí obežnej dráhy (~4 600 ton spolu).

   • Samotný Starship (2. stupeň) potom má ešte ~1 200 ton paliva na orbitálne manévre.

2. Prelet na Mars:

   • Na cestu k Marsu potrebuje Starship ďalší zápal (tzv. trans-Mars injection, TMI), ktorý môže vyžadovať ~800–1 000 ton paliva (v závislosti od optimálnej trajektórie).

   • Ak sa Starship tankuje na obežnej dráhe, môže mať k dispozícii viac paliva.

3. Pristátie na Marse:

   • Na pristátie bude potrebné ~100–200 ton paliva (v závislosti od použitia atmosférického brzdenia a potrebných zápalov).

Celkový odhad:

• Jedna Starship na cestu k Marsu môže spotrebovať približne 4 600 – 5 000 ton paliva (vrátane vzletu z Zeme a preletu).

• Ak sa použije orbitálne tankovanie, môže byť potrebných niekoľko štartov Starship len na doplnenie paliva pre jednu misiu na Mars.

Zhrnutie:

• Vzlet z Zeme: ~4 600 ton (Starship + Super Heavy)

• Prelet na Mars: ~800–1 000 ton

• Pristátie na Marse: ~100–200 ton

Starship je navrhnutý ako plne opakovane použiteľný systém, čo znižuje náklady, no celková spotreba paliva na misiu na Mars zostáva veľmi vysoká. Presné čísla budú známe až po prvých skutočných misiách. ?

koľko ton paliva by bolo potrebné na vzlet z marsu na obežnú dráhu kde by bolo doplnenie paliva?

Na vzlet z Marsu na obežnú dráhu (kde by sa mohlo doplniť palivo) potrebuje Starship výrazne menej paliva ako na Zemi, hlavne kvôli nižšej gravitácii (∼3,72 m/s² vs. 9,81 m/s²) a možnosti využiť atmosféru Marsu na aerodynamické brzdenie pri pristátí.

Odhadované množstvo paliva pre vzlet z Marsu:

1. Potrebný delta-v (Δv) pre orbit Marsu:

   • Vzlet z povrchu: ~4,1 km/s (s aerodynamickými stratami)

   • Dostanie sa na nízku obežnú dráhu Marsu (LEO): ~3,6–4,0 km/s (v závislosti od trajektórie)

2. Hmotnostný pomer (podľa raketovej rovnice):

   • Starship používa Raptor 2 (alebo 3) motory s Isp ~380 s (3,73 km/s) vo vákuu.

   • Pre Δv = 4,0 km/s a hmotnostný pomer (MR) = e^(Δv / (Isp × g₀)) ≈ 2,96.

   • Ak je suchá hmotnosť Starship ~120 ton + náklad ~50 ton, potom:

     Celkovaˊ hmotnostˇ pred zaˊpalom=suchaˊ hmotnostˇ+naˊklad+palivo=120+50+mpalivo

     Celkovaˊ hmotnostˇ pred zaˊpalom=suchaˊ hmotnostˇ+naˊklad+palivo=120+50+mpalivo​MR=170170+mpalivo​​≈2,96⟹mpalivo​≈330 ton

   • Realistický odhad: 300–400 ton metánu a kyslíka (kvôli stratám a rezervám).

3. Výroba paliva na Marse (ISRU):

   • SpaceX plánuje vyrábať palivo (CH₄ + O₂) pomocou sabatierovej reakcie z CO₂ z atmosféry Marsu a vody z ľadu.

   • Na vyrobenie 300 ton paliva bude treba:

     • ~700 ton CO₂ (z atmosféry)

     • ~54 ton vodíka (z elektrolýzy vody)

Zhrnutie:

• Starship na vzlet z Marsu potrebuje približne 300–400 ton paliva.

• Doplnenie paliva na obežnej dráhe Marsu by vyžadovalo buď:

  • Ďalšie Starship s palivom (čo je náročné), alebo

  • Orbitálnu palivovú stanicu (dlhodobé riešenie).

Porovnanie so Zemou:

• Na Zemi Starship + Super Heavy potrebujú ~4 600 ton paliva na dosiahnutie obežnej dráhy.

• Na Marse stačí ~10x menej paliva kvôli nižšej gravitácii a absencii atmosférického odporu pri vzlete.

Ak by sa palivo dopĺňalo na obežnej dráhe Marsu, mohlo by to umožniť návrat na Zem bez nutnosti pristáť s veľkým množstvom paliva.

Najskôr bude musieť Zem vyslať na Mars niekoľko rakiet s rozloženou fabrikou na výrobu paliva a robotov, ktorí to tam postavia . Až potom prichádza do úvahy let s ľudskou posádkou.

Nezanedbateľnou hrozbou je aj kozmické žiarenie , ktoré bude pôsobiť na posádku počas letu a pri pobyte na Marse. Preto bude priestor pre posádku musieť byť odtienený „užitočným nákladom“ vodou, potravinami a iným nebiologickým materiálom, ktorý pohltí rýchle častice aby pôsobili na posádku v čo najmenšom množstve.

Jednoduché Trumpovo vyhlásenie o ceste na Mars je pekné, ale pred vedcami stojí čertovsky veľa práce, aby ten problém vyriešili a napokon misiu uskutočnili. Nemyslím si že to bude do desiatich rokov. Podľa mňa ak sa dožijem to bude najskôr v roku 2035. Čína sa sústredila na vybudovanie základne na odvrátenej strane mesiaca, tam postaví aj svoj veľký rádioteleskop, ako aj základňu pre ďalší prieskum hlbokého vesmíru.