Polski projekt załogowej misji marsjańskiej w finale konkursu

[Romek63]

Ciekawy artykuł dzisiaj znalazłem i chyba jego treść zasługuje na nowy wątek.

Polski projekt załogowej misji do Marsa.
http://gadzetomania.pl/940,polski-projekt-misji-na-marsa-wsrod-najlepszych-na-swiecie-astronauci-zamieszkaja-w-zbiorniku-paliwa

W kwietniu w należącym do NASA Centrum Badawczym Ames odbędzie się finał konkursu Inspiration Mars Student Design Contest, którego uczestnicy mieli zaplanować załogową misję na Marsa. Wśród finalistów znalazła się również drużyna z Polski!
[...]W tym miejscu znajdziecie konkursowe prezentacje polskich zespołów (uwaga, duże pliki!): WUT Dream Team, Space is More, Mars IV.
http://members.marssociety.org/inspiration-mars/semifinalists/WUT%20Dream%20Team%20Mars%202018%20v1.7.pdf
http://members.marssociety.org/inspiration-mars/finalists/Space%20is%20More-Final.pdf
http://members.marssociety.org/inspiration-mars/semifinalists/MARS%20IV%20%28Poland%29.pdf
http://spaceismore.files.wordpress.com/2014/03/spaceismoresmall22.jpg


[...]

Ten pomysł z wykorzystaniem zbiornika paliwa jako habitatu bardzo mi się podoba 
Bardzo przepraszam za to że to niestety tylko artykuł z portalu Gadżetomania, a więc silą rzeczy musi być oczywiście bardzo nieprofesjonalny, mało wiarygodny i pełen błędów  więc niektórzy mogą być znowu oburzeni. Mam jednak nadzieję, że raz jeszcze zostanie mi to wybaczone ze względu na interesującą tematykę i aktualność. Na profesjonalnym portalu kosmonauta.net niestety na razie niewiele można o tych projektach poczytać 

[JSz]

Przepraszam za to że to niestety tylko artykuł z portalu Gadżetomania, a więc silą rzeczy musi być oczywiście bardzo nieprofesjonalny i pełen błędów  więc niektórzy mogą być znowu oburzeni. Mam jednak nadzieję, że raz jeszcze zostanie mi to wybaczone ze względu na interesującą tematykę i aktualność.

Romku, nie udawaj że jesteś taki wrażliwy .

Ale swoją drogą istotnie, lepiej odsyłać do źródła:
http://spaceismore.com/ - blog SpaceIsMore Leszka Orzechowskiego, szefa zespołu.

PS.
Warto podkreślić, że zespół z Politechniki Wrocławskiej zakwalifikował się do finałowej dziesiątki w konkursie Inspiration Mars Student Design Contest (na 38 startujących). W kwietniu finał gdzieś w NASA.

[szymszym2020]

           ... pomysl na "meble z ikei" jest calkim niezly;-))) Ale, niestety, niezbyt sie nadaje, wiekszosc komponentow na ISS jest po prostu przylepiona/przywiazana  do scian. To samo dotyczy "lozek" (dobrze widze?) Na iss sa to specyficzne "szafki" do ktorych pakuje sie pionowa astronautow. Sam pomysl na to aby odzielic glowny bezzalogowy statek od zalogowej czesci imho bardzo dobry - wydaje mi sie jednak, ze mozna by to oddzielenie lepiej wykorzystac. Czy liczyliscie jaka ma Wasz statek mase? czy silnik z SLS starczy? I tak sie zastanawiam nad ta wirowka, w sumie pomysl dobry, ale czy nie spowoduje, ze glowny statek nie zacznei po malu ale zawsze wirowac w druga strone?;-) Z powazaniem
                              Adam Przybyla

Jeśli chodzi o masę statku to element ext-LUS czyli górny stopień SLS waży 107 ton i w zależności od dnia między pierwszym a dwudziestym dniu stycznia 2018 roku pozwala on na umieszczenie na odpowiedniej trajektorii payloadu od 27 do 30 ton i tyle właśnie waży Earth Reentry Pod wraz modułem serwisowym oraz zdokowanym do niego module cargo który nazywamy w raporcie Dry Workshop. Jeśli chodzi o dokładniejsze informacje na temat trajektorii to zapraszam do części drugiej naszego raportu. Aleksander Tuzik z naszej grupy napisał algorytm ewolucyjny i obliczył "od zera" trajektorię o minimalnym C3. Czynnikiem decydującym było ograniczenie prędkości wejścia w atmosferę Kapsuły ERP. Maksymalna zakładana przez nas prędkość wejścia w atmosferę to 14.2 km/s.

G-bike czyli nasza wirówka faktycznie będzie będzie powodowała obrót całego statku w przeciwnym kierunku, ale moduł serwisowy wzięty prawie całkowicie żywcem z Cygnusa zawiera zapas hipergoli do RCSów aby wielokrotnie zmieniać położenie statku w przestrzeni.

Łóżko pokazane w infografice to tak naprawdę cylinder który pozwoli parze uprawiać seks w stanie nieważkości co jest istotnym elementem dziennej rutyny przy tak długiej izolacji.

Zapraszam wszystkich do lektury naszego raportu jak i raportów konkurencji na stronie mars society.

Pozdrawiam

Szymon Gryś

[russex]

Łóżko pokazane w infografice to tak naprawdę cylinder który pozwoli parze uprawiać seks w stanie nieważkości co jest istotnym elementem dziennej rutyny przy tak długiej izolacji.

Polacy pomyślą o wszystkim chacha

szymszym2020 zapraszamy do częstszego komentowania postępów waszych prac na forum oraz na zachęć współtowarzyszy (tak czerwono trochę brzmi:)) na forum. 

[szymszym2020]

Tak naprawdę wszystkie prace są już zakończone. Teraz pozostaje nam 1. przygotować się na pytania jakie mogą nam zadać w stanach w Nasa ARC 2. znaleźć dofinansowanie, żeby tam w ogóle jechać.

Ja z chęcią wszystko skomentuje tylko nie chce się wypowiadać na tematy które może nikogo tutaj nie interesują. Dlatego zapraszam do przejrzenia naszego projektu i zadawania pytań

http://members.marssociety.org/inspiration-mars/finalists/Space%20is%20More-Final.pdf

[JSz]

Przyznaję, że nioe przeczytałem całego opisu projektu, bo to obszerny dokument. Przejrzałem tylko infografikę i mam kilka prostych pytań, wynikających może z tego, ze nie chciało mi się jeszcze zagłębić w tekst:

- Dlaczego moduł serwisowy akurat z Cygnusa? Sama NASA chce docelowo używać modułu z ATV.

- Co to jest "rakieta 2. stopnia"? Przypuszczam, że to nie DCSS, który prawdopodobnie będzie drugim stopniem SLS, ale zostanie ona wyniesiona przez SLS jako ładunek?

- Jak ma się ta rakieta 2. stopnia do rysunku "spacecraft view"? Czy jest to zestaw: silniki zamontowane do ramy, potem zbiorniki na LOX, a potem duży zbiornik na LH? Rozumiem, że po wykorzystaniu całego LH, zbiornik ten zostanie przerobiony na habitat.

- Jeśli tak, to kiedy to nastąpi? Wkrótce po opuszczeniu LEO? Jeśli znowu tak, to statek będzie pozbawiony jakiejkolwiek możliwości korygowania orbity, bez kropli paliwa, a silniki i zbiornik LOX będą już niepotrzebne.

[Romek63]

To ja w takim razie mam takie pytanie. Czy ta wirówka napędzana siłą mięśni kosmonautów miałaby działać bez przerwy przez cały czas lotu, czy tylko od czasu do czasu, i czy miałaby ewentualnie posiadać jakiś dodatkowy napęd np. klasycznym silnikiem elektrycznym lub silniczkami jonowymi ? A jeśli nie będzie mechanicznego napędu wirówki to dlaczego - zbyt ograniczone zasoby energii na statku ? W końcu przecież działająca non stop wirówka bardziej by służyła utrzymaniu dobrego zdrowia i kondycji załogi.

[szymszym2020]

Według nas to właśnie moduł od Cygnusa posiada możliwość powiększenia zbiorników na hipergole której zużycie zupełnie na oko oszacowaliśmy ze względu na brak dostępnych danych na temat zużycia. Dodatkowo Cygnus posiada wbudowane interfejsy aby używać wybrane przez nas ogniwa słoneczne Super Flex.

Nie używamy DCSS ze względu na zbyt dużą wartość Boil-offu. Używamy Large Upper Stage, który będzie wyniesony przes SLS jako payload. Do ramy zamontowane są 4 silniki RL-10. Najlpierw wykonamy nimi burn trwający około 400 sekund, który wyniesie statek na mocno eliptyczną orbitę a potem kolejny około 400 sekundowy burn wyniesie nas na trajektorię Mars flyby(szczegóły w raporcie). Zbiorniki w tego typu nawet bezzałogowych misjach są wietrzone z pozostałego paliwa ze względów bezpieczeństwa i wszelkie korekty są wykonywane przez silniki używające hipergoli. Największa korekta orbity odbędzie się kilkanaście dni po opuszczeniu LEO i jest to znikome delta V. Dlatego jakiś czas po impulsie na LEO załoga napełni zbiornik po LH atmosferą i zamieni go habitat.

Jeśli chodzi o wirówkę to będzie napędzana tylko i wyłącznie siłą ludzkich mięśni. Będzie obracać się z prędkością pozwalającą na osiągniecie przeciążenia na poziomie nóg wynoszącego około 1,2 g. Osoba pedałującą miałaby na sobie okulary Oculus Rift na których byłaby wyświetlana przejażdżka zwykłym rowerem aby uniknąć nudności. Trening na G-bike'u jest codzienną rutyną treningową załogi mającą na celu zminimalizowanie odwapnienia kośćca oraz zaniku mięśni.

[JSz]

Czyli nie przewidujecie żadnej możliwości korekty lotu już wkrótce po opuszczeniu LEO? Silniki manewrowe modułu Cygnusa pewno wystarczą tylko na same manewry podczas powrotnego wejścia w atmosferę.

[szymszym2020]

Moduł Cygnusa jest oczywiście odrzucany przed wejściem w atmosferę, a manewry są możliwe dzięki RCSom wbudowanym w ERP. A nawet w razie wejścia balistycznego przeciążenie nie powinno zabić śmiałków na pokładzie

Dużych korekt po opuszczeniu LEO też nie przewiduje z racji fundamentalnych zasad mechaniki orbitalnej, czyli w skrócie wracamy na ziemię za darmo (free return trajectory)

[pogrzex]

Osłony radiacyjne też macie, czy po lądowaniu od razu na chemioterapię ?

[szymszym2020]

Druga część trzeciej części raportu poświęcona jest promieniowaniu i przeciwdziałaniu jego skutkom.
Po pierwsze statek prawie cały czas lotu jest zorientowany głównymi silnikami do słońca aby ich konstrukcja i zbiornik LOX chłonęły promieniowanie ze strony słońca. Symulacyjnie został wyznaczony obszar statku gdzie promieniowanie będzie najsłabsze i tam usytuowane zostały "łóżka". W 2018 aktywność słoneczna będzie w minimum więc załodze nie grożą duże rozbłyski, ale w razie takiego wydarzenia skryją się oni za zbiornikiem  z wodą która pochłonie praktycznie całe promieniowanie słoneczne. Szacujemy wzrost ryzyka na zachorowanie na śmiertelnego raka na 2% według danych NASA.

[kanarkusmaximus]

Gratulacje dostania się do finału konkursu! Niech to będzie taki pierwszy kroczek ku poważnym pracom typu "mission design" w Polsce.

Pytanie - czy powrót jest z flyby koło Wenus , czy też bez? Jaki jest najbliższy dystans do Słońca w trakcie misji? Czy aspekty termiczne + chłodzenie zostało rozwiązane? Tutaj mogę się mylić, ale wszystko bliżej od 1 AU w kwestiach lotów załogowych to chyba bardzo nieznany teren...

[szymszym2020]

Nie mylisz się. Ogólnie wszystko jeśli chodzi o loty załogowe zarówno w odległości mniejszej jak i większej od 1 AU to dość nieznany teren.

Jedna trajektoria to około 500 dniowy Mars flyby, ale mamy zoptymalizowaną też 750 dniową trajektorię z przelotem najpierw koło Marsa następnie koło Wenus.

Na module cargo pomiędzy zbiornikami na atmosferę są radiatory którymi kontrolujemy temperaturę wewnątrz.

[kanarkusmaximus]

Jakiej wielkości byłyby to radiatory? Jakie byłoby chłodziwo? (to z perspektywy doświadczeń na ISS wiemy że to złożony problem)

Czy powrót koło Wenus jest dłuższy od samego Mars flyby? Mi się wydawało, że przelot koło Wenus skraca czas misji.

Z jakiego oprogramowania korzystaliście przy proponowaniu trajektorii lotu?