Załogowe lądowanie na Marsie (SpaceX) - 2024/2025

[kanarkusmaximus]

A ja pójdę w drugą, bardziej optymistyczną stronę. Uważam, że jest przynajmniej niezerowa szansa na pierwszą misję w przyszłej dekadzie. Oczywiście z powrotem - pozostanie człowieka na Marsie jak na razie nie jest wykonalne.

Zobaczcie tutaj jedną kwestię - to organizuje środowisko komercyjne - jeszcze kilka lat temu praktycznie nie istniejące. To inne podejście niż wielkich agencji kosmicznych.

Oczywiście, wiele spraw jest mega ambitnych i obarczonych ryzykiem. Największym ryzykiem jest promieniowanie i niezawodność systemów podtrzymywania życia. Ale... jeśli koszt misji zaopatrzeniowych będzie niższy, bo stały na kolejne lata, to wówczas wiele systemów da się zaprojektować z niższą niezawodnością.

[wini]

Zakładasz, że koszt takiej wyprawy musi być ogromny tylko dlatego, że przez ostatnie kilkadziesiąt lat agencje rządowe tak twierdziły. A tak wcale nie musi być. Sama NASA stwierdziła, że gdyby oni zajęli się opracowaniem Falcona 9 to kosztowałoby to ich kolo 4mld dolarów, SpaceX zrobił to za 300mln czyli ponad 10 krotnie taniej i tak samo będzie przy misjach Marsjańskich. Mają już praktycznie gotową kapsułę załogową, która o ile się sprawdzi będzie też lądownikiem, za niedługo będą mieli FH i nawet z nim tylko mogą poskładać coś większego na orbicie do lotu na Marsa. co im zostało: jakiś habitat na lot (idealnie byłoby się dogadać z Bigelowem) i pobyt na Marsie i system powrotu (tu pewnie też wykorzystają Dragona2 a przynajmniej jego silniki). Tak więc wiele kluczowych systemów już mają lub wkrótce będą mieć. A jak się pomyśli o możliwościach MCT to już w ogóle inna historia.

Patrząc na dotychczasowe ich osiągnięcia myślę, że są w stanie zbudować całą marsjańską architekturę mieszcząc się w 3-5mld dolarów. Jak się to podzieli na 10 lat to już nie wygląda to tak nieosiągalnie jak się wydaje..

[kanarkusmaximus]

Koszt i tak będzie rzędu kilkunastu miliardów dolarów, za mniej "się nie da". W szczególności tutaj chyba mało jeszcze nie wiemy o ilości planowanych prac B+R na najbliższe lata. Same starty i lot to może być niewielka wartość.

Poczekajmy do IAC 2016, wtedy zostanie to przedstawione.

[Jarek]

To nie tak, wini. Widzisz, ja dostrzegam możliwość, że prognozowane koszty rozwoju i realizacji misji marsjańskiej mogą dzięki innowacyjnym koncepcjom spaść drastycznie w stosunku do starych szacunków. W tym zakresie zgadzam się (częściowo) z Tobą i kanarkiem. Dla mnie to właśnie jest część tego innowacyjnego impulsu ze strony SpaceX i im podobnych, który może otworzyć klimat na faktyczną realizacje takiego programu, o czym pisałem. Tylko nadal będzie to zbyt duży bagaż finansowy  jak na możliwości jednej firmy, nawet bardzo dochodowej.

Nadal będą to miliardy, a nie setki milionów USD. Bez znacznego zaangażowania finansowego państwa, tak jak to było w przypadku Apolla -nierealne. Nie mówimy przecież o miliardach na inwestycje, które w przewidywalnym zakresie przyniosą zysk, tak jak owe 300mln wydane na opracowanie rakiety nośnej. Mowa o bezzwrotnym przedsięwzięciu eksploracyjnym na ogromną skalę, z którego ewentualne komercyjne korzyści będą czysto pośrednie (analogicznie do tych z programu Apollo), bardzo rozłożone w czasie i po różnych podmiotach, niekoniecznie tylko tych zaangażowanych a nawet w ogóle związanych z samą realizacją konkretnego programu kosmicznego.

 Ważne wydaje mi się jedno zagadnienie: SpaceX przy całej swoje innowacyjności nie zaczynała od zera. Za ich sukcesem stoi kilkadziesiat lat rozwoju silników rakietowych i rakiet nośnych. Oni mieli "tylko" do osiągniecia konkretny cel, czyli zmodyfikowanie/rozwój istniejących technologii tak, aby dzięki nowemu podejściu zoptymalizować ich działanie w celu drastycznej poprawy ekonomii wynoszenia ładunków orbitalnych. Innymi słowy, jako zrobić coś już poznanego inaczej. To załatwia masę spraw na starcie (nic nie ujmując przełomowym dokonaniom Spacex!). Po prostu przez pewne rzeczy nie trzeba się przekopywać, bo zrobiono to dawno z lepszym lub gorszym skutkiem, co pozwala zaoszczędzić masę czasu i środków. Bo wiesz, czego nie robić na pewno i co ewentualnie warto zrobić inaczej niż poprzednicy.

 W przypadku programu Apollo (wraz z prekursorami) kiedyś czy marsjańskiego dziś i jutro jest zupełnie inaczej. Wiele kluczowych problemów technicznych jest od strony praktycznej realizacji na poziomie zerowym -studia teoretyczne, jakieś demonstratory technologii (i to niedojrzałe -w mniejszej skali). Tutaj czeka nas R&D prawie całości, a nie tylko fragmentów. To oznacza koszta, których nie da się uniknąć i czas, który skromne finasowanie będzie tylko wydłużać. Dlatego aż tak tanio i szybko, jak z opracowaniem Falconów, już nie będzie.

 Przypomnę przykład, którego używałem tu na forum do upadłego: kwestia niwelacji skutków mikrograwitacji w locie dłuższym niż 1-1.5 roku. Najbardziej obiecujące z punktu widzenia konstrukcji statku o rozsądnych gabarytach jest nie zapewnienie sztucznej grawitacji w całej kapsule załogowej (co wymaga konstrukcji obrotowej o promieniu rzędu 100m), ale okresowe "zdrowotne" kondycjonowanie astronautów w kilkumetrowych wirówkach. Kuszące rozwiązanie, tylko tę metodę trzeba najpierw przetestować w kosmosie na ludziach, nie ma drogi na skróty. Stan badań owego tematu na tym poziomie zaawansowania wynosi zero.

Samo sprawdzenie tego tylko pojedynczego zagadnienia wymaga wyniesienia w kosmos (na ISS) sporej gabarytowo infrastruktury (moduł z odpowiednim wyposażeniem), czyli zajmie parę lat pracy (a nikt jeszcze nie zaczął, niewątpliwie przyda się współpraca z Bigelowem w tej i nie tylko kwestii...). A takich krytycznych dla wysłania ludzi na Marsa barier jest z pewnością więcej. "Jakiś habitat" do lotu na Marsa, w którym ludzie przeżyją bezpiecznie ze 2 lata, to temat rzeka i wciąż terra incognita. Tanio i szybko nie będzie!
Pozdrawiam
-J.

[kanarkusmaximus]

Jarku, prosiłbym Ciebie abyś nie pisał jednym ciurkiem. Tego się nie da przeczytać, a Twoje posty są często bardzo wartościowe! Do ostatniego posta się włamałem i dałem kilka razy enter.

[Jarek]

Dzięki za interwencję, rzeczywiście przydatna. Mam stały problem z nadużywaniem w korespondencji zdań wielokrotnie złożonych. Z tym już jakoś walczę, ale na wyraźniejsze łamanie akapitów czasem brakuje mi weny 
-J.

[kanarkusmaximus]

Jarku,

a ja się też częściowo z Tobą zgodzę: kwestia adaptacji do warunków mikrograwitacji o obniżonej grawitacji jest ważną i krytyczną kwestią. Widzę tutaj jednak miejsce na pewną elastyczność, której agencje kosmiczne z pewnością nie będą potrafić zrobić albo robią w naprawdę długo: formowanie się w konsorcja. Taki ISS jest przykładem jak ciężko doprowadzić do współpracy pomiędzy państwami - tutaj w obecnych czasach przewaga podmiotów komercyjnych może być naprawdę duża.

W przypadku komercyjnych działań z pewnością łatwiej będzie formować partnerstwa z różnymi innymi firmami spoza branży. Jest to też sposób często na dzielenie się ryzykiem. Zakładałbym, że SpaceX nawet jakąś strategię przyjął na zapełnienie obszarów kompetencji, w których po prostu firma nic nie realizuje. O ile oczywiście podmioty z innych branż będą chciały przeznaczać swoje finansowania, wiedzę i zasoby ludzkie na takie kwestie.

Zdecydowanie za mało szczegółów tutaj znamy, zbyt wiele niewiadomych do spekulacji, by juz wyciągać wnioski. Z pewnością jednak możemy stworzyć listę tego co nie wiadomo, co wiadomo i co z pewnością jest do opracowania.

[Borys]

Czy możesz podać źródło swoich informacji?

Głównie z tego artykułu i z referencji pod nim.

[Borys]

Zakładasz, że koszt takiej wyprawy musi być ogromny tylko dlatego, że przez ostatnie kilkadziesiąt lat agencje rządowe tak twierdziły.

Prywaciarz wyda pieniądze efektywniej, ale koszt programu marsjańskiego i tak będzie ogromny. Przynajmniej rząd wielkości większy niż programu księżycowego.

[Jarek]

Widzę tutaj jednak miejsce na pewną elastyczność, której agencje kosmiczne z pewnością nie będą potrafić zrobić albo robią w naprawdę długo: formowanie się w konsorcja. Taki ISS jest przykładem jak ciężko doprowadzić do współpracy pomiędzy państwami - tutaj w obecnych czasach przewaga podmiotów komercyjnych może być naprawdę duża.

W przypadku komercyjnych działań z pewnością łatwiej będzie formować partnerstwa z różnymi innymi firmami spoza branży. Jest to też sposób często na dzielenie się ryzykiem. Zakładałbym, że SpaceX nawet jakąś strategię przyjął na zapełnienie obszarów kompetencji, w których po prostu firma nic nie realizuje. O ile oczywiście podmioty z innych branż będą chciały przeznaczać swoje finansowania, wiedzę i zasoby ludzkie na takie kwestie.

 Zgoda. I nie zdziwię się, jeśli ów hipotetyczny moduł z wirówką made by Bigelow wyniesie  (za kilka lat) w kosmos rakieta Falcon  Tyle tylko, że taniej to będzie zrobić jako "nakładkę" na ISS, czyli we współpracy z NASA. Czyli raczej to będzie nadal konsorcjum typu firmy prywatne +agencja(e) kosmiczna(e). Za to inicjatorem akcji tym razem będą ci pierwsi - i to byłoby novum.

 Niewątpliwie jest prawda w tym co piszesz o współpracy agencji kosmicznych vs. firm. Trzymając się nadal tego samego przykładu: moduł z wirówką był już przewidziany na ISS. Dawno temu. Padł ofiarą cięć budżetowych w czasie kryzysu finansowego. Nie był wysoko na liście priorytetów (nie pomnę, NASA, ESA czy obie razem). Agencje kosmiczne mają różnorodne zadania i wiele celów, które mocno konkurują o pieniądze w krótkiej skali czasowej i przy ciągłej zmianie priorytetów (kadencja władz politycznych, które przydzielają środki).

 Z drugiej strony, ten problem pośrednio dotyka też raczkujący biznes komercyjny, bo popyt na tę innowacyjno-eksploracyjną część produktu owych firm w dużej mierze generują wspomniane agencje, czyli wciąż (zmienna) polityka rządu. Inna koncepcja w Waszyngtonie i nie byłoby Dragona, nie tylko Red, ale w ogóle. Rakiety nośne to już na szczęście co innego, bo na tańsze wynoszenie satelitów zawsze znajdzie się klient, także prywatny.
 
 Tak czy siak, nawet politycy widzą już, że dzieje się coś nowego, co potani  i ułatwi prace rozwojowe w technice kosmicznej -stąd współpraca NASA ze SpaceX i Bigelowem, czego realne efekty widzimy w ostatnich latach i dniach. To już jest trwałe zjawisko i pewnie zaczątek przełomu, który kiedyś zaprowadzi nas już na stałe na Księżyc i pozwoli sięgnąć Marsa. Tylko droga jeszcze przed nami i tak  długa, dlatego studzę optymizm 

Pozdrawiam
-J.

[kanarkusmaximus]

Czy mogę zaproponować pewien porządek w tym wszystkim? Zróbmy listę różnych punktów (znane/nieznane/ważne/ciekawe - coś w tym stylu) w oddzielnym wątku, w którym byśmy aktualizowali naszą wiedzę w miarę napływu informacji?

To że dziś coś nie jest znane, może się okazać oczywiste (albo jeszcze bardziej zakręcone) za kilka tygodni czy miesiące. Warto to monitorować.  

[Air Q]

Spacex nie ma też żadnej infrastruktury pod MCT. Będą potrzebowali:
-Nowego stanowiska startowego, a może nawet dwóch.
-Nowej fabryki na potrzeby rakiet BFR z bliskim dostępem do transportu wodnego lub jeszcze lepiej w pobliżu wyrzutni.
-Warto też zauważyć jak bardzo opóźniła się budowa w Brownsville (2 lata ze względu na niestabilny grunt).
-Pozostaje też problem testowania stopni pod BFR i samego MCT. McGregor może nie być odpowiednim miejscem ze względu na ograniczenia hałasu oraz lokalizacja, która wyklucza możliwość transportu tak dużych stopni.

[0x3ffe]

Moim zdaniem misja załogowa na Marsa jest wykonalna w latach 20 przy stosunkowo niedużych nakładach finansowych pod pewnymi warunkami.

1) SpaceX będzie miało odpowiednie i stabilne finansowanie a odzysk Falcona 9 okaże się technologicznym przełomem mającym przełożenie na kwestie ekonomiczne.
2) BFR okaże się sukcesem i koszty własne SpaceX przy wynoszeniu ładunków na orbitę spadną o rząd wielkości za kg w stosunku do planowanych kosztów Falcona9R.
3) Amerykański podatnik i rząd uzna, że nie ma sensu wydawać pieniędzy na SLS bo BFR jest tańsze i lepsze i zacznie współfinansować plany SpaceX.
4) Amerykański podatnik chcąc konkurować z Chinami będzie płacił SpaceX za misję Księżycowe.
5) Zaopatrzenie stacji ISS w towary i ludzi będzie przez NASA i SpaceX kontynuowane

Kwestie technologiczne przeżycia potencjalnych astronautów w drodze i na samym Marsie są demonizowane. Programy łazików marsjańskich pokazały, że ziemskie technologie mechaniczne dają duże szanse na wystarczającą niezawodność w warunkach marsjańskich, a ISS jest przykładem, że technologie podtrzymywania życia również mają wystarczającą sprawność.

[jswirus]

Spacex nie ma też żadnej infrastruktury pod MCT. Będą potrzebowali:
-Nowego stanowiska startowego, a może nawet dwóch.

Skąd założenie że BFR potrzebuje takiego? 
https://en.wikipedia.org/wiki/Sea_Dragon_(rocket)

[Borys]

Skąd założenie że BFR potrzebuje takiego? 
https://en.wikipedia.org/wiki/Sea_Dragon_(rocket)

Po pierwsze SpaceX dotychczas unikał moczenia sprzętu w słonej wodzie, w wyniku czego nie ma doświadczenia ani stosownych technologii. Po drugie, rakieta startująca z wody też potrzebowałaby odpowiedniej infrastruktury startowej, umieszczonej w pobliżu (na statku na przykład).