POLSA ma szansę?!

Ot, lekka dyskusja w komentarzach pod tym postem: http://4programmers.net/Forum/Flame/239631-placa_minimalna?p=1069224#id1069224

Postawiłem sobie za cel znalezienie źródła, z którego przeczytałem ten śmieszny wywód. I znalazłem! I nie spodziewałem się tego autora! :D

http://nczas.com/publicystyka/korwin-mikke-polska-powinna-sie-wziac-za-eksploracje-kosmosu/

Najciekawszy (według mnie) fragment, przy których śmiałem się najgłośniej:

Klasyczne sposoby wysłania człowieka na „Marsa” zakładają zbudowanie potężnej rakiety, zaopatrzenie jej w tysiące ton paliwa, następnie próby lądowania nią na Marsie, co pochłonęłoby kolejne setki ton paliwa. Tymczasem p. Tomasz Brol, gliwicki krótkofalowiec, i jego koledzy od lat wysyłają ładunki na granice przestrzeni kosmicznej – na wysokość 30-32 kilometrów. Ostatnio przy pomocy zwykłego lateksowego balonika wysłali kilogram ładunku – i podkreślają, że kosztowało to ich 2 tys. zł – podczas gdy państwowe agencje za wyniesienie kilograma w kosmos liczą 200 tys. dolarów. Dodam, że gdyby (na co, zdaje się, nie pozwalają przepisy BHP) zamiast helu użyli dwa razy lżejszego i 10 razy tańszego wodoru – efekt byłby jeszcze znacznie lepszy. Ten wodór można by zresztą potem wykorzystać do silnika…

Oczywiście to jeszcze nie jest kosmos. Jednak wykorzystanie atmosfery do podparcia się powoduje drastyczne potanienie całej zabawy. Co prawda siła grawitacji 30 km od Ziemi nie jest wiele mniejsza niż na jej powierzchni – ale odpada przebijanie się przez atmosferę. Gdyby więc wysyłać tą metodą na raty tysiąc minirakietek – i potem zmontować w przestrzeni kosmicznej z tego kilka „baterii” (proszę zauważyć, że te rakietki w ogóle nie muszą mieć aerodynamicznego kształtu!!) – to w sumie za jakieś 500 milionów zł można by mieć doskonały pojazd kosmiczny. Trzeba by jeszcze zapłacić Rosjanom za wyniesienie w kosmos dwóch ludzi, by razem to to montowali – 40 milionów. Trzeba jeszcze pamiętać o zapasach żywności, o ekwipunku. Tym niemniej koszt nie powinien przekroczyć jednego miliarda złotych. Znacznie mniej, niż ukradziono przy budowie Stadionu Narodowego. Już nie wspominam o tym, co ukradli przy budowie autostrad i innych obiektów towarzyszących.

W(y)zywam pana @Shalom, jako naszego forumowego specjalistę w tych sprawach, aby wypowiedział się na temat komizmu całej sytuacji :)

1. Teoretyczna granica kosmosu zaczyna się 100km nad ziemią. Z 32km to trochę daleko ;)
2. Balon może coś wynieść tylko na pewną wysokość ograniczoną ziemską atmosferą.
3. Ich pomysł nie jest taki idiotyczny i nie jest też nowy. Bo oczywiście orbitowanie nie ma NIC wspólnego z wysokością, tylko z prędkością, ale jednocześnie faktem jest że rakiety początkowo tracą sporo energii

• rakieta leci pionowo w górę żeby szybko uciec z gęstych warstw atmosfery (gdzie tarcie i opró powietrza są wysokie)
• lecąc pionowo w górę rakieta traci dużo energii na walkę z grawitacją (lot równolegle do powierzchni ziemi nie wymaga walki z grawitacją!)
  Więc faktem jest że start rakiety z wysokości 30km byłby całkiem sensowny. Tylko że rakiety są bardzo bardzo bardzo ciężkie. Nie wyobrażam sobie wynoszenia ich balonem. Ale jednocześnie są rozwiązania związane z wynoszeniem rakiet przez samoloty. Są też rozwiązania oparte o wykorzystanie silników samolotowych i rakietowych -> http://en.wikipedia.org/wiki/Skylon_(spacecraft)

4. Pomysł z wysyłaniem dużej liczby małych obiektów i składaniem ich w kosmosie jest chybiony. Składanie ISS było mocno skomplikowane a jest tam raptem kilka modułów. Ale faktem jest że misja na marsa wymagałaby składnia statku w kosmosie, ale z kawałków które miałyby po kikadziesiąt ton i byłoby ich kilka. Taki moduł ważący ~20 ton potrzebowałby do wyniesienia na orbitę (nawet z tych 30 km) rakiety która miałaby ze 150 ton. Balon? Nie sądze ;)
5. Jeśli chodzi o estymowane koszty to nie warto chyba komentować? Ale jeśli kogoś interesuje -> misja ATV-4 kosztowała 450 mln euro. Z tego 200 mln to koszt samego ATV, 220 to koszt wystrzelenia za pomocą Ariane 5 a reszta to koszty operacyjne. Żebyśmy mieli jasność - te 200 mln to koszt samego zbudowania statku, niemalże w "seryjnej" produkcji bo to już 4 z kolei (Samo zaprojektowanie tych statków kosztowało ponad 1 mld euro). Do lotu na marsa potrzeba by znacznie znacznie więcej takich klocków. Więc te ich estymowane koszty to ;)

Dla tych który nie rozumieją czemu rakiety muszą być takie ciężkie:

• rakieta opiera się generalnie o zasadę zachowania pędu
  masa wyrzucanego paliwa * prędkość wylotowa paliwa = masa rakiety * prędkość rakiety
  To trochę jak ze strzelaniem z pistoletu - kula o małej masie leci bardzo szybko do przodu a nasza ręka jest cofana poprzez odrzut. Rakieta to nasza ręka z pistoletem a kule to paliwo :)
  Zaczynamy od prędkości 0 a chcemy rozpędzić rakietę do prędkości 7,5km/s (orbitowanie na niskiej orbicie okołoziemskiej). Problem w tym że prędkość wylotowa paliwa jest ograniczona chemicznie, tzn pewne reakcje chemiczne dają pewną ilość energii i tyle. Można szukać innych rodzajów paliwa, ale w praktyce są one niewiele lepsze a często wymagają bardziej skomplikowanych silników i zbiorników.
  Pewnym rozwiązaniem są termiczne rakiety jądrowe które energię czerpią z reaktora jądrowego zamiast z reakcji chemicznej. Takie rakiety mają ~2 razy mniejsze "spalanie" jeśli chodzi o paliwo i to w nich upatrywałbym rewolucji, a nie w balonach ;)

Pozwolę puścić sobie wodze wyobraźni :D

Jest coś takiego jak przesyłanie energii mikrofalami: http://en.wikipedia.org/wiki/Microwave_transmission#Microwave_power_transmission

Można by np wyposażyć te małe rakietki w odbiorniki energii, zbiorniki z wodą, grzałki i dysze i dzięki takiemu mechanizmowi precyzyjnie nimi sterować.

Energia musiałaby skądś być, np można by ją generować za pomocą paneli słonecznych (tzn nie generować, a przetwarzać promieniowanie słoneczne na te mikrofale).

Wiem, że brzmi jak dziecinna fantazja, ale opinia eksperta byłaby ciekawa :]

Ciekawostka: pomysł z odpalaniem rakiet z balonu jak widać nie jest naszym polskim produktem. Amerykanie próbowali się tym zająć już w latach 50:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rockoon
Jak widać oprócz problemów opisanych przeze mnie wyżej dochodzi jeszcze jeden: balonem ciężko się precyzyjnie steruje i rakieta może nie polecieć tam gdzie byśmy chcieli ;]

Puszczania wodzy wyobraźni ciąg dalszy :]

Właśnie trafiłem na artykuł: Bezodrzutowy napęd kosmiczny bez paliwa? - http://pclab.pl/news63528.html

Artykuł mówi o jakimś EM-Drive, który nie potrzebuje paliwa, a jedynie prądu. A więc można by np zrobić statek kosmiczny, wynieść go wysoko do góry balonami, na górze nagromadziłby energię, a potem wyleciał dalej :P Ewentualnie mógłby być naładowany już na ziemi i wylecieć na orbitę od razu.

Odkopię wątek bo natknąłem się na ciekawy filmik nt EmDrive:
W opisie jest link do artykułu NASA o mierzeniu siły napędu EmDrive: https://drive.google.com/file/d/0B7kgKijo-p0ibm94VUY0TVktQlU/view - wynika z niego, że wytwarzany ciąg jest mierzalny.

A co z windą kosmiczną? Na jakim etapie rozwoju są aktualnie nanorurki węglowe?
Co do paliwa rakietowego, jest jeden rodzaj, który daje 100% skuteczności. To antymateria. Jednak póki co, podobno cholernie droga w produkcji.

Windę kosmiczną da się skonstruować przy użyciu nowoczesnej technologii, ale problem, oprócz standardowo finansów, leży w utrzymaniu i odporności na pogodę. +jedynym logicznym miejscem na zbudowanie windy jest równik, a akurat przypadkiem na równiku leży masa państw o wątpliwej stabilności.

Z antymaterią jest taki problem, że faktycznie jest cholernie droga. Opłacalność jej stosowania na Ziemi jest znikoma, a w kosmos trzeba by brać masę gigantycznego specjalistycznego sprzętu, który byłby w stanie dozować antymaterię z dokładnością kilku moli, pamiętając jednocześnie, że ten dozownik musiałby działać na odległość tak, by sam nie dotknął antymaterii.

Technologia już jest - napęd nuklearny. Koncepcyjnie opracowany, niestety z powodów politycznych zarzucony (umowy o zakazie testów nuklearnych w atmosferze) + opinia społeczna. Dopóty ludzie nie oswoją się z cywilnym użyciem technologii nuklearnej (pewnie kolejne 100-200 lat) to będziemy szukać półśrodków poza naszym zasięgiem i jednocześnie pompować pieniądze w kolejne teoretyczne napędy (w sumie to i tak lepszy startup niż większość w IT).

Obecnie technologia kosmiczna jest w stagnacji - wszyscy są zainteresowani głównie wynoszeniem obiektów na orbitę okołoziemską bo na tym można zarobić (satelity telekomunikacyjne), cała reszta to bajki dla ludu żeby dawał kosmiczne pieniądze na rozwój tej branży. Tak pewnie będzie dopóty koszt wydobycia surowców będzie rzędy wielkości niższy niż w kosmosie. Kosmos dalszy niż orbita okołoziemska nikomu się nie opłaca na obecnym etapie rozwoju.

Podobno wysłaliśmy już satelitę polskiego na orbitę. Miał wymiary 2cm. Ale - to jest satelita na miarę naszych możliwości i to nie jest nasze ostatnie słowo. Podobno kolejny za 30 lat będzie miał 2.5 cm.