爱吱声

标题: 异星工棚 [打印本页]

作者: 看客 时间: 2021-4-30 09:38
标题: 异星工棚
天和上天，翻开了中国航天新的篇章。原来的天宫一号和二号圆满完成任务，化作流星，写在了中国航天的功劳簿里。畅想未来几十年后，新的天宫也会有老旧的一天，到那时，我们应该已开启了我们的星辰大海之旅吧，第一站应该是月球，然后是火星，到时候我们的航天员住在哪里呢？
我认为，没有比行将退役的旧空间站更适合作月球或者火星第一步落脚点的设施了。空间站里有完备的生命维系系统，有储存资源的空间，与在轨航天器相比，它所需的动力少了至少一个数量级。
如果能在空间站上加挂“动力浮筏”，受控降落在月球或者火星表面，未来的月球科考站便不用从基建搭起，作些简单的检测维修便可投入使用，连航天员的培训都可以省事些，省力省料省时间。如果能够完成，这就是中国对航天事业的独创性贡献！

作者: 嘉洲 时间: 2021-4-30 11:06
本帖最后由嘉洲于 2021-4-30 11:10 编辑

想法很好。不过也得考虑材料时效性。长期太空环境对空间站材料性能的影响，还是未知领域。

作者: 看客 时间: 2021-4-30 11:58

嘉洲发表于 2021-4-30 11:06
想法很好。不过也得考虑材料时效性。长期太空环境对空间站材料性能的影响，还是未知领域。 ...

工棚嘛，它就是个落脚点，空间站几十年的工作寿命，最后“临时”几年总还是没问题的，这个方面美国人正在给我们趟路呢。

再说既然是未知领域，这第一步总要迈出去，闭门造车新建岂不是风险更大？有个至少在天上验证过的成品，将来要改进总有个方向。

作者: MacArthur 时间: 2021-4-30 12:12
“重复使用”这个思路是对的。。。花了那么多钱打到太空中最后变成了垃圾，能利用尽量利用。垃圾只是放错了地方的资源。。。

不过从可行性来说主要制约因素应该是空间站的结构 -- 积木式结构还好，如果是桁架式结构空间站，那个四楞八叉的结构漂浮在轨道上没问题，真要靠近月球/火星并且着陆的话，恐怕吃不住重力，哪怕是地球1/6的重力。。。

另一个大问题是燃料 -- “动力浮筏”这个概念还得琢磨琢磨，从400公里近地轨道变轨到地月转移轨道上，需要让空间站升高并且产生加速度。变轨需要大量燃料，国际空间站419吨，所需要的燃料恐怕也得以吨计。。。

还有姿态控制问题 - 空间站到了月球上空是想让它打着滚儿往下掉呢还是受控降落。。。受控降落的话几个发动机分布在什么结构什么位置上。。。这个难度恐怕不比造一艘新飞船省心。。。

作者: 看客 时间: 2021-4-30 12:52

MacArthur 发表于 2021-4-30 12:12
“重复使用”这个思路是对的。。。花了那么多钱打到太空中最后变成了垃圾，能利用尽量利用。垃圾只是放错 ...

桁架式空间站么……等中国造出桁架式的再说吧

“动力浮筏”只管着陆，不管变轨，它就是用来克服重力的，就是管“受控降落”的。如果动力浮筏水平够高，我觉得桁架式的着陆也是可以的。当然这个就是空对空了哈，“动力浮筏”还只是一个词儿而已。
燃料消耗太多么……看怎么比。一艘火箭一艘火箭地打到月球运建材，总的算下来未必省料，时间还只会更长。我觉得预研阶段肯定会各种方案都出，质量、成本、进度等等，决策前肯定能算出个八九不离十来。
至于真正的月球科考站么，我觉得在落月空间站里住个几年再来设计都不迟。

作者: MaverickZ 时间: 2021-4-30 16:13
寿命呢?
各种密封件的寿命不知道能不能坚持那么久.

作者: testjhy 时间: 2021-4-30 19:27
月球没有空气，不让它摔坏要多少燃料来刹车啊，

作者: 雨楼 时间: 2021-4-30 20:00
css是按微重力/零重力设计的。结构上可能有问题。至少机械臂没法用了

作者: 看客 时间: 2021-4-30 20:12

testjhy 发表于 2021-4-30 19:27
月球没有空气，不让它摔坏要多少燃料来刹车啊，

引力加速度也小啊

作者: 看客 时间: 2021-4-30 20:21

MaverickZ 发表于 2021-4-30 16:13
寿命呢?
各种密封件的寿命不知道能不能坚持那么久.

寿命……现在这个国际空间站已经超期服役了，还打算延寿到2028年……
密封件的寿命我倒是不担心——不行就换嘛。但是天宫空间站在设计的时候有没有考虑一些结构件的维修更换，这是个大问题。如果一些部件摔坏了、变形了、漏气了等等，却又没法换，这个法子就不灵了。
不过我觉得问题不大。天和的设计是模块化的，就跟房子一样，不管多大的地震，只要梁柱没坏，墙倒砖塌那也只是装修费点事。

作者: 看客 时间: 2021-12-11 23:25
今天才发现，半年前就有小伙伴跟我异想天开到一块去了，不过他还是比我晚了足一个月，嘿嘿嘿……
我们的关键概念都在同一个东西上，我这里叫“动力浮筏”，他的概念直接叫“着陆支架”。之所以有这样的区别，主要是因为他是用的货运天舟，本身自带动力，所以为月面着陆只需准备一个没有动力的支架就够了，而我这个自带动力，显然更通用，当然技术难度也更高……
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作者: ltpub 时间: 2021-12-14 12:56
实现这么大的构件受控着陆，估计人类已经掌握超低成本自由进入轨道的能力了

作者: 阿忙 时间: 2021-12-14 13:46

看客发表于 2021-4-30 07:12
引力加速度也小啊

没有空气就意味着不能靠阻力减速，那么几百公里高的势能几乎都变成降落时碰撞要吸收的能量，如果没有缓冲手段，这个反作用力非常大。

作者: 看客 时间: 2021-12-16 09:33

阿忙发表于 2021-12-14 13:46
没有空气就意味着不能靠阻力减速，那么几百公里高的势能几乎都变成降落时碰撞要吸收的能量，如果没有缓冲 ...

参考火星，火星几乎没有大气，也指望不了多少“靠阻力减速”，重力还比月球大很多，那“几百公里高的势能”跟月球就不是一个数量级的，落火还是成功了。月球没有大气是个客观事实，只要还想着落月，没法“靠阻力减速”就必定是个前提条件，用不用天宫去落月都是一样的。
落火的技术离我说的“动力浮筏”其实已经很接近了，因为我们的火星车着陆之前，着陆器有一个悬停选址的动作，能实现这个，“动力浮筏”也就是个载荷大小的事，是工程层面而不是理论层面的事，就可以规划了。

作者: 雨楼 时间: 2021-12-16 11:54
设备总有使用寿命的。

作者: 阿忙 时间: 2021-12-16 12:54

看客发表于 2021-12-15 20:33
参考火星，火星几乎没有大气，也指望不了多少“靠阻力减速”，重力还比月球大很多，那“几百公里高的势能 ...

你说的这个动力浮筏是什么？听着就是个反重力火箭降落系统，给空间站这么大一个东西用的话，需要的动力系统很大，火星降落好像很久以来都是硬摔，靠保护层缓冲力，主动的火箭反重力降落是最近的事吧

作者: 看客 时间: 2021-12-17 12:37

阿忙发表于 2021-12-16 12:54
你说的这个动力浮筏是什么？听着就是个反重力火箭降落系统，给空间站这么大一个东西用的话，需要的动力系 ...

“主动的火箭反重力降落”就是天问一号的方式。这个不光要参考落火，还要参考当前的火箭回收，因为火箭回收要克服地球重力，这个比月球、火星重力都大得多，虽然火箭一级的重量达不到完成形式的空间站那么大，但综合权衡下来，落月“动力浮筏”所需的动力并没有大到遥不可及的程度，我认为是属于跳一跳还够得着的那种。

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