KESKUSTELU

Vaadittava pakonopeus on niin suuri että "ammus" palaa ilmakehässä.

Kuussa moinen systeemi toimisi ihan hyvin ja olisi toteutettavissa nykytekniikalla.

_________________
" Me vaadimme lisää puistonpenkkejä ja ilmaisia bändi- ja nuorisotiloja!"

Oletkohan koskaan kuullut lämpökilvestä?

_________________
 

Luulen, ettei lämpökilpeä voi tuossa tapauksessa toteuttaa muutoin kuin lisäämällä ammuksen massaa. Tämä vähentää hyötykuorman määrää. Koska ammuksessa ei ole jatkuvaa työntövoimaa, ammuksen nopeuden täytyy olla suurin siellä missä ilman tiheys on suurin. Näin todellisen lähtönopeuden pitää olla paljon yli 8,4 km/s:n mikä tarvitaan LEO:lle asettumiseksi, koska ilmanvastus jarruttaa ammusta alussa todella rajusti. (Leolta voidaan sitten kruisailla syvään avaruutteen vaikkapa ionimoottorilla.)

Takaisin päin tultaessa lämpökilven vaatimukset ovat paljon kevyempiä, koska nopeus on suurin missä ilmanvastus on pienin eli yläilmakehässä ja valta-osa jarruttamisesta tapahtuu siis maltillisesti yläilmakehässä. Ammuksen tapauksessa asia on täsmälleen päinvastoin, eli lämpökilven vaatimukset ovat monta kertaluokkaa raskaammat.

Sikälihän asteroidien törmäykset voivat heittää kivä avaruuteen, joten ei Vernen tykinkuulat ole mahdottomia. Marsistahan on tullut kiviä joissa on säilynyt paikallisia mikrofossiileja.
´
Mutta kyllähän tuo junarata avaruuteen olisi halvempi vaihtoehto kuin avaruushissi. Mount Everest ei tosin riitä, vaan megainsinöröintiprojekti vaatisi 40 kilometria korkean tyhjiöputken. Tämä olisi kuitenkin nykyisen insinöröintitekniikan rajoissa eikä tarvitsisi uusia nanomateriaaleja kuten avaruushissi, jos se nyt on edes mahdollinen. Jos minulta kysyttäisiin, niin antaisin heti 10 teraeuroa avaruusjunaradan rakentamiseen. Mieluummin siihen kuin kreikan luotottamiseen joka syö yhden teraeuron virheinvestointeihin.

Mutta T+A:ssa oli kanssa kiinnostava scifi-uutinen:

Tutkijat kehittivät uuden navigointijärjestelmän avaruusaluksille
http://www.avaruus.fi/uutiset/aurinkoku ... sille.html

Ajatella, luonto keksi galaktisen GPS-järjestelmän jo paljon ennen amerikkalaisia! Joten navigointi planeettain- ja tähtienvälisessä avaruudessa on turvattu. Luotaimien paikannus onnistuu perätin yhden kilometrin tarkkuudella. Tätä voinee käyttää uusiin keinoihin testata esimerkiksi pioneer-anomaliaa ja suhtista. Ja kaikkea muutakin avaruusmatkailuun liittyvää kivaa. Kilometrin tarkkuus luotaimen paikannuksessa on huikea tarkkuus!

_________________
»The total solar energy in the world is on an exponential rise. It's doubling every two years... Within 15 years we could meet all of our energy needs with solar.»

Allekirjoita perustulon kansalaisaloite.

Onkohan tuo mahdollinen konsepti? Jos on, niin se laskisi rahdin hintaa kahdella kertaluokalla.


http://en.wikipedia.org/wiki/Skylon_(spacecraft)

_________________
»The total solar energy in the world is on an exponential rise. It's doubling every two years... Within 15 years we could meet all of our energy needs with solar.»

Allekirjoita perustulon kansalaisaloite.

Sen verran mitä olen lukenut ilmaa hengittävien moottoreiden käytöstä raketin ykkösvaiheena sekä erityisesti tällaisissa SSTO-RLV -konsepteissa, niin ainakin seuraavanlaisia teknisiä ongelmia pitäisi ratkoa:

- Tärkein kaikista on se, että kun alus halutaan palauttaa sellaisenaan ja kaikkineen takaisin Maan pinnalle, niin se kuljettaa ylös paljon ylimääräistä lastia mm. kookkaan lämpösuojakilven sekä muiden laskeutumiseen tarvittavien osien (laskutelineet, siivet) muodossa.

- Ilmaa hengittävät moottorit ovat raskaita (verrattuna rakettimoottoriin) ja siten vähentävät hyötykuorman osuutta; tätä kompensoi jonkin verran se, että kaikkea happea ei tarvitse kantaa mukana.

- Tavallisen raketin paras puoli on se, ettei sen tarvitse lentää kovin lujaa tiheässä ilmakehässä; toisin on ilmaa hengittävillä moottoreilla, jolloin ongelmia tulee mm. aerodynaamisesta muotoilusta, rakenteista sekä materiaalien kestävyydestä.

- Raketti tarvitsee 25 MACH nopeuden päästäkseen kiertoradalle. Jos se saa ilmaa hengittävällä ykkösvaiheella tuosta nopeudesta 5 MACH (s.o. lentää ilmakehässä 5-kertaisella äänennopeudella), niin silti rakettimoottoreilla joudutaan hankkimaan se loppu 20 MACH. Hyvä puoli on se, että rakettiyhtälö on logaritminen (jolloin pienikin alkunopeus vaikuttaa enemmän kuin äkikseltään arvaisi).

- Suuriin nopeuksiin tarkoitetuilla ramjet- ja scramjet -moottoreilla on se heikko puoli, että ne tarvitsevat jonkinlaisen alkunopeuden toimiakseen. Alkunopeus voidaan antaa joko kolmannella moottorilla (suihkuturbiini) tai vaikkapa rakettimoottorilla.

- Ram- ja scramjet -moottorit ovat "risteilymoottoreita"; ne toimivat tehokkaasti tietyllä nopeus- ja korkeusalueella. Raketin ei tarvitse "risteillä" eli lentää pitkiä matkoja matkalentonopeudella ja -korkeudella, vaan se tarvitsee ainoastaan sen kiertoratanopeuden. Tämä heikentää ram- ja scramjet-moottoreiden käyttökelpoisuutta.

Kaikista teknisistä ongelmista huolimatta uskon, että tuollaiset SSTO-RLV -alukset pysyvät suunnittelupöydällä. Silti uskon, että avaruuteen matkustetaan vielä pitkälle tulevaisuuteen kertakäyttöisellä, monivaiheisella raketilla.

_________________
http://mkoskim.wordpress.com
http://mkoskim.drivehq.com
http://mkoskim.deviantart.com

Olen katellu noita videoita ja tuo näyttää tosi nätiltä ja lupaavalta. Loppupeleissähän kaikki riippuu ihan hyötysuhteista ja sensellaisista laskelmista. Olen yleensä näissä kivoissa avaruusaluksissa aika skeptinen, mutta toivon parasta. Luultavasti heillä on hyvin tarkat laskelmat, että koneen valmistaminen kannattaa, koska projekti on näinkin pitkälle viety. Pidän peukkua, mutta vain yhtä.

Olen kuullut,mitä sitten?

_________________
" Me vaadimme lisää puistonpenkkejä ja ilmaisia bändi- ja nuorisotiloja!"

Pohdin jotta jos ihmiskunta asevarustelun sijaan pyrkisikin tutkimaan avaruutta suurinpiirtein samalla rahamäärällä, miten yhteiskunta olisi tällaisessa utopiassa erilainen. Tai entäpä seurannausvaikutukset luontoon? Rakettien nousuja ilmakehän läpi olisi tuntuvasti enemmän ja sitä kautta mahdollisesti ilmakehä muuttuisi melkoisesti? Entäpä olisiko jo nyt ylivoimaista tunkeutua maapalloa kiertävän avaruusromun lävitse?

_________________

Mitähän sotilasbudjetit ovat, 100-1000 kertaisia avaruustutkimukseen verrattuna. Avaruustekniikka olisi tietysti aivan toisella tasolla. Jos noin olisi ollut 60-luvulta asti, todennäköisesti Kuussa olisi pysyviä tutkiuslaitoksia, Marsissa ja Asteroideilla jonkinlaista miehitettyä tutkimusta ja ehkä asteroideilla koetuotantolaitoksiakin. Ja jos jonkinlaisia luotaimia löytyisi kaikilta merkittäviltä Aurinkokunnan kappaleilta ja tietotaso olisi huimasti korkeampi.

En kuitenkaan usko, että sillä olisi merkittäviä yhteiskunnallisia vaikutuksia. Merkittävä mineraalien tuotanto, joka vaikuttaisi hintoihin ja elintasoon Maassa, olisi vasta kaukana tulevaisuudessa. Avaruuteen voisi päästä töihin tavallinenkin ihminen, jos suuntautuisi alalle, tai turistimatkalle ehkä vauraan ylemmän keskiluokan tuloilla, mutta sillä ei olisi suurta vaikutusta elämään yleensä. Armeijat toimisivat niin kuin nytkin ja maailmassa olisi sotia, mutta aseistus olisi ehkä lähempänä 70 lukulaista.

Raketeilla tuskin olisi suuria ympäristövaikutuksia. Jos niitä uhkaisi tulla, ne voitaisiin välttää käyttämällä vety-happimoottoreita. Tuolla budjettitasolla kiertoradan siivoaminen törkystä olisi arkipäivää.

Veikkaan että avaruusmatkailussa siirrytään valtioiden/yhteisöjen ohjelmista kaupallisiin ohjelmiin, ja primus moottorina toimii raha, eli avaruusturismista ja varsinkin avaruuden hyödyntämisestä saatavat voitot. Asteroidien, kuun ym. kimppuun hyökätään ja niiden raaka-aineilla tehdään seuraavat miljardi- ja biljoonaomaisuudet. Siinä jää tulevaisuudessa Bill Gatesit ym. maassa toimivat multimiljardöörit toiseksi kun sijoitetaan avaruuden kaivostoimintaan.

Tuo on hyvin pitkän aikavälin kehityskulku, joka vaatii toteutuakseen sen, ettei suurvalloille satu mitään isompia yhteiskunnallisia mullistuksia. Ei parhassakaan tapauksessa meidän sukupolven eikä muutaman seuraavankaan asia. Mutta jossain vaiheessa, jos ihmiskunta kehityy edelleen, varmasti väjäämätön asia.




No arvaa kenellä sitä rahaa on sijoitettavaksi? Ökyeliitilläpä hyvinkin, ja he myös korjaavat homman tuoton. Avaruuden mineraalintuotanto ei tule olemaan mitään pikkufirmojen puuhaa, joilla voisi nousta ryysyistä rikkauksiin, koska vaadittava alkupääoma on astronomista luokkaa.

Toki koko homma voi kaatua siihen, että tuo eliitti ahnehtii liikaa ja alamaiset kaatavat eliitin ja siinä sivussa koko yhteiskunnan. Se näyttää ainakin tämän hetken näkymien ja trendien perusteella muutaman seuraavan sukupolven kuluessa todennäköisemmältä kehityskululta kaikissa niissä maissa, joilla on resursseja minkäänlaiseen avaruustoimintaan, kuin avaruuden kaupallinen hyödyntäminen.

Voidaan lähettää myös pieniä robottiluotaimia. Jolloin alkupääomaa tarvitaan ihan vain mitättömästi, ehkä vain muutama sata miljardia euroa. Automaatio kehittyy kuitenkin nopeammin kuin osaat edes uneksiakaan.

Pelkästään maataloustukiin tuhlataan 300 miljardia vuodessa ja sen kerrannaisvaikutuksiin, eli äärimmäisen epäterveellisen ruokavalion lobbaamiseen (joka on seurausta maissin ylituotannosta ja joka aiheuttaa ylipainoepidemiaa), ja äärimmäisen kalliisiin biopolttoaineisiin (joka myös on seurausta maissin ylituotannosta ja aiheuttaa luonnon tuhoutumista) palaa vuosittain ehkä 700 miljardia vuodessa. Maataloustuet ovat myös tärkein syy, miksi Afrikassa nähdään nälkää, koska ilman maataloustukia ruoka olisi Afrikan ylivoimaisesti tärkein vientituote, koska Suomessa sokerijuurikkaiden kasvattaminen on ehkä 2-3 kertaa kalliimpaa, kuin Afrikassa ruuan tuotanto. (Pieni kuriositeetti, että OECD-maiden maataloustukipolitiikka on tappanut enemmän ihmisiä kuin aseteollisuus!)

näin siis varovasti arvioituna, länsimaat tuhlaavat maataloustukipolitiikkaan, jolle ei ole olemassa mitään rationaalisia argumentteja, 1000 miljardia euroa, eikä tälle teraeurolle saada mitään ihmisten elintasoa ja taloutta edistävää kompensaatiota. Tällä ampuisi monta 120 tonnin hyötykuorman Saturn V rakettia LEO:lle.

Lisäksi täytyy ymmärtää, että vaikka asteroidien louhinta on kallista, niin jalometellien hinta on hillitön ja niiden kysyntä käytännössä ääretön. Lutetium maksaa 60 000 euroa kilo, Platina 30 000 euroa, Palladium 20 000 euroa ja halpa kultakin maksaa 15 000 euroa kilo. Mainittuna nyt vain muutamia. Asteroidilouhinnan tuotto-odotuksissa siis puhutaan summista jotka ovat astronomisia!

Google's Eric Schmidt and film director James Cameron back venture to mine in space
Forget the gold rushes of the Wild West, the next grab for natural riches could eclipse anything that has gone before it.
http://www.telegraph.co.uk/finance/news ... space.html

* * *

Lisäys:
Jaa, Suomi-Wikipeedia käytti lähteenä Marko Hamiloa, joten sen sisältö oli puppua. Lutenium maksaa siis vain 10 000 dollaria kilo ja se on kallein lantanoidi. Kulta maksaa 23 000 euroa kilo kun platina maksaa 60 000 euroa per kilo.

_________________
»The total solar energy in the world is on an exponential rise. It's doubling every two years... Within 15 years we could meet all of our energy needs with solar.»

Allekirjoita perustulon kansalaisaloite.

Ja perille saadaan nyrkillinen tavaraa. Siinäpä oikea suurbisnes. Luuletko, että iso kaivosfirma, jolla on sijoittaa miljardeja massiivisiin tuotantokoneistoihin, ei pystyisi tuomaan kamaa halvemmalla per kilo? Oletko koskaan nähnyt edes pieniä kaivostyökoneita (painavat kymmeniä tonneja (isot satoja)) ja verrannut niitä avaruusluotaimiin (painavat muutamia tonneja)?

Jos minä marssin kantorakettifirman konttoriin ja sanon, että minulla olisi pari tällaista, 50 näitä, muutamia kymmeniä muita ajoneuvoja, miehistömoduleita ym. apusälää. Ja tietysti 100 kpl helvetinmoisia rakettivaiheita kaman kuljettamiseksi takaisin. Olisi kiva jos ne saisi asteroidille tämän kuun loppuun mennessä. Paljonko maksaa ja käykö Visa? Luuletko, etteivät alkaisi öhkötellä, vaikka minulla olisi lyödä se sata miljardia pöytään?

Niin joo, jos olisit pankkiiri, antaisitko minulle vaatimattomat 200 GE lainaksi firmaan, joka tuo "pienillä robottiluotaimilla" malmia avaruudesta? Saisit omakotitalon puolikkaan vakuudeksi. Jos vastaat kyllä, vastaat samalla kysymykseen mikset koskaan tule olemaan pankkiiri.



Ahneiden ihmisten maailmassa, jossa jokainen ajaa omaa etuaan, massiivinen ja järjetön poliittinen tuhlaus ei koskaan tule loppumaan. Se on turha unelma, että niitä rahoja saataisiin yleiseen hyvään. Vaihtoehdot ovat vielä huonompia. Diktaattorit törsäävät turhuuksiin vielä paljon enemmän kuin (näennäis)demokraattinen poliittinen koneisto vaikka diktatuureissa tuotanto per ihminen on yleensä murto-osa vapaampiin maihin verrattuna.



Luuletko, että nuo hinnat pysyvät ennallaan, kun joku roudaa metalleja tuhansia tonneja vuodessa? Eivät todellakaan. Mutta tietenkin tuollainen rajaton materiaaliresurssi on rajattoman tuottava, kunhan ensin sijoitetaan vuosisata aikaa ja lukemattomia miljardeja miestyövuosia sen hyödyntämisen aloittamiseen vaadittavan teknologian kehittämiseksi. Se ei suju silmiä räpäyttämällä tai "parilla pienellä robottiluotaimella", vaan vaatii saman järeysluokan tuotantokoneiston kuin maanpäälliset kaivokset ovat, mutta vain teknisesti äärettömän paljon vaikeammissa olosuhteissa.

Siihen menee pitkä aika, että pieni robottiluotain todellakin voi mennä asteroidille, rikastaa siitä jotain myyntikelpoista ja tuoda se markkinoille myytäväksi.

Yhtä kaikki, avaruuden hyödyntämisessä on jonkin sortin muna-kana -ongelma. Jos meillä olisi avaruudessa valmis infrastruktuuri, saataisiin materiaaleja sekä infrastruktuurin kehittämiseen että voiton tekemiseen. Mutta ennen kuin meillä on infrastruktuuri, meillä ei ole taloudellisesti kannattavia keinoja sellaisen rakentamiseen.

Tästä syystä voi kestää todella kauan, ennen kuin avaruuteen on saatu kustannettua tarpeeksi infrastruktuurin osasia, jotta homma alkaa ruokkimaan itse itseään. Ennen sitä kaikki avaruustoiminta on kallista, koska kaikki tarvittava joudutaan nostamaan Maapallolta. Tarvitaan valtavasti teknologista kehitystä, että vaadittavasta "minini-infrastruktuurista" saadaan niin pieni, kevyt ja monipuolinen paketti(*), että se saadaan avaruuteen sellaisilla kustannuksilla, jotka joku yksittäinen instanssi voi maksaa voitonkiilto silmissään.

Tällä hetkellä avaruuden materiaalien kunnollinen hyödyntäminen vaatisi tosiaan ainakin sen verran kamaa, mitä Neutroni tuossa listaa eikä sekään vielä riitä. Noille koneille on toimitettava Maapallolta niin polttoaine, varaosat kuin kaikki muukin. Ja kuten sanottu, pelkkä kone kiertoradalla ei vielä riitä, mukaan pitää lastata kaikki ajoaine koneiden siirtämiseksi kohteeseen sekä materiaalien kuljetukselle takaisin Maapallolle. Nyt ne, jotka sanovat, että "niin, mutta tehdään ajoainetta avaruudessa, Kuun vedestä tjsp" voivat palata takaisin lukemaan tämän kappaleen alku ("Tällä hetkellä avaruuden materiaalien kunnollinen hyödyntäminen vaatisi..."). Ajoaineen sijaan pitäisi siis nostaa infrastruktuuri ajoaineen tekemiseksi avaruudessa. Varaosien ja uusien koneiden nostamisen sijaan pitäisi nostaa avaruuteen infrastruktuuri varaosien ja koneiden valmistamiseksi. Nämä infrastruktuurit vaativat varaosia ja koneita, jotka pitäisi nostaa avaruuteen, tai vaihtoehtoisesti nostaa infrastruktuuri niiden valmistamiseksi. Ja niin edelleen(*).

(*) Nämä molemmat viittaavat siihen, että avaruuteen tarvitaan tavallaan "von Neumannin kone". Ei yksittäisenä koneena, vaan samanlaisena teollisena infrastruktuurina kuin Maapallolla. Yhtä kaikki sen on kyettävä itse valmistamaan kaikki ne osat, aineet ja materiaalit, joista se itse koostuu, sekä vielä vino pino muutakin. Tällainen on tietysti nykytekniikallakin mahdollista (ts. teollisen infran rakentaminen avaruuteen), mutta se on vain astronomisen iso, massiivinen ja nostokustannuksiltaan järjetön.

_________________
http://mkoskim.wordpress.com
http://mkoskim.drivehq.com
http://mkoskim.deviantart.com

Pieni on suhteellinen käsite. itse siis puhuin 300 miljardin pienestä robottiluotaimesta. Vertailun vuoksi 100 metrinen ISS maksoi noin 100 miljardia.

300 miljardia euroa on mitätön summa, ja ihmiset tuhlaavat sen verran maataloustukiin vuodessa. 300 miljardia euroa olisi sopiva summa esimerkiksi Suomen yksin rahoitettavaksi. mutta on ikävää, että suomi pursuaa kyynikoita, joilla ei ole visiota.


Jos avaruussukkulaohjelman sijaan oltaisiin laukaistu pari saturn V rakettia vuosittain avaruuteen viimeisten 40 vuoden aikana, meillä olisi 10 000 tonnia infrastruktuuria avaruudessa. Sen sijaan ollaan rahdattu 15 000 tonnia aerodynaamisesti kelvottomia avaruussukkuloita avaruuteen.

Eli kyse on puhtaasti poliittisista valinnoista. Avaruussukkula soveltui sen aikaiseen suurvaltapoliittiseen ilmapiiriin, kun taas infrastruktuurin rakentaminen ei soveltunut. Neutronin kaltaiset kyynikot, pessimistit ja antirealistit siis voittivat.

Jos kuitenkin oltaisiin valittu toisin, niin meillä olisi jo tukeva avaruusinfrastruktuuri.

Lisäys: 15 000 tonnia on myös yksi Bagger 293 ja Catepillar 797:n voisi laukaista kolmella Saturn V -raketilla. Bagger 293 saattaa olla korkein (96 m) maan pinnalla kulkeva laite, mutta Saturn V on 110 metriä korkea, jotta laitetaan asiat kontekstiin!


Sinulta puuttuu visio ja kyky ajatella luovasti. Asteroidien hyödyntämiseen tähtäävän projektin voi suunnitella ja alustaa muutama superrikas yksityishenkilö, joita esimerkiksi Google tuottaa. Kyse on vain siitä että jos ongelma ei ratkea tietyllä tavalla, niin suunnittele parempi ja edullisempi tapa. Esimerkkinä on juuri robottiluotaimet, joiden kuvitteluun ilmeisesti sinun visiointitaitosi ei riitä.

_________________
»The total solar energy in the world is on an exponential rise. It's doubling every two years... Within 15 years we could meet all of our energy needs with solar.»

Allekirjoita perustulon kansalaisaloite.