Curiosity - urmatorul rover martian

Motoarele or fi detinut recorduri de de tractiune dar la capitolul eficienta ioc.
Nu uita un lucru.In perioada cand americanii proiectau motoarele F1 si J2 pentru racheta SaturnV rusii lucrau si ei la un alt proiect.Seria de motoare NK.Motorul NK33 aparent  producea doar 170 tf fata de cele 700 tf ale celui american.Comparatiile se opresc aici.
Motorul NK33 era altceva,total diferit de ce se facuse pana atunci.
In primul rand functiona dupa un ciclu de tip staged combustion(ciclu propus de Alexey Isaev in 1949) fata de cel american cu generator de gaz.Fluidul de lucru pentru turbina era chiar oxigenul necesar in camera de ardere.Faptul ca acel motor foloseste oxigen(extrem de coroziv la temperaturi de 520°C) pe post de fluid de lucru multa vreme a parut de necrezut.Pana in anul 1990 cand in urma unei vizite in fosta URSS specialisti de la firma Aerojet au vazut ca totul era real.
Acest motor avea un Isp=297s la nivelul marii fata de 263s cel american si Isp=330s in vid fata de cel american 300s.
Presiunea de lucru in camera de ardere NK33 p=145bari fata de 70bari in cazul F1.
Raportul forta de tractiune/masa=135 in cazul NK33 fata de 82 in cazul celui american.
Pana in anul 2011 motorul NK33 a ramas ca cel mai eficient motor(dpdv al raportului forta tractiune/masa) de tip kerosen/oxigen dintre toate motoarele de racheta construite vreodata.
Despre Alexey Isaev trebuie spuse cateve lucruri.
Pe langa faptul ca gandit un nou ciclu pentru motoare de racheta(este cumva echivalent cu ce a facut Rudolf Diesel in 1893 pentru motoarele cu ardere interna) el mai rezolvat alte cateva probleme existente la motoarele de racheta cu combustibil lichid:
-A rezolvat problema racirii ajutajului si a camerei de ardere.Probabil ca multi nu stiu ca motorul rachetei germane V2 avea o mare problema cu racirea.Tehnologia de racire se baza pe introducerea combustibilului(in speta etanol) prin spatiul format de peretii dublii ai motorului.Aparent intuitia iti spune ca este o abordare corecta.In practica metoda nu functiona.De aceea combustibilul trebuia diluat cu apa(60%etanol+40%) bazandu-se pe faptul ca apa are o capacitate superioara de racire.Problema a fost aparent rezolvata;dar asta a dus la reducerea Isp motorului.
Cum a rezolvat problema Alexey Isaev?
Facand ceva ce intuitia iti spune sa nu faci;adica in interiorul ajutajului si a camerei de ardere a fixat prin brazare tevi de racire din cupru,tevi prin care circula combustibilul sub presiune ce venea de la pompa de kerosen.Efectul obtinut a fost remarcabil.Kerosenul care are o capacitate calorica si caldura latenta de vaporizare foarte redusa a putut fi folosit pentru racirea motorului.Temperatura exterioara a ajutajului si a camerei de ardere se redusese pana la valori de 300°C,valori ce au permis reducerea grosimii peretilor motorului si in final reducerea greutatii finale a motorului.
O alta imbunatatire adusa se refera la sistemul de injectie a combustibilului si oxidantului in camera de ardere.
De asemenea a montat pe motoarele de racheta dispozitive de reducere a zgomotului.
Si acum revenind la oile noastre.O fi ramas mostenire crawlerul,cladirea dar parca fara sistemul de racire a lui Alexey Isaev nu ar fi existat motoare cu kerosen,hidrogen,... ci doar cu etanol diluat cu apa si nici programul Apollo.

La 1,5 miliarde$/lansare cum poate fi numit?
Nu stiu cat costa o racheta SaturnV dar nicio racheta americana nu a costat mai mult de 400 milioane$.
Acum cea mai scumpa racheta americana(la aceeasi capacitate de lansare) Delta IV costa 250 milioane$(sper sa nu ma insel).

Nu pot fi sigur;dar modul intrisec de functionare electrochimic al unei baterii duce la reducerea numarului de incarcari/descarcari si a puterii specifice.Problema este ca dupa fiecare ciclu de incarcare/descarcare geometria anodului si catodului se modifica cate putin ,asta ducand in timp la distrugerea bateriei.Acest lucru nu se intampla in cazul ultracondesatorilor.

Ultracondesatorii sunt si ei inventati de cateva zeci de ani.
Nu sunt chiar o noutate.
Ultimele cercetari au dus puterea specifica  la 80Wh/kg,cam cat a unei baterii Ni-Mh.
Aparent ultracondesatorii nu par a fi de actualitate dar ei au cateva aplicatii militare de viitor:
-Armele electromagnetice.Pentagonul are un proiect de tun naval railgun ce ar lansa un proiectil accelerat electromagnetic la distante de 400km.
-Armele cu puls electromagnetic EMP.

Cred ca asta cu gazul de sist este mai mult gura de ei.
In Europa tari precum Polonia,Austria care cica aveau mare potential au aflat ca nu prea este rentabil sa extraga gaz de sist deoarece concentratiile nu justifica exploatare dpdv economic.Poate tine si de geologia diferita a Europei.
O problema semnalata este faptul ca un zacamant cu gaz de sist are o productie mare in primii cativa ani dupa care presiunea scade facand in timp nerentabila extractia.Iar asta cu gazul pentru sute de ani este o gluma nereusita.Am vazut de curand ca pana si evaluarile pentru hidratii de metan (care intial ar fi depasit toate rezervele de petrol,gaze si carbuni insumate) acum nu ar fi decat de 2 ori mai mari decat cele de gaz conventional.

Nu este vorba doar de teflon ci de intreaga gama de fluoropolimeri.
Problema cu el era ca nu putea fi turnat prin injectie si era rigid.
Dar uite exista PFA.El se poate injecta/extruda.
Sa nu uitam VITON-ul.Un cauciuc rezistent la agenti chimici corozivi.
Nu am spus  ca rezista la presiuni mari.
Cand se lucreaza cu acizi in industri chimica presiunea nu este prea mare.
10-15 bari este enorm pentru vase cu acizi.
Nu vad ce problema poate aparea cu electrizarea intr-un vas cu acizi?
Daca nu ai un oxidant si un combustibil nu este nicio problema

Ah, deci nici pt. teflon nu putem multumi "space-age"-ului.
Poate saltelele alea cu memorie.. care dau alergii.. of of

N-as fi raspuns, fiind deja cam pe langa obiect, dar sunt cateva lucruri de lamurit.
1. Vorbiti de eficienta. De acord cu cifrele dar ce facem cu realitatea? Care este rezultatul mai ales: comapam niste motoare care au fost folosite la ceva, ducand oameni pe Luna, cu motoare care inca nu au folosit la nimic? Primele si-au facut treaba acum 45 ani iar celalalt, super-destept e inca (2010,2012) in teste. Apoi, compara te rog motoare cu aceleasi capabiliati, nu unul de 700 cu unul de 170, si functionale in acelasi interval de timp. Nu poti veni sa minimalizezi cateva lucruri evidente, exemplificand cu ceva diferit.
In afara de asta, ideea rusilor de a folosi 30 (trei zeci) de motoare Nk33 pe prima treapta a rachetei (N1) cum vi se pare? Unde mai e eficienta daca trebuia sa care atata fieratanie? Asta ascunde de fapt incapaciatatea de a realiza un motor mai puternic, cel putin la vremea respectiva.

2. Chestia cu oxigenul e un pic exagerata. Ambele tipuri de motoare au generator de gaz, doar ca la cel sovietic gazele nu mai sunt esapate dupa turbopompa ci (avand inca ceva oxigen in ele ) sunt introduse in camera de ardere. Se castiga cateva procente la eficienta, lucru important dat fiind marimea jucariei, dar implica complicatii constructive (materiale) precum si control mai dificil al fluxului. Motoarele Navetei spatiale au folosit acelasi sistem de "staged combustion" dar pentru hidrogen si oxigen.

3. Si motoarele pentru Saturn foloseau serpentina de racire a camerei si partial a ajutajului cu kerosen, doar ca nu era tabla ondulata intre 2 placi metalice, pe cea mai mare parte a motorului tabla exterioara lipsea. Altfel, erau la fel. Asta in anii 60.
Ceea ce am subliniat cu bold e deja deplasat. Racirea in regim regenerativ cu unul din componenti, dateaza din 1929-1933, inventie oficiala din 1934.

4. Extragerea de gaz din sisturi e deja o realitate care schimba multe lucruri in America. Se epuizeaza rapid un put (nici sondele clasice nu erau scutite de lucrul acesta), atunci fac alta gaura, o iau pe orizontala, ma plimb cu ea mai la dreapta, mai la stanga pana gasesc ce trebuie. Forajul e mult mai eficient si ieftin azi decat era inainte.

5. Doar o parte din "chimie" lucreaza cu acizi sau alte substante extem de corozive. O foarte mare parte lucreaza cu produse petroliere si derivate. Teflonul e foarte bun dar departe de a fi un medicament universal.

Imi pare straniu ca nu s-a gandit nimeni chiar la numele topicului de unde a plecat toata discutia voastra: curiosity

Tot e bine ca am aflat care e rolul bugetarilor de la NASA pe lume
Suge ei sangele poporului da' nu degeaba.

Daca era sa aduca vorba de rusi/sovietici se putea mentiona seria de vreo 20 de escuri in explorarea planetei Marte.

Cand or sa faca si ei ceva ca Curiosity de acum, mai discutam. Ar putea face, ca au cap, minte le mai trebuie.
Conteaza rezultatul final, iar pentru asta, un motor, chiar super-performant e doar o mica parte.

Daca aveti timp, puteti sa va uitati in diferitele capitole, nu e vorba numai de zboruri si misiuni spre stele ci foarte multe obiective cat se poate de pamantene. De fapt chiar acolo ar trebui sa se indrepte atentia celor care se intreaba de utilitatea "bugetarilor" de la NASA.

Observ ca discutia a luat-o in alta directie. Ce treaba avem acum de ex cu motorul acela rusesc (copil nascut mort dupa cum se vede) ? Daca era sa aduca vorba de rusi/sovietici se putea mentiona seria de vreo 20 de escuri in explorarea planetei Marte. Macar era la obiect. Cand or sa faca si ei ceva ca Curiosity de acum, mai discutam. Ar putea face, ca au cap, minte le mai trebuie.
Conteaza rezultatul final, iar pentru asta, un motor, chiar super-performant e doar o mica parte.

Vezi bugetul lor aici
http://www.nasa.gov/...nal_2_14_12.pdf
si mai detaliat (contabil)
http://www.nasa.gov/...dget/index.html

Ei lasa ca cand aveau rusii statie spatiala americanii faceau cu mana degeaba de pe Luna

Cand vor americanii sa puna un om pe orbita ghici la ce rusi fara minte se roaga

De ce ai pus bugetarii intre ghilimele ? Adica nu sunt bugetari sau ce ?
NASA e o firma de stat in care lucreaza bugetari. Deal with it !
Banii consumati de un cetatean de etnie rroma pt. a-si face castel cu turnulete se intorc tot in economie, ca si banii consumati de NASA. Exceptie cazul cand isi cumpara caramizile din import, dar situatia asta e similara cu contractele facute de NASA cu firme din afara USA.

Cat despre utilitatea bugetarilor.. stiu si eu.. Daca zici tu sa nu intreb, nu intreb

Nu este o legatura directa intre cati bani bagi in cercetare si cat se obtine in timp.
Investitiile in cercetare pot aduce si de 1 milion de ori mai mult decat ai investit sau aproape nimic.
Cel mai bun caz in legatura cu banii adusi in cercetare este cazul teflonului.
El a fost descoperit in mod accidental in anul 1938 de un angajat al Kinetic Chemicals ce lucra la un proiect de obtinere de agenti frigorifici pe baza de clorofluorcarboni.
Intamplare face ca el pastra sub presiune gazul tetrafluoretilena intr-o butelie metalica.
Dupa o vreme a deschis acea butelei si ce sa vezi gazul aparent disparuse.
Numa ca la o examinare mai atenta el observa o substanta asemanatoare cu ceara pe peretii buteliei.
Ce se intamplase?Tetrafluoretilena aflata sub presiune in contact cu recipientul din otel(ce a actionat ca un catalizator) s-a transformat in politetrafluoretilena in stare solida.Dupa studii se descopera urmatoarele:
-Teflonul are cel mai mic coeficient de frecare dintre toate materialele la acea data.
-Nu se degradeaza la temperaturi cuprinse intre -273°C si +250°C.De fapt este singurul material plastic ce rezista la temperaturi asa scazute.
-Rezista la orice agent chimic fie el acid,baza,solvent.
Prima aplicatie serioasa i s-a gasit in cadrul proiectului Manhattan de imbogatire a uraniului.
Toate conductele,paletele pompelor sunt protejate de coroziunea hexafluorurii de uraniu cu teflon.
Dupa WW2 se foloseste masiv in toata industria chimica ce lucreaza cu agenti corozivi si la temperaturi crescute.
O mare aplicatie i s-a gasit in celulele de electroliza cu diafragama.
Pana atunci pentru diafragme se folosea azbestul un material cancerigen ce se apreciaza ca a facut numai in USA 100.000 victime.
Industriala spatiala ai este datoare pentru costumele astronautilor ce au pasit pe Luna,izolatiile cablurilor electrice ignifuge,....
Iar marea afacere acum este cea cu vasele de bucatarie acoperite cu teflon.
Dupa cum vezi un material descoperit intamplator ce a revolutionat viata tuturor si care a costat infim.
Probabil ca astazi piata lui si a fluoropolimerilor este de miliarde $ anual.
Lui are domeniul spatial sa-i multumeasca si nu invers.

SF.Cercetarea spatiala este un lux.Poate aduce bani poate nu.
Cele mai valoroase descoperiri sau obtinut pe Pamant.

Tot e bine ca am aflat care e rolul bugetarilor de la NASA pe lume
Suge ei sangele poporului da' nu degeaba.

.......................
@Asterix
Nu stiu multe detalii despre telescopul ala. Daca punem problema in felul descris de tine se poate sa ai dreptate, greu de justificat. In acelasi timp se poate ca ceea ce "vede" telescopul ala sa fie ceva cu adevarat deosebit, la care nu se ajunge cu un telescop de 100 metri aflat pe Pamant. Poate cu nici un telescop de pe Pamant, indiferent de marime. Atunci problema se schimba putin, apare acel risc care trebuie cantarit, "Risk Assessement" cum zicem pe aici inainte de a incepe orice proiect mai indraznet, si el ne va spune sa nu punem toate ouale in acelasi cos. Stiti cum e, cine nu risca nu castiga, orice intreprindere isi are doza ei de risc. Apoi, lumea s-a obisnuit atat de mult cu cifre din astea, "miliarde" ca 8 i se pare deja putin fata de cat invart bancile, chiar pe degeaba. S-ar putea deci sa nu faca multi scandal daca jucaria aia cu oglinzi se duce naibii.

Cum vor justifica cei de la NASA ca au mancat banii americanilor pe ceva ce a explodat?
Sau cum vor justifica sa zicem ca ar avea o problema pe orbita in punctul Lagrange la milioane de km?
Cum naiba sa bagi atatia bani intr-un proiect spatial unde riscul este atat de mare?

Revenind la telescoapele terestre;ideea ca de Pamant nu se pot vedea multe nu mai este chiar valabil

Webb lucreaza (va lucra) in IR-ul indepartat, cel pentru care atmosfera terestra e opaca, si pentru care nu ai alte solutii de observatie.
La fel si Herschel, de care nu stiu multi, si care-i cel mai mare telescop (IR) spatial la momentul asta, nu Hubble. Marketingul, deh.