Vesmírná stanice

[Pipik]

Počkat - čína ještě na slunci netěží?
Já myslel že právě proto se jim říká žluťásci

[Zv.Petr]

"EU plánuje..." - dál netřeba číst, natož se tím vážně zabývat.

[Mex]

Je to celý jen krásná idea. Absolutně nepočítají se základními fyzikálními zákony a řadou technických věcí, jen si udělali krásná videa a teď půjdou tahat prachy z lidí.

Třeba už jen to krásné vyložení materiálu ze Starshipu a jeho sbírání robůtkem a dopravování na stanici, která se poměrně velmi rychle zvětšuje. Už vás někdy zarazilo, proč dělaj takový problém z dokování raket na ISS nebo kdekoli k čemukoli? Proč sakra prostě jen nepřiletí a nepřipojí?

Jen málokdo si uvědomuje, že jde dva předměty velmi různé hmotnosti, které obíhají stejnou planetu (gravitaci). Oba předměty mají tak zcela jinou přirozenou oběžnou dráhu. Ne, nepohybují se po přímce, ale po kružnici (ještě vtipněji elipse). A vy se snažíte aby dva různě těžké předměty měly stejnou rychlost na stejné dráze, když jsou přitom přitahovány různou silou...

Takže už jen ten robůtek co si vyzvedává panely z tý hromady je dobrý scifi, vyžadující sakra počítání a sakra paliva na udržení se na stejné oběžné dráze, a to palivo bude žrát prakticky neustále. Ve skutečnosti jim ta hromada odletí do kšá. A pak to hromadí na jedný velký konstrukci, která by se technicky musela už během výstavby posunovat dál a dál od země, jak bude těžší a těžší. A nakonec ten malej robůtek bude mít sakra co dělat aby se udržel vůbec poblíž tý stanice, natož na ní něco nějak přesně skládat.

Tahle nesourodá oběžná dráha je něco, co málokomu dochází. Existuje na to jedna krásná hra, kde si to můžete na vlastní kůži vyzkoušet. A řeknu vám, že zaparkovat ručně jednu loď ke druhé na oběžné dráze je manuálně téměř nemožné a velmi rychle vám to sežere zásoby paliva. Navigační počítač to zvládne o poznání lépe, přeci jen, je to počítač, ale taky má jen omezený počet případných pokusů, kvůli palivu. A i ten má co dělat aby to dal jakž takž v toleranci.

Takže tyhle znova a znova vytahovaný projekty jsou jen krásné prezentace, jak by to vypadalo, kdyby jsme se vyprdli na fyzikální zákony.

Tak ti nevím.
Že by se nějak zásadně lišila oběžná dráha velkého a malého objektu se mi moc nezdá.
Na oba působí gravitace a proti ní odstředivá síla. A obě síly závisí lineárně na hmotnosti.
Nebo je to nějak zásadně jinak?

K té obtížnosti spojování: jestli tam není problém hlavně v hybnosti a setrvačných silách. Kdy je každý regulační zásah třeba dělat s velkým předstihem a v podstatě bez zpětné vazby. Kdyby to bylo servo, tak bych řekl, že s vypnutou PID regulací, ale se silně nastaveným FeedForwardem.
Mám pocit, že se tam taky hodně uplatňuje elektrický pohon, tj. ty roztočené setrvačníky, aby co nejvíc šetřili při těchto manévrech chemické palivo.

[aleshonsa]

Spojovat se to ručně (jestli se nepletu dělalo se to ručně) dá. Viz Apollo - Sojuz a vlastně každý let Apollo k Měsíci, kde se připojoval měsíční modul ke špičce velitelského a pak navracející se startovací část měsíčního modulu zpět k velitelskému. Samozřejmě není to žádná sranda a chce to dost cvik.
Dle mého je problém se trefit, aby šel spoj relativně přesně do sebe, tj. souhlasnost os obou částí včetně vzájemného úhlu os. Pak regulovat rychlost, aby nedošlo k poškození a vůbec odražení, ale zase aby to k sobě dostatečně dosedlo, tj. ani moc rychle ani moc pomalu.
Problém je, že beztížný stav je pro člověka nepřirozený. Prostě nejsme ze zemské tíže zvyklí na zákon setrvačnosti, protože když tlačím po rovině vozík a přestanu ho tlačit tak se mi zastaví. V beztížném stavu do všeho, do čeho strčíte tak vám odletí, a ještě rychlostí úměrnou tomu, jak moc do toho strčíte. Zase to má výhodu, že si můžete odkládat nářadí, že ho necháte jen tak viset v prostoru, nebo něco poslat kolegovi na druhém konci bez ohledu, jak je daleko

[prochaska]

dva předměty velmi různé hmotnosti, které obíhají stejnou planetu (gravitaci). Oba předměty mají tak zcela jinou přirozenou oběžnou dráhu

Na hmotnosti nezáleží, dráha je stejná (pokud jsou tělesa mnohem lehčí než Země a lehčí než aby se vzájemně ovlivňovala gravitačně, což je v tomto případě s rezervou splněno).

[aleshonsa]

dva předměty velmi různé hmotnosti, které obíhají stejnou planetu (gravitaci). Oba předměty mají tak zcela jinou přirozenou oběžnou dráhu

Na hmotnosti nezáleží, dráha je stejná (pokud jsou tělesa mnohem lehčí než Země a lehčí než aby se vzájemně ovlivňovala gravitačně, což je v tomto případě s rezervou splněno).

Ano je to tak. Jaké má těleso zrychlení v gravitačním poli Země záleží jen na hmotnosti Země a vzdálenosti tělesa. Samozřejmě stejně tak má Země zrychlení v gravitačním pole tělesa, které je také závislé jen na hmotnosti tělesa a vzdálenosti od tělesa. Nicméně vzhledem k obrovskému nepoměru hmotností tělesa a Země lze toto zanedbat - není to případ jako dvojhvězda atd.

[Grad]

Uhmm, já skončil hned po přečtení titulku toho videa... 6 mesíců? kdyby 6 desetiletí, tak možná budiž.

Elon sice svede i nemožné, měl by si ale přečíst neco kolem ISS, její stavby a parametrů. Tedy pokud nejde o:
- stavbu Brány - rozumějte ty mezihvězdné, žeby byl Elon ve spojení s mimozenšťanmi a měl přístup k jejím technologiím a informacím?
- stavbu Elysium - žeby horních 10 tis. pozemšťanů vědělo něco víc a uvědomovalo si realnou možnost, že na Zemi už není moc šance na rozumné přežití a mělo v záloze technologii na vesmírny výtah?

Mimochodem jenom atmosféra na ten objem prostoru, cca 1 mil m3 by vážila asi tak 1300 tun... a co teprve hmotnost toho zbylého stavebního materiálu... A to jsme pořád v době, když to co se nahoru posílá poměřujeme pořád jenm na kg i když v řádů tisíců... lítají v tom o několik řádů...

[filla]

bud je to druhy Theranos, nebo zazrak

[Pipik]

dva předměty velmi různé hmotnosti, které obíhají stejnou planetu (gravitaci). Oba předměty mají tak zcela jinou přirozenou oběžnou dráhu

Na hmotnosti nezáleží, dráha je stejná (pokud jsou tělesa mnohem lehčí než Země a lehčí než aby se vzájemně ovlivňovala gravitačně, což je v tomto případě s rezervou splněno).

Ano je to tak. Jaké má těleso zrychlení v gravitačním poli Země záleží jen na hmotnosti Země a vzdálenosti tělesa. Samozřejmě stejně tak má Země zrychlení v gravitačním pole tělesa, které je také závislé jen na hmotnosti tělesa a vzdálenosti od tělesa. Nicméně vzhledem k obrovskému nepoměru hmotností tělesa a Země lze toto zanedbat - není to případ jako dvojhvězda atd.

Fakt? Hele, já bych ale řekl, že těžší předmět pohybující se po přímce, tj. s nějakou kinetickou energií, bude potřebovat na změnu směru více síly než ten lehčí. A předmět na oběžné dráze by rád letěl rovně, jenže ho něco furt nutí zahýbat - gravitace. Takže těžší předmět může mít stejnou oběžnou dráhu, ale něco jiného se musí změnit, a gravitační zrychlení to nebude.
Stejný jako točit koulí na provázku - na udržení 1kg koule na provázku 1m dlouhém budu při točení potřebovat míň síly než na 2kg kouli na stejně dlouhým provázku. Problém s gravitací je jen ten, že dává jen stále stejnou sílu - gravitační zrychlení. Takže změnit musíte něco jinýho - rychlost nebo váhu nebo délku provázku - výšku od země.

Hele já jsem si to nevymyslel. Taky mě tahle kinetika na oběžný dráze zarazila. Nikdy mě to nenapadlo až dokud jsem to nezkoušel.
A ano, dokovalo se ručně, když nebyly počítače. A taky jim to kolikrát sakra nešlo na první dobrou. Resp. počítalo se obvykle až se sedmi pokusy, dle stavu paliva. A hooooodně to museli trénovat.

[aleshonsa]

Na hmotnosti nezáleží, dráha je stejná (pokud jsou tělesa mnohem lehčí než Země a lehčí než aby se vzájemně ovlivňovala gravitačně, což je v tomto případě s rezervou splněno).

Ano je to tak. Jaké má těleso zrychlení v gravitačním poli Země záleží jen na hmotnosti Země a vzdálenosti tělesa. Samozřejmě stejně tak má Země zrychlení v gravitačním pole tělesa, které je také závislé jen na hmotnosti tělesa a vzdálenosti od tělesa. Nicméně vzhledem k obrovskému nepoměru hmotností tělesa a Země lze toto zanedbat - není to případ jako dvojhvězda atd.

Fakt? Hele, já bych ale řekl, že těžší předmět pohybující se po přímce, tj. s nějakou kinetickou energií, bude potřebovat na změnu směru více síly než ten lehčí. A předmět na oběžné dráze by rád letěl rovně, jenže ho něco furt nutí zahýbat - gravitace. Takže těžší předmět může mít stejnou oběžnou dráhu, ale něco jiného se musí změnit, a gravitační zrychlení to nebude.
Stejný jako točit koulí na provázku - na udržení 1kg koule na provázku 1m dlouhém budu při točení potřebovat míň síly než na 2kg kouli na stejně dlouhým provázku. Problém s gravitací je jen ten, že dává jen stále stejnou sílu - gravitační zrychlení. Takže změnit musíte něco jinýho - rychlost nebo váhu nebo délku provázku - výšku od země.

Hele já jsem si to nevymyslel. Taky mě tahle kinetika na oběžný dráze zarazila. Nikdy mě to nenapadlo až dokud jsem to nezkoušel.
A ano, dokovalo se ručně, když nebyly počítače. A taky jim to kolikrát sakra nešlo na první dobrou. Resp. počítalo se obvykle až se sedmi pokusy, dle stavu paliva. A hooooodně to museli trénovat.

Omlouvám se, tou předchozí odpovědí jsem to zamlžil. Spíš jsem celkově v rychlosti odpověděl na něco jiného.

Je tam samozřejmě potřeba uvažovat počáteční podmínku. Tj. jaká je počáteční poloha tělesa, počáteční rychlost (když bude nulová, tak to spadne), příp. počáteční zrychlení je-li nějaké. Když raketa zapne motory, tak se přidává zrychlení (jakoby se od toho okamžiku mění počáteční podmínka).
Můžeš taky uvažovat celkovou energii tělesa, které se skládá z potenciální energie v gravitačním poli a kinetické energie. Ta je konstantní a jen se při oběhu periodicky mění kinetická na potenciální a naopak. Změní se jen když např. raketa zapne motory.
Celkově i 2 stejně hmotná tělesa můžou mít jinou trajektorii, když budou mít jinou počáteční rychlost (tj. mají jinou počáteční kinetickou energii) a nebo jinou počáteční polohu (tj. mají jinou počáteční potenciální energii).

Tady jde celkově o to, že jedna věc je dostat 2 tělesa na stejnou orbitu. Druhá věc je ladit to při finálním přiblížení, když už jde o metry nebo max desítky metrů.

[Mex]

Fakt? Hele, já bych ale řekl, že těžší předmět pohybující se po přímce, tj. s nějakou kinetickou energií, bude potřebovat na změnu směru více síly než ten lehčí. A předmět na oběžné dráze by rád letěl rovně, jenže ho něco furt nutí zahýbat - gravitace. Takže těžší předmět může mít stejnou oběžnou dráhu, ale něco jiného se musí změnit, a gravitační zrychlení to nebude.
Stejný jako točit koulí na provázku - na udržení 1kg koule na provázku 1m dlouhém budu při točení potřebovat míň síly než na 2kg kouli na stejně dlouhým provázku. Problém s gravitací je jen ten, že dává jen stále stejnou sílu - gravitační zrychlení. Takže změnit musíte něco jinýho - rychlost nebo váhu nebo délku provázku - výšku od země.

Už jsem to psal před několika posty.
Těleso na oběžné dráze je drženo rovnováhou sil gravitace-odstředivá síla.
Obě síly závisí lineárně na hmotnosti.
Zvětšíš hmotnost, zvětší se gravitační síla ale i odstředivá síla, takže rovnováha zůstane zachována.

[prochaska]

Fakt? Hele, já bych ale řekl, že těžší předmět pohybující se po přímce, tj. s nějakou kinetickou energií, bude potřebovat na změnu směru více síly než ten lehčí. A předmět na oběžné dráze by rád letěl rovně, jenže ho něco furt nutí zahýbat - gravitace. Takže těžší předmět může mít stejnou oběžnou dráhu, ale něco jiného se musí změnit, a gravitační zrychlení to nebude.

Jasně, gravitační zrychlení je pořád stejné. Ale třeba desetkrát těžší předmět bude mít desetkrát větší snahu letět rovně (setrvačnost), ale zároveň na něj bude desetkrát víc působit gravitace.

[Selic]

Fakt? Hele, já bych ale řekl, že těžší předmět pohybující se po přímce, tj. s nějakou kinetickou energií, bude potřebovat na změnu směru více síly než ten lehčí. A předmět na oběžné dráze by rád letěl rovně, jenže ho něco furt nutí zahýbat - gravitace. Takže těžší předmět může mít stejnou oběžnou dráhu, ale něco jiného se musí změnit, a gravitační zrychlení to nebude.

Jasně, gravitační zrychlení je pořád stejné. Ale třeba desetkrát těžší předmět bude mít desetkrát větší snahu letět rovně (setrvačnost), ale zároveň na něj bude desetkrát víc působit gravitace.

Tady bude problém, že se jeden baví o koze a ostatní o voze...
Ta orbitální mechanika pracuje poměrně jednoduše, jen musí člověk pochopit úplné základy newtonovské mechaniky a trochu chápat matematiku na úrovni třetího stupně gymnázia. Anglicky je to krásně zpracováno:
https://en.wikipedia.org/wiki/Orbital_mechanics
https://en.wikipedia.org/wiki/Hohmann_transfer_orbit
https://en.wikipedia.org/wiki/Bi-elliptic_transfer

[bobik]

Takže se nejspíše shodneme, že společnost Gateway Spaceport jsou další podvodníci, co se snaží vytáhnout z lidí peníze. Třeba na návrat na Měsíc bych klidně menší částkou přispěl. Rád bych se dožil návratu lidí na Měsíc, na Mars ani nedoufám. Obávám se ale, že až se lidi vrátí na Měsíc a já ještě budu na živu, tak budu mít už mozek ve stavu ročního mimina, jako jsem byl, když program Apollo skončil.

[aleshonsa]

Takže se nejspíše shodneme, že společnost Gateway Spaceport jsou další podvodníci, co se snaží vytáhnout z lidí peníze. Třeba na návrat na Měsíc bych klidně menší částkou přispěl. Rád bych se dožil návratu lidí na Měsíc, na Mars ani nedoufám. Obávám se ale, že až se lidi vrátí na Měsíc a já ještě budu na živu, tak budu mít už mozek ve stavu ročního mimina, jako jsem byl, když program Apollo skončil.

Co vím, tak má být obojí v rozpočtu NASA. Tak snad alespoň ten Měsíc by měl konečně vyjít.