אשמח לשמוע מה לדעתכם התחומים שחשוב להשקיע בהם היום בחקר החלל.

[LIHU]

לדעתי הנושאים הבאים קריטיים לקידום תשתית חקר החלל הם :

1) חקר חומרים ( בהקשר לבניית מעלית חלל - SPACE ELEVATOR  או SPACE TETHER).

2) חקר הנעת חלל - מנועי יונים, מפרשים סולריים, הנעה אלקטרומגנטית ומגנטית, הנעה מבוססת היתוך, ושיטות מתקדמות אחרות.

3) חקר השפעות שהיה ארוכה בחוסר כבידה או כבידה מופחתת על גוף האדם.

 

אשמח אם תשתפו דעתכם ומחשבותיכם בנושא

[Guy]

היי ליהוא, נושא סופר מעניין. 

קודם כל רקע - האנושות הצליחה להתקדם משיגור האובייקט הראשון בחלל - הלווין ספוטניק ב 1957, להנחתה של אדם על אדמת הירח בשנת 1969 בתוך 12 שנים! וכל זה עם טכנולוגיה של שנות שנות ה - 60!! רק לחשוב איפה היינו יכולים להיות היום אם המומנטום היה נשמר. 

אני חושב שרוב הנושאים אותם ציינת (תחת 1 ו- 2) הם לצערנו רחוקים ברמת המדע הבדיוני, לא בהתכנות אלא בגישה. הכוונה היא שהם לאו דווקא נחוצים לחקר החלל. למשל טכנולוגיות היתוך אם וכאשר יושגו ישנו את האנושות בצורה שאנו לא מכירים. עם זאת חסרה חוליה חשובה בשרשרת הזו והיא הגישה לחלל. כדי לפתח את כל הטכנולוגיות הללו בצורה שתתאים להתקדמות בתחום החלל, אנו זקוקים לנוכחות אמיתית ורצינית בחלל, מעבר למה שקורה בתחנת החלל הבינ"ל. 

לדעתי הקמת בסיסי קבע על הירח צריכה להיות המטרה הראשונה בחקר החלל. מדובר במטרה נגישה והגיונית להשגה כבר בטכנולוגיות הקיימות כיום. משם אפשר למנף את ההישגים לתחומי מחקר אחרים, בסביבה המתאימה להם. כאשר סטארשיפ של אלון מאסק תהיה מבצעית כבר יהיה מדובר על "מתי" ולא על "האם"...

[Ilan Shapira]

בנוסף למחקר על השפעות כבידה נמוכה, מעניין איך מתמודדים עם קרינה קוסמית בתקופה ארוכה.

דבר נוסף שיכול לעניין זה תקשורת מהירה. מושבה על המאדים זה נחמד אבל איך מתקשרים בתקופה שהשמש מפרידה בין כוכבי הלכת או בכלל תקשורת מהירה בין נקודות מרוחקות בחלל

שיטות הנעה מתקדמות מתחבר לי גם לכל עניין נחיתת חלליות על כדור הארץ/מאדים. כל עניין הנפילה החופשית די מפחיד 😅 וגם לא הכי יעיל - צריך ספינה לאיסוף החללית, דבר שמייקר את כל הפרוצדורה לפחות על כדור הארץ

[Guy]

לפני 31 דקות Ilan Shapira אמר:

בנוסף למחקר על השפעות כבידה נמוכה, מעניין איך מתמודדים עם קרינה קוסמית בתקופה ארוכה.

דבר נוסף שיכול לעניין זה תקשורת מהירה. מושבה על המאדים זה נחמד אבל איך מתקשרים בתקופה שהשמש מפרידה בין כוכבי הלכת או בכלל תקשורת מהירה בין נקודות מרוחקות בחלל

שיטות הנעה מתקדמות מתחבר לי גם לכל עניין נחיתת חלליות על כדור הארץ/מאדים. כל עניין הנפילה החופשית די מפחיד 😅 וגם לא הכי יעיל - צריך ספינה לאיסוף החללית, דבר שמייקר את כל הפרוצדורה לפחות על כדור הארץ

קרינה - מסתתרים ממנה, אין מה לעשות. מן הסתם יותר קל כשאתה ממש על פני כוכב או ירח ויכול לבנות מחסה או להסתתר מתחת לאדמה (יעיל גם נגד פגיעות אסטרואידים). בחחליות זה הרבה יותר קשה. קראתי כבר על כל מיני כיוונים כולל מילוי דפנות החללית במים כבדים. האסטרונאוט קולונל כריס האדפילד סיפר שבתחנת החלל הבינ"ל, לפעמים גם בזמן שהוא עצם עיניים לפעמים הוא היה מקבל הבזקים לבנים, כי חלקיקי קרינה היו פשוט עוברים לו דרך העפעפיים לתוך הרשתית.

תקשורת - ג'ף גולדבלום מסביר יפה איך מתגברים על הבעיה 😅

 

[Ilan Shapira]

לפני 10 דקות Guydive אמר:

תקשורת - ג'ף גולדבלום מסביר יפה איך מתגברים על הבעיה 😅

 

מדברים כאן על לוויינים שמקיפים את השמש, זה אפשרי אבל ידרוש קצת יותר מאשר spaceX פורסים היום.

 

לגבי הקרינה, זו בעיה, מסע למאדים לדוגמא, ביכולות של היום יקח חודשים. בניגוד לתחנת החלל שחלק מהזמן מוסתרת מהשמש וגם נמצאת נמוך יחסית כדי להנות מהשדה המגנטי של כדור הארץ, לחללית כזו לא תהיה הגנה בכלל. מים זו שיטה שהוצגה בסדרה AWAY. אם הטיסה תתחיל בבסיס בירח - מה שכנראה יהיה נכון יותר מבחינה אנרגטית, אולי זה אפשרי - מים, גם לא כבדים הם כבדים 🙂 ולעטוף חללית בעופרת זה גם פחות ישים. אולי שיטה לייצר שדה מגנטי מסביב לחללית יהיה יעיל יותר בהנחה שהשדה הזה לא יהרוג את הנוסעים או שלנסות לסחוב מעין מפרש אבל אחורי שישמש גם ליצירת אנרגיה מאור השמש וגם לחסום קרינה. השאלה היא איך המנוע לא ישרוף אותו

[LIHU]

לפני ב-17.11.2020 at 13:49 Guydive אמר:

היי ליהוא, נושא סופר מעניין. 

קודם כל רקע - האנושות הצליחה להתקדם משיגור האובייקט הראשון בחלל - הלווין ספוטניק ב 1957, להנחתה של אדם על אדמת הירח בשנת 1969 בתוך 12 שנים! וכל זה עם טכנולוגיה של שנות שנות ה - 60!! רק לחשוב איפה היינו יכולים להיות היום אם המומנטום היה נשמר. 

אני חושב שרוב הנושאים אותם ציינת (תחת 1 ו- 2) הם לצערנו רחוקים ברמת המדע הבדיוני, לא בהתכנות אלא בגישה. הכוונה היא שהם לאו דווקא נחוצים לחקר החלל. למשל טכנולוגיות היתוך אם וכאשר יושגו ישנו את האנושות בצורה שאנו לא מכירים. עם זאת חסרה חוליה חשובה בשרשרת הזו והיא הגישה לחלל. כדי לפתח את כל הטכנולוגיות הללו בצורה שתתאים להתקדמות בתחום החלל, אנו זקוקים לנוכחות אמיתית ורצינית בחלל, מעבר למה שקורה בתחנת החלל הבינ"ל. 

לדעתי הקמת בסיסי קבע על הירח צריכה להיות המטרה הראשונה בחקר החלל. מדובר במטרה נגישה והגיונית להשגה כבר בטכנולוגיות הקיימות כיום. משם אפשר למנף את ההישגים לתחומי מחקר אחרים, בסביבה המתאימה להם. כאשר סטארשיפ של אלון מאסק תהיה מבצעית כבר יהיה מדובר על "מתי" ולא על "האם"...

גיא,

תשובות מעניינות,  אני מסכים אתך לגבי מושבה על הירח מפני שהוא קרוב יותר ( פותר בעיות תקשורת) זול יותר ומעשי יותר - וגם יהווה בית ספר מצויין  ללמוד בעיות ולמצוא פתרונות לפני שמדלגים למאדים.

אגב, נושאים 1  2 שציינתי למעלה ממש לא בתחום מד"ב לדעתי !

1) חקר חומרים מתקדם בצעדי ענק בגלל יכולות חדשות בתחומי ננוטכנולוגיה ותוכנות לחיזוי היחס בין מבנה מולקולרי ותכונות פיסיקליות של חומרים כך שאני צופה פיתוחים משמעותיים בתחום חומרים סופר-חזקים בעשור או שני עשורים הקרובים.

 הנושאים של מעלית חלל - SPACE ELEVATOR   ו/או  ORBITAL TETHERS הם לדעתי סופר-קריטיים לכל התקדמות משמעותית בחקר החלל מסיבה מאד פשוטה.  היום עלות הרמת קילוגרם אחד של ציוד למסלול LEO היא כעשרים אלף דולר בערך ( אולי קצת פחות בשימוש בחלליות לשימוש רב פעמי).  אם נצליח לחתוך את המחירים בפקטור של סדר גודל התרומה להתקדמות חקר החלל תהייה ענקית - כי תוכל להרים פי עשר ציוד באותו תקציב.  ואם תוריד את העלות ל מאתיים דולר, למעשה פתחת את ה- LAST FRONTIER לכל חברה מסחרית ויזמות קטנה.  אכן זה נראה רחוק  אבל יש לפחות חברה מסחרית אחת שעובדת באופן רציני בתחום ( ORBITAL TETHERS LTD). הבעיה המרכזית בבניית מעלית חלל היא בניית כבלים בעלי חוזק הקרוב לחוזק התיאורטי של חומרים.  בתחום של סיבי פחמן מולקולריים אנחנו רחוקים מהחוזק הדרוש בערך בסדר גודל אחד.

זו הסיבה שציינתי שזה תחום קריטי מבחינת תשתיות חקר. כל מיליון דולר שתשקיע בכזה מחקר יחסוך לך אחר כך  מיליארדים בתקציבים של חקר החלל ( כמובן בתנאי שהפתרון ימצא).

2) חקר שיטות הנעה מתקדמות הוא גם אינו בתחום הבדיוני. -  מנוע היתוך מימן  יותר פיסיבילי מכור היתוך מימן מפני שהוא לא אמור לספק PERFECT PLASMA CONTAINMENT. כל הרעיון הוא לעבוד בחלל עם פתח יציאה כדי לאפשר לפלסמה הלוהטת להיפלט החוצה ולהקנות תנע לרכב החלל.  אכן יכול להיות שייקח זמן להגיע לזה אבל שוב, השקעה מסיבית במו"פ כאן יכולה לחסוך המון כסף בהמשך ולפתור בעיות מסובכות שכיום מעכבות ומסבכות את חקר החלל. לדוגמה, כור היתוך מימני אמין לא רק יפתור הרבה מבעיות האנושות הנוכחיות אלא יפתח את הדרך ( לעניות דעתי) לקיצור משמעותי של זמן ההגעה למאדים ומטרות אחרות במערכת השמש.  רק דוגמה קטנה, אם הייתה לחללית קאסיני כור היתוך מימני לא מזהם ויעיל כל המשימה הייתה נראית אחרת לגמרי. אחת הבעיות המרגיזות בחקר של עצמי מערכת השמש הרחוקים הוא משך זמן ההגעה למטרה. זה גורם לזה שכאשר הציוד מגיע למטרה הוא כבר מיושן בעשר שנים לעומת היכולות הנוכחיות שעל כדור הארץ ( וגם שהה בחלל בתנאים קיצוניים כמה שנים ארוכות דבר שמגביר באופן רציני את הסיכוי לתקלות והשבתות).  מנוע היתוך יכול לקצר את משך ההגעה לשבתאי פי 20 או 30.  קיצור כזה יכול לשנות את כל הפרדיגמה של כיצד מתבצע חקר חלל מבחינת תקציב, לו"ז והזמן לקבלת תוצאות מדעיות משמעותיות.

לכן, הצעתי את הנושאים האלו כמקדמים פוטנציאליים עם ROI משמעותי בחקר החלל. 🤓

וכמו שאומרים בארה"ב  YOUR MILEAGE MAY VARY 😁

נערך היום 21 על-ידי LIHU

[LIHU]

לפני ב-17.11.2020 at 21:28 Ilan Shapira אמר:

מדברים כאן על לוויינים שמקיפים את השמש, זה אפשרי אבל ידרוש קצת יותר מאשר spaceX פורסים היום.

 

לגבי הקרינה, זו בעיה, מסע למאדים לדוגמא, ביכולות של היום יקח חודשים. בניגוד לתחנת החלל שחלק מהזמן מוסתרת מהשמש וגם נמצאת נמוך יחסית כדי להנות מהשדה המגנטי של כדור הארץ, לחללית כזו לא תהיה הגנה בכלל. מים זו שיטה שהוצגה בסדרה AWAY. אם הטיסה תתחיל בבסיס בירח - מה שכנראה יהיה נכון יותר מבחינה אנרגטית, אולי זה אפשרי - מים, גם לא כבדים הם כבדים 🙂 ולעטוף חללית בעופרת זה גם פחות ישים. אולי שיטה לייצר שדה מגנטי מסביב לחללית יהיה יעיל יותר בהנחה שהשדה הזה לא יהרוג את הנוסעים או שלנסות לסחוב מעין מפרש אבל אחורי שישמש גם ליצירת אנרגיה מאור השמש וגם לחסום קרינה. השאלה היא איך המנוע לא ישרוף אותו

אילן,

"מפרש" כזה לא יהיה אחורי כי קרינה קוסמית באה מכל הכיוונים !  אכן מדברים על מין "בקבוק מגנטי" שיעטוף את כל החללית.  הבעיה היא שהציוד ליצור שדה מגנטי קבוע בעוצמה הדרושה  כבד מאד ודורש הרבה אנרגיה (או לפחות על מוליכים מקוררים) וזו בעיה.

אחד הרעיונות המעניינים למסעות ארוכים במיוחד הוא להשתמש באסטרואיד ע"י יצירת חלל במרכזו שבו יגורו האסטרונאוטים מוגנים מקרינה ושאליו יחברו מנועים מתאימים בחלקו החיצוני ( אילו יצטרכו להיות מנועים חזקים במיוחד שיניעו את המסה הגדולה הזו מספיק מהר) - הינע היתוך מימן כבר אמרנו ??🤣

לבעיית התקשורת כנראה אין פתרון טוב כרגע כי מהירות  התקדמות הקרינה האלקטרומגנטית מוגבלת וקבועה - אלא אם שוב נחדור לתחום המד"ב.

נערך היום 21 על-ידי LIHU

[Guy]

לפני 16 שעות LIHU אמר:

גיא,

תשובות מעניינות,  אני מסכים אתך לגבי מושבה על הירח מפני שהוא קרוב יותר ( פותר בעיות תקשורת) זול יותר ומעשי יותר - וגם יהווה בית ספר מצויין  ללמוד בעיות ולמצוא פתרונות לפני שמדלגים למאדים.

אגב, נושאים 1  2 שציינתי למעלה ממש לא בתחום מד"ב לדעתי !

1) חקר חומרים מתקדם בצעדי ענק בגלל יכולות חדשות בתחומי ננוטכנולוגיה ותוכנות לחיזוי היחס בין מבנה מולקולרי ותכונות פיסיקליות של חומרים כך שאני צופה פיתוחים משמעותיים בתחום חומרים סופר-חזקים בעשור או שני עשורים הקרובים.

 הנושאים של מעלית חלל - SPACE ELEVATOR   ו/או  ORBITAL TETHERS הם לדעתי סופר-קריטיים לכל התקדמות משמעותית בחקר החלל מסיבה מאד פשוטה.  היום עלות הרמת קילוגרם אחד של ציוד למסלול LEO היא כעשרים אלף דולר בערך ( אולי קצת פחות בשימוש בחלליות לשימוש רב פעמי).  אם נצליח לחתוך את המחירים בפקטור של סדר גודל התרומה להתקדמות חקר החלל תהייה ענקית - כי תוכל להרים פי עשר ציוד באותו תקציב.  ואם תוריד את העלות ל מאתיים דולר, למעשה פתחת את ה- LAST FRONTIER לכל חברה מסחרית ויזמות קטנה.  אכן זה נראה רחוק  אבל יש לפחות חברה מסחרית אחת שעובדת באופן רציני בתחום ( ORBITAL TETHERS LTD). הבעיה המרכזית בבניית מעלית חלל היא בניית כבלים בעלי חוזק הקרוב לחוזק התיאורטי של חומרים.  בתחום של סיבי פחמן מולקולריים אנחנו רחוקים מהחוזק הדרוש בערך בסדר גודל אחד.

זו הסיבה שציינתי שזה תחום קריטי מבחינת תשתיות חקר. כל מיליון דולר שתשקיע בכזה מחקר יחסוך לך אחר כך  מיליארדים בתקציבים של חקר החלל ( כמובן בתנאי שהפתרון ימצא).

2) חקר שיטות הנעה מתקדמות הוא גם אינו בתחום הבדיוני. -  מנוע היתוך מימן  יותר פיסיבילי מכור היתוך מימן מפני שהוא לא אמור לספק PERFECT PLASMA CONTAINMENT. כל הרעיון הוא לעבוד בחלל עם פתח יציאה כדי לאפשר לפלסמה הלוהטת להיפלט החוצה ולהקנות תנע לרכב החלל.  אכן יכול להיות שייקח זמן להגיע לזה אבל שוב, השקעה מסיבית במו"פ כאן יכולה לחסוך המון כסף בהמשך ולפתור בעיות מסובכות שכיום מעכבות ומסבכות את חקר החלל. לדוגמה, כור היתוך מימני אמין לא רק יפתור הרבה מבעיות האנושות הנוכחיות אלא יפתח את הדרך ( לעניות דעתי) לקיצור משמעותי של זמן ההגעה למאדים ומטרות אחרות במערכת השמש.  רק דוגמה קטנה, אם הייתה לחללית קאסיני כור היתוך מימני לא מזהם ויעיל כל המשימה הייתה נראית אחרת לגמרי. אחת הבעיות המרגיזות בחקר של עצמי מערכת השמש הרחוקים הוא משך זמן ההגעה למטרה. זה גורם לזה שכאשר הציוד מגיע למטרה הוא כבר מיושן בעשר שנים לעומת היכולות הנוכחיות שעל כדור הארץ ( וגם שהה בחלל בתנאים קיצוניים כמה שנים ארוכות דבר שמגביר באופן רציני את הסיכוי לתקלות והשבתות).  מנוע היתוך יכול לקצר את משך ההגעה לשבתאי פי 20 או 30.  קיצור כזה יכול לשנות את כל הפרדיגמה של כיצד מתבצע חקר חלל מבחינת תקציב, לו"ז והזמן לקבלת תוצאות מדעיות משמעותיות.

לכן, הצעתי את הנושאים האלו כמקדמים פוטנציאליים עם ROI משמעותי בחקר החלל. 🤓

וכמו שאומרים בארה"ב  YOUR MILEAGE MAY VARY 😁

ליהוא אני מסכים איתך לגבי החשיבות של פיתוח טכנולוגיות למעלית חלל, אני פשוט חושב שזה בתחום המד"ב כי חומרים הם רק ההתחלה. נניח ויש לך טכנולוגיה לייצר כבל קרבון (נניח גרפין?) בקוטר מטר ובאורך 60 ק"מ שיהיה מספיק חזק כדי לעמוד בעומס. איך אתה אמור להעלות אותו למעלה? למה אתה מחבר אותו? כנראה שצריך לעבוד הפוך - קודם לבנות את התחנה עצמה, לשגר אליה חומרים בכמות מספקת לייצר שם את הכבל, ואז לשחרר אותו לכייוון באר הכבידה של כדוה"א. אין לתאר כמה אנחנו רחוקים משם. 

לגבי טכנולוגיות היתוך, מסכים איתך. מאמין גם שמכיוון שאפשר לעשות ניסויים על כדוה"א ושהפוטנציאל לרווחים נמצא בכל כך הרבה מקומות מלבד חקר החלל, שנראה שזה יגיע בשלב כלשהו. להבנתי לאחרונה יש הרבה מאוד כסף מוסדי שזורם למחקר בתחום (במקביל לחישוב קוואנטי). מאמין שיש פה מירוץ לכיוון הגביע הקדוש ורישום פטנטים על טכנולוגיות בתחום

[Raz]

אני חושב שטכנולוגיה חשובה שצריך להשקיע בה היא ניקוי זבל חלל. מסלול נמוך ובינוני מלאים בזבל חללי- לווינים מתים, שאריות שלבים וחלקי טילים. קצב השיגורים רק גדל, ואיתו הזיהום.
מבלי לספיילר, העלילה של הסרט Gravity מתחילה עם אירוע שנקרא "תסמונת קסלר". אנחנו לא רוצים להגיע לשם.

חוץ מזה, אני מסכים לגבי התמודדות עם קרינה. אם אנחנו רוצים להיות Interplanetary species חייבים לפתור את הבעיה הזו.
ואם נחרוג לגבולות מד"ב - אם אנחנו רוצים להיות interstellar species, חייבים למצוא פיתרון להנעה שהיא לא-קונבנציונלית.

[Guy]

לפני 3 שעות Raz אמר:

אני חושב שטכנולוגיה חשובה שצריך להשקיע בה היא ניקוי זבל חלל. מסלול נמוך ובינוני מלאים בזבל חללי- לווינים מתים, שאריות שלבים וחלקי טילים. קצב השיגורים רק גדל, ואיתו הזיהום.
מבלי לספיילר, העלילה של הסרט Gravity מתחילה עם אירוע שנקרא "תסמונת קסלר". אנחנו לא רוצים להגיע לשם.

חוץ מזה, אני מסכים לגבי התמודדות עם קרינה. אם אנחנו רוצים להיות Interplanetary species חייבים לפתור את הבעיה הזו.
ואם נחרוג לגבולות מד"ב - אם אנחנו רוצים להיות interstellar species, חייבים למצוא פיתרון להנעה שהיא לא-קונבנציונלית.

נגעת פה בנקודה מאוד חשובה, יכול מאוד להיות שאנחנו כבר בדרך לשם.. קבוצת הלווינים סטארלינק אמורה למנות 42,000 לווינים (!!!), ואמאזון והסינים כבר עובדים על פרוייקטים של עשרות אלפי לווינים משלהם. 

יש פה וידאו יפה שמסביר את הבעיה (אפשר להפעיל כתוביות בעברית)

 

[LIHU]

אכן, זבל החלל הוא בעיה אמתית וקשה.  היו הצעות לחייב כל מי ששולח לויינים או זבל אחר לחלל לדאוג להפטר ממנו בתום השימוש  אבל זה מחייב אמנה בינלאומית עם שיניים לאכיפה ( משטרת החלל😂 ) וקנסות חמורים למפירים.  ואולי גם סוכנות  בינלאומית לפקוח על סביבת LEO ו- HEO - כמו שכולנו יודעים בעניין זיהום כדור הארץ עצמו זה כמעט בלתי אפשרי מסיבות כלכליות וגם פוליטיות.  כל עוד לא יהיה יקר יותר לזהם ( קנסות, קנסות, קנסות) מאשר לא לזהם כולם יזהמו.

 אני צופה שעד שלא יהיו כמה תאונות קשות ויקרות לכל אחת מהמעצמות, לא יהיו פיקוח ואכיפה רציניים על העניין הזה.

המין האנושי עדיין לא התפתח מספיק מבחינה פסיכולוגית וממשיך "להשתין מהמקפצה" כל עוד זה אפשרי. 

[Raz]

לפני ב-26.11.2020 at 15:10 LIHU אמר:

אכן, זבל החלל הוא בעיה אמתית וקשה.  היו הצעות לחייב כל מי ששולח לויינים או זבל אחר לחלל לדאוג להפטר ממנו בתום השימוש  אבל זה מחייב אמנה בינלאומית עם שיניים לאכיפה ( משטרת החלל😂 ) וקנסות חמורים למפירים.  ואולי גם סוכנות  בינלאומית לפקוח על סביבת LEO ו- HEO - כמו שכולנו יודעים בעניין זיהום כדור הארץ עצמו זה כמעט בלתי אפשרי מסיבות כלכליות וגם פוליטיות.  כל עוד לא יהיה יקר יותר לזהם ( קנסות, קנסות, קנסות) מאשר לא לזהם כולם יזהמו.

 אני צופה שעד שלא יהיו כמה תאונות קשות ויקרות לכל אחת מהמעצמות, לא יהיו פיקוח ואכיפה רציניים על העניין הזה.

המין האנושי עדיין לא התפתח מספיק מבחינה פסיכולוגית וממשיך "להשתין מהמקפצה" כל עוד זה אפשרי. 

בהמשך לזה

https://shulit.com/space-debris-tragedy-of-commons/