Mars landning, olika tekniker.

Vilken teknik idag är bäst?
Fallskärm/uppblåsbara ballonger för landning?
Landa med "thrust" ifrån raketer?

Något jag själv funderade på var "autorotation" med vanliga helikopterblad. Kanske fallskärms (typ kevlar) broms först och sedan helikopterblad? Borde inte detta vara ganska effektivt viktmässigt?

Googlade lite och hittade detta för skoj skull...

https://www.youtube.com/watch?v=vpBs...utu.be&t=1m43s

Självklart är det väl ju mindre mekanik desto säkrare är det att det fungerar typ. Men tycker detta är en ganska beprövad teknik egentligen.

Såg SpaceX variant och det var med broms raketer enbart... det känns inte som det mest effektivaste/vikt sättet och till och med inte ens det säkraste sättet.

Varför inte ha en utvecklande rotor? börjar som liten/stark för att bromsa sedan utvecklas till en större för att kanske utvecklas till en "stor"?

Det blir ju lite som att faktiskt använda en fallskärm som blir lite större. Dvs man vinklar rotorn och roterande massan för att faktisk använda den uppsamlade energin för att bromsa dig till stillastående.

Mars enormt mycket mindre densitet givetvis, men även lägre gravitation.
Men energin "vi" kommer med borde kunnas användas trots den mycket lägre densiteten tycker jag.

Jaja egentligen en diskussion av olika Mars landnings tekniker och vilket som verkar mest lovande.

Jag kan dock hålla med om att SpaceX's variant är "snyggast" men är den verkligen "bäst"?

Det finns inte det "luftmotstånd" som behövs.

https://www.nasa.gov/pdf/737628main_...et_3-26-13.pdf

"The Red Planet is Different
Landing on Mars is not like landing on Earth, which has
a dense atmosphere, or on the moon, which has no
atmosphere. Mars has a tricky environment somewhere
in-between: it has too much atmosphere to allow rockets
alone to land heavy vehicles, as is done on the moon, but
too little atmosphere to land vehicles from space purely
with friction and parachutes, as is done on Earth.
In addition, parachutes for Mars surface-bound craft must
be enormous, because the atmosphere is too thin to fill
a parachute like those used on Earth. Even with large
parachutes, powerful retro rockets or rugged airbags
have been required to complete the landing. These are
some of the factors that make delivering large payloads
to the surface of Mars extremely difficult.
It is not practical to test new, unproven descent
technologies at Mars. Instead, NASA intends to use the
very thin air found high in Earth’s stratosphere as a “local”
test space that duplicates many of the most important
aspects of Mars’ low-density atmosphere."

Videon jag länkade till kom ifrån NASA Jet Propulsion Laboratory (2015?).

Och denna PDF verkar vara ifrån 2012-2013?

Hur som helst, ja det är svårt som attan! :-)

Jag nämnde visserligen "helikopter" rotorer men det var bara för "visualisering". Man kan säkerligen bygga dem bredare...

Du tror alltså det jag säger är "omöjligt"... OK.. helt ok... (kollade du videon förresten?)
Vad anser du själv då vara den bästa tekniken idag för att landa (vad som helst) på Mars?

Jag har inte sagt att det är omöjligt, men helikopterblad för lyft känns som något som skulle bli för tungt om de kunde bli tillräckligt stora för att fungera.
Är ingen expert men det är väl knappt det funkar på jorden .
Nej jag kollade aldrig videon läste nog inte igenom inlägget speciellt noga tyvärr, ska göra det.

Bästa sättet skulle självfallet vara att kunna glidflyga in med luftbromsar och landa på en landningsbana som inte är byggd ännu, sedan bromsa med vanliga bromsar.

Annars så funkar det väl rätt bra att bara använda thrusters för att landa, då kan man iaf kontrollera farten.

Skaffa Kerbal Space Program.
https://www.youtube.com/watch?v=mrjpELy1xzc

Så kan du träna själv, skitkul spel även om det tar ett tag att komma in i det..

Det där stycket är ju tokigt. Det kan inte bli för tät atmosfär för att enbart bromsa/landa med hjälp av raketmotorer. All form av atmosfär erbjuder däremot andra möjligheter än att slösa raketbränsle på inbromsning, därmed verkligen inte sagt att atmosfären innebär något problem från raketbromsning. Vad som däremot är jobbigare på Mars än på månen är att Mars har mycket kraftigare gravitation och det gör att det går åt mycket mer bränsle för att bromsa (och lyfta om man nu ska göra det sedan).

En form av inbromsning som man näppeligen kommer undan utan alltid får räkna med på Mars (om man inte bromsar ordentligt före inträdet i atmosfären vilket vore ett jäkla bränsleslöseri) är aerodynamisk bromsning i ultrasonisk hastighet utan fallskärm, alltså att ha en värmesköld.

Efter det har man i princip att välja på fortsatt aerodynamisk bromsning i lägre fart med fallskärm eller annan ytförstorande utrustning (t ex någon sådan rotor som TS tänker på) eller raketer. Det går i princip att välja det ena eller det andra. Väljer man bara fallskärm (eller motsvarande) måste denna göras gigantiskt stor då Mars atmosfär är så rysligt tunn och väljer man bara raketer så går det åt mycket bränsle. Fallskärmar bromsar ju bäst i hög hastighet (luftmotståndskraften är proportionell mot hastigheten i kvadrat) så de kan göra god nytta men de blir orimligt stora om man vill komma ner till tiotals m/s för att klara kontakten med planetens yta. För den sista inbromsningen är raketmotorer det enda vettiga.

Den smartaste kombinationen blir då: Aerodynamisk bromsning med värmesköld från tiotusentals km/h till en hastighet där fallskärm eller annan ytförstorande aerodynamisk bromsutrustning kan fällas ut --> Aerodynamisk bromsning med ytförstorande utrustning så långt det är möjligt --> Slutlig bromsning till landningshastighet med raketmotorer.

TS:s förslag med rotor som på autogyro funkar väl men jag vet inte vad fördelen skulle vara kontra en vanlig fallskärm. Konceptet har testats med raketen Roton men det blev inget vidare, alldeles för krånglig känslig mekanik.

Tillägg: Vid närmare eftertanke så kan ju landning med rotor à la autogyro ha en fördel kontra fallskärm att man åtminstone teoretiskt har möjlighet att bromsa till noll hastighet genom att på slutet använda rotationsenergin hos rotorn för slutlig inbromsning. Man har dock bara ett försök på sig, närmar man sig en ojämn plätt eller Sarlacc så har man inget val utan måste landa innan den begränsade rotationsenergin tar slut. Med raketmotorer har man bättre möjlighet att sväva vidare.

Främst tycker jag en sådan jätterotor som skulle krävas i Mars atmosfär ter sig som en allt för bräcklig och osäker anordning.

Nej, jag lade omöjligt med parenteser :-) visste inte bara hur jag skulle uttrycka mig... lugnt...

Först och främst i nedstigning är dom inte direkt för lyft utan för att samla energi för senare bromsning.
Återigen så har Mars låg densitet och lägre gravitation som sagt men detta är ju fördelar i vissa fall (densiteten gör det enklare för saker och ting att "rotera"/värme osv osv). Lägre gravitation gör att det inte krävs lika mycket (jämfört med jorden).

Om man tar dessa fördelar och jämför med nackdelarna (som återigen är densiteten :-) så blir känns det dock inte som en super dum idé...


På jorden fungerar det alldeles utmärkt, du behöver ha energin... till och med människor kan hantera en sådan händelse på jorden med en vanlig helikopter (om den har tillräcklig höjd/energi dvs).
Typ

https://www.youtube.com/watch?v=vLtOO7zqX2k

Har du en dator som löser det åt dig så blir det ännu bättre/effektivare skulle jag tro...


Ja det är absolut inte omöjligt (dock troligen inte med mänsklig "pilot")... Men vi är inte riktigt där ännu...


Ja det är uppenbarligen SpaceX's variant... men är det verkligen det bästa just nu? Det låter för mig som det är mycket som kan gå snett... men dom har koll givetvis för dom gör detta just nu utan problem (ja statistiskt är det i alla fall ett par problem) :-) men det handlar där om du har har sjukt bra kontroll på broms raketerna... och det för mig låter svårare (kan bli mer fel) än en sådan "simpel" sak som jag tyckte :-)

Men men... bästa idén för att landa på Mars! det kan finnas många fler!

Det är väl på ett ungefär det som används "idag" (med vissa förbehåll?, varianter av samma tema)...

Men är verkligen detta det bästa och effektivaste sättet, vikt/bränsle mässigt? vi förutsätter 1 one trip... Kan det inte vara så att det är lite mer "tried" and tested?

Din inledande Mars "landing" är helt klart självklar. Men dom sista kilometrarna undrar jag om inte man skulle kunna lösa det på ett bättre sätt. Men men...
Men samtidigt... Har du räknat på alla faktorer (vilket absolut inte är omöjligt) så skulle du kunna beräkna nära till grammet bränsle och i princip göra broms raketerna självförstörande för dom skall bara användas 1 gång... så det är tufft...


Någon gång för länge sedan kollade jag någon tävling för att nå 100km? eller något sådant... PriceX? jaja och då var denna med... jag tyckte då det var en hyfsad idé för "launch" men hade ingen aning om att detta skulle användas även för "landing"...

Dock denna var väl landing på jorden? och hade väldig konstig rotor (raketer på rotorn typ?).
Iofs problemet består... vi har högre densitet, högre gravitation... och lägre densitet och lägre gravitation blir samma problem (fast Mars har tyvärr mycket lägre densitet och inte så mycket lägre gravitation...) dvs större problem... men men...

Ok...

Kan vi komma på något sätt att utnyttja värmen/energin på ett enkelt/effektivt sätt när vi kommer in i Mars atmosfär då? det är ju i princip samma energi vi använde för att lyfta ifrån jorden? kan istället för att skydda oss även använda den för att "bromsa oss"?

Blir lite som att få en pistolkula att stanna vid pappret jag förstår det...

Kan värmeskölden isig vara en "raket"/broms, vilka temperaturer pratar vi på Mars?
Skulle man kunna beräkna en "sköld" som skyddar, bromsar och fungerar bara 1 gång beroende på vikt?...

Jaja bara spånar...

Jag gjorde ett tillägg i mitt tidigare inlägg efter att ha tänkt över rotorkonceptet lite till. Det kan ju teoretiskt eliminera behovet av bromsraketer men som sagt, jag tycker det har för många nackdelar ändå för att vara attraktivt kontra raketer.

Att använda den första bromsenergin i den senare landningen är en lite kul idé. Energimässigt räcker det säkert och blir över men det är nog knepigt att bevara energin de minuter det tar tills man ska använda den. Man kunde t ex värma vatten till ånga, spara i en trycktank och använda en ångstråle som raket för den sista bromsningen. Dock lär det gå åt så stor mängd vatten att det blir en tyngre anordning än att köra med vanliga raketmotorer för slutbromsning. Man får nog inte på långa vägar lika hög hastighet på ångstrålen som på en vanlig raketstråle och hastighet på avgaserna är ju A och O för en raketmotor.

Förr var det ju lite svårt att kontrollera/styra raketers kraft (speciellt när det gällde mycket kraft), idag har ju ex. SpaceX löst den biten... det finns en stor kontroll, vilket är rätt avgörande.

Jag är själv absolut inte rätt man för att räkna på det, speciellt när min "rotor" idé är fullständigt otestad på Mars... men frågan vad är mest energieffektivt (om vi säger det är möjligt att landa på Mars via i princip låta en dator autorotera och sedan när det behövs faktiskt bromsa) jämfört med vikten av raketer/bränsle som skall göra samma jobb.

Samtidigt så utesluter dom inte varandra... man kan kanske faktiskt låta bägge göra sitt jobb. Dvs mindre rotor och mindre broms raketer... kanske kan vara en bättre kombo än var för sig?
Återigen pratar jag om något som i princip skall fungera (visserligen till 100%) 1 gång...


Ja det blir tufft som sagt. Vi behöver hitta något som helt enkelt skyddar oss samt faktiskt i princip exploderar kontrollerat (lager?) med Mars atmosfär. Så vi åtminstone kan hyffsat snabbt hamna i någon form av "terminal velocity" (mer än 4 gånger så hög som jorden dock...)

Och använda fallskärm, raketer, eller rotorer?

Det är i alla fall ett litet steg tycker jag, dvs att faktiskt bromsa med värmeskölden. Vilket man gör givetvis men mer reaktivt än "låta det hända" typ.

Samtidigt människor klarar ju inte allt för många g-krafter så det blir en tufft...
Och för att skicka material/materia i princip så är det nog en bra värmesköld är a och o samt en större fallskärm som krävs... (som vi gör idag i princip)

Här är en bra artikel på ämnet.

https://www.wired.com/2011/11/landing-on-mars/

Autorotation är ju egentligen bara komplicerat. Fungerar bra för helikoptrar för att det är en synnergieffekt av deras normala drivsystem.

Fallskärmar är enklare och ger samma effekt. Problemet med fallskärmar på Mars är som tidigare nämnt storleken. MSL hade en gigantisk skärm men fick likt förbannat ta till raketer i slutändan. Ett ton anses vara så tungt man kan landa med fallskärm. Sen blir skärmen ohanterligt stor. Det är alltså inte ett viktproblem.

I artikeln nämns en payload på 40 ton. Den skulle kräva en fallskärm i storleksordningen ”the rose bowl” som är en fotbollsarena (tror jag). Payloaden skulle slå i backen innan skärmen hunnit veckla ut sig färdigt.

Raketlandning blir därför det enda praktiska. Ska man dessutom landa folk på Mars behövs ändå raketer för att ta sig hem.

I just det fallet är raketer nog det absolut bästa utan tvekan!

Men om enbart skall skicka dit saker (som tål lite hårdare hantering). Så känns raketer och bränslet bli en onödigt tyngd. Men om detta är det enda sättet, bästa sättet osv... Då är det ju inget snack om saken.