בתשובה לeasy, 23/02/19 22:20
 |
|
 |
||
|
||||
 |
אני רוצה קצת להציל את כבודה של תעשיית משגרי הלווינים הישראלית. אופק 5 שוגר ב 2002 ועדיין פעיל (כמו האחרים בסידרה ששוגרו אחריו), כמו כל האחרים בסדרה ששוגרו אחריו, כך שמדובר בלפחות 7 שנים עד שהם "דועכים". אולי זה "שנים ספורות", אך אני מניח שממילא המערכות האלקטרו אופטיות שנמצאות עליו מתיישנות ונדרש להחליפן במערכות משוכללות יותר, ולכן לצורך משימת הריגול די בכך. יכולת כזאת יש רק ל 8 מדינות בעולם, וצריך גם לזכור שאנו משגרים את הלווינים לכיוון מערב (מסיבות ביטחוניות ופוליטיות), ולכן סיבוב כדור הארץ סביב צירו פועל לרעתנו ולא לטובתנו. איני בטוח שהיכולת לשגר לוויינים למסלולים גאוסטציונרים דורשת התגברות על איזו בעיה טכנולוגית מיוחדת, ומדובר בעיקר בהשקעה כספית עם אותו סוג של טכנולוגיה, ואם היה באמת צורך בכך אני מניח שהיינו מגיעים גם לכך. אם יותר זול לקנות את הטכנולוגיה הזאת, כך עדיף. |  |
 |
 |
|
|
|
||
|
||||
|
אתה צודק שמאז שהחל השימוש בטילי שביט תלת-שלביים הלוויינים מגיעים למסלולים של מעל 400 קילומטר ששם הדעיכה המסלולית היא פחות מהירה. עדיין, טילי שביט יכולים להביא מטען של מאות ק"ג לגובה של מאות קילומטרים, כאשר הם עצמם שוקלים עשרות טונות. להשוואה, הטילים שמיועדים להביא לווייני תקשורת במשקל של טון או שניים למסלול גאוסטציונרי, הם במשקל של מאות טונות. אני לא מהנדס טילים, אבל לדעתי מדובר בסדר גודל אחר לגמרי ובטכנולוגיה מורכבת בהרבה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אולי כדאי לומר כאן שבהחלט יש להבדיל בין טכנולוגיית לווינים1 לבין טכנולוגיית שיגור. גם הראשונה, שישראל כבר נמצאת עמוק בתוכה כשלושים שנה, היא טכנולוגיה מורכבת מאד, אולי אפילו יותר מורכבת באספקטים מסוימים מטכנולוגית משגרים. טכנולוגיית שיגור גם היא טכנולוגיה מורכבת ו(נניח) מתקדמת, אבל היא שונה מאד. למשל, לא ברור לי בכלל שטיל שמעלה לווין למסלול גיאוסטציונרי (כ-35,000 קילומטר מעל פני הים) מורכב בהרבה מטיל שמביא אותך לגובה 1000 קילומטר - הוא פשוט צריך להיות גדול יותר ולהכיל הרבה יותר דלק2. ההישג הטכנולוגי המרשים (לטעמי) של 'בראשית' הוא קודם כל שהיא נבנתה במשאבים זעומים יחסית, באופן פרטי, ואם אכן תשלים את משימתה זה יהיה בעיקר מעורר השראה ומעודד ילדים/דות ואחרים להשתתף בפרוייקטי חלל. ברור לגמרי שיחסית ליכולת הטכנולוגית של ישראל כמדינה בתחום הלווינות, 'בראשית' כנראה לא מהווה שום קפיצת דרך קדימה. אני אגב התרשמתי גם מתכנון המסלול שאכן נראה חסכני מאד בכמות הדלק הנדרשת. 1 גשושית במקרה הזה? 2 אני לא מדבר כמובן על טיל ישיר לירח שהוא אכן מורכב בהרבה כי המשימה ארוכה הרבה יותר. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מצטרף למחמאות. ראשית: זו הקבוצה הראשונה (והיחידה בינתיים) מבין כל הקבוצות שניגשו לתחרות גוגל לונאר אקס פרייז [ויקיפדיה] שהצליחה לשגר חללית לירח. שנית: ההישג מועצם על ידי ההיקף הזעום יחסית של מימון שהקבוצה פעלה בו. מילא להיות המעצמה הרביעית שמצליחה לשלוח גשושית שתנחת על הירח, אבל לעשות את זה בתקציב של פחות ממאה מיליון דולר זה הישג מטורף. זהו פרויקט פורץ דרך שמראה עד כמה הירח נגיש היום. אני מצטרף למחמאות גם על תכנון המסלול המתוחכם והחסכוני בדלק. כדי להבין עד כמה תכנון וביצוע מסלול כזה הם מאתגרים אני ממליץ על המשחק Kerbal Space Program [Wikipedia] שהוא סימולציה של תכנית חלל שכוללת מנוע פיזיקלי מלא. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
המעצמה השביעית וליתר דיוק המעצמה השמינית. אחרי התקשורת שהפרזותיה ראויות ל"מחמאות" בפני עצמן. הצץ לרגע בטיל פאלקון 9 שהרים את הגשושית הישראלית ביחד עם עוד לווין תקשורת אינדונזי לשמיים, ותסיק שהירח ממש לא נגיש גם היום. אני כעת השתכנעתי במה שכתב איזי. רק העלות של השיגור הבודד עצמו של הטיל מגיעה למחצית העלות המשוערת של הגשושית הישראלית. נראה לי שלא לישראל ולא לאיראן יש היכולת לייצר טיל כזה שאגב יוצר גם הוא ע"י חברה פרטית. הסיבה להשערתי זו היא שלא צריך טיל דו-שלבי באורך 70 מ' שהשלב הראשון הרב-פעמי שלו נושא 9 מנועים, כדי להטיל פצצה של כמה טונות על טהרן או ת"א. לטילים הללו יש עדיין את הנטייה המרגיזה להתפוצץ מדי פעם על כני השיגור יחד עם מטענם רב הערך. אני נוטה לחשוב שישראל גם לא יכולה להרשות לעצמה תעשייה מסוכנת כזו של כלי רכב שאחת לבערך 100 נסיעות מתפוצצים לעננת גז. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני חושב שיש הבדל גדול בין הטכנולוגיה של שיגור לווין למסלול ארץ נמוך (LEO) לבין מסלול גבוה (HEO) גיאוסינכרוני או גיאוסטציונרי. משגר כמו השביט למסלול נמוך ולווין קטן יחסית יכול להתבסס על דלק מוצק. משגר של לווין במשקל כמה טונות למסלול גבוה מתבסס על דלק נוזלי בטמפרטורה קריוגנית (אולי בתוספת של איזה בוסטר של דלק מוצק), זה הרבה יותר מורכב (וגם מפחיד, אם אתה חושב על כמה מאות טונות של החומרים האלה שרק מחכות להזדמנות לדלוף ולהתלקח). דלק נוזלי גם דורש ניהול של הבעירה, בניגוד לדלק מוצק שפשוט בוער עד שנגמר. משגר גדול גם מורכב מכמה יחידות שפועלות במקביל וצריך לוודא איזון ביניהן, הוא עשוי לכלול יותר שלבים וכו'. אגב, עד כמה שידוע לי בלווינים מסחריים היום המשגר לא מעלה בדרך כלל את הלווין למסלול הגיאוסטציונרי אלא מביא אותו למסלול עם אקסצנטריות גבוהה והלווין בעצמו מתקן בהדרגה את המסלול שלו ומעגל אותו - זה יותר יעיל מבחינת השיגור, אבל החסרון הוא שזה תהליך ארוך שעלול להמשך חודשים רבים עד שהלווין שהושקעו עשרות מיליוני דולרים בבנייתו ושיגורו מתחיל להחזיר את ההשקעה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
נשמע לי סביר שאכן יש הבדל. אבל, כמו שאמרת בתגובה אחרת כאן, אי-הכניסה של ישראל לטכנולוגיה הזאת נובעת מכך שאין בו שום צורך במשאבים המוגבלים שלנו, ולכן גם אני לא רואה כאן כבעייה או חסרון טכנולוגי. או בניסוח אחר - אין לא יכול, יש לא רוצה. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ועכשיו אני רואה שדב למטה הקדים אותי וכתב כמעט אותו דבר. לא נורא. בקשר למסלול האקסצנטרי - בעצם זה בדיוק אלגוריתם הפוך משל בראשית: זו מפעילה את המנועים באפוגיאה וזו מפעילה אותם בפריגיאה. כי, כמובן, מטרתה של האחת היא לעגל את האליפסה ומטרתה של השנייה למתוח אותה ככל האפשר. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
שמתי לב רק עתה שאופק 5 פעיל 17 ולא 7 שנים כפי שחשבתי. נראה שטעיתי בפעולת החיסור. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
נתקלתי בכתבה זו. הימים חולפים והמנגינה נשארת. . . | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מעניין איך שומרים את המסלול שלו. תחנת החלל הבינלאומית היא בגובה דומה וזקוקה ל”דחיפה” כל כמה זמן כדי למנוע ממנה לאבד גובה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
נדמה לי שבלוויינים האלה יש מנוע קטן עם דלק נוזלי. אז אולי הוא התשובה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
שמספיק ל-20 שנים? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אולי. לא יודע. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
א. בוא נזכור שהלווין הזה הרבה יותר קטן מתחנת החלל, F=ma. ב. המנוע מופעל רק פעם בכמה זמן, כשהמסלול דועך. והחיכוך שגורם לדעיכה יורד יותר מלינארית בגובה.ויקיפדיה מראה שתחנת החלל במסלול שמתחת ל-400 קילומטר. לווין כזה יכול להיות גם ב-500 פלוס. ג. וחוץ מהמנוע, לא מגיע גם כבוד לשאר רכיבי החומרה והתוכנה שנשארים תקינים ומדויקים 20 שנה בלי להיכנס לשום מוסך או מעבדה? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ג. אצלי אפילו הבידוד של צינורות המזגן (קיר צפוני!) התפורר תוך פחות זמן. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אנשים חושבים שפלסטיק מחזיק מעמד אלפי שנים (כי ככה מספרים להם ארגונים ירוקים). בפועל, פוליאתילן מתפרק בהשפעת קרינה על-סגולה (אבל לחלקיקי המיקרופלסטיק שלו יקח כנראה אלפי שנים עד שכולם יחזרו להיות אתילן). | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
א. עד כמה שאני זוכר, גופים קטנים מושפעים יותר מהחיכוך עם “זנב” האטמוספירה והדעיכה המסלולית שלהם מהירה יותר. ב. ברור שהמנוע מופעל רק כשנדרש תיקון מסלול ולא כל הזמן. עדיין, נראה לי מוזר שהדלק מספיק ל-20 שנים כאשר הלוויין לא תוכנן לחיות כל כך הרבה. אם התכנון היה ל-4 שנים, למה להעמיס אותו בדלק ל-20 שנים? אפשר לנצל את המסה הזאת לדברים אחרים (לפי הכתבה בקישור הדלק מהווה 10% ממשקל הלוויין בשיגור). ג. כבוד מגיע, אבל אחרי שראיתי מקרוב מערכות אלקטרוניות שצריכות להחזיק מעמד 25 שנים במדבר מואבי, אני יודע שדברים כאלה אפשריים (שלא לדבר על וויאג’ר). |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ב1. מי אמר לך שהוא תוכנן ל-4 שנים. ב2. אפילו אם יש תכנון, התכנון לוקח בחשבון טולרנסים שונים, ולכן לוקח ספיירים. אי הוודאות העיקרית כמדומני היא גובה המסלול והאליפטיות שלו. וכמו שאמרתי קודם, מסלול שיצא נמוך ב-20 אחוז מהנומינלי עשוי לקצר את חיי הלווין בפקטור משמעותי. לכן, אפילו אם ניקח את ה-5 שנים בתור יעד, אתה מתכנן שזה יהיה במקרה הגרוע. אתה לא רוצה לבנות לווין ומשגר בשביל שבסוף תקבל שנה וחצי של תוצרים. אז אתה שם דלק שיספיק ליותר, ואם במקרה המסלול יוצא אפילו קצת יותר גבוה, מקבל עוד יותר שנים. לגבי א - אני בכלל לא בטוח שזה נכון, הלווין הזה נראה לי יותר אווירודינמי מתחנת החלל. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ב1 - הכתבה שדב קישר. ב2 - פי 2 או פי 3 זה טולרנס. פי 5 זה בזבוז. לגבי א - זה מה שאני זוכר שקראתי (בכתבה על דברים שנופלים לפעמים לאסטרונאוטים מהיד בהליכות חלל) - שככלל עצמים קטנים מושפעים יותר מגרר (drag) ביחס לעצמים גדולים. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ב1. הכתבה טועה. והרי כבר בזמן השיגור של הלווין הזה,הלווין הקודם כבר החזיק מעמד יותר מ-5 שנים. ב2. כמו שאמרתי לך, החיכוך מאד לא לינארי בגובה. לכן פקטור של 20 אחוז בשיגור יכול להתבטא בעשר שנים במסלול. (יש שם גם ענין האליפטיות של המסלול, שעוד עושה על זה טוויסט נוסף, אבל תוסיף את זה לאי-לינאריות). וחוץ מזה - נניח שעוד 5 אחוז ממשקל הלווין מוסיף לך 10 שנות תפקוד. בתוחלת זה רווח גדול, לא בזבוז. הרווחת שני לווינים במליר של 1.05. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
זה תוצרת רפא''ל . . . | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
לפי הטבלה בדעיכת מסלול לווייני [ויקיפדיה] יש הבדל גדול מאוד בין 400 ק"מ (שנה), 500 ק"מ (10 שנים) ו 700 ק"מ (100 שנה). אני משער שלווין שרוב המסלול שלו הוא ב 600 ק"מ ומיעוטו ב 400 ק"מ יזדקק למעט מאוד דלק כדי לשמור על גובה המסלול שלו. בפרט אם תיקוני המסלול נעשו בנקודה הגבוהה (והפכו את המסלול למעגלי יותר). |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
לפי הסימולציה שלי האצת המהירות בנקודה הרחוקה של המסלול האליפטי מרחיקה אמנם את הנקודה הקרובה של המסלול הזה, אבל המסלול החדש לא נראה יותר מעגלי. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
נראה שאתה סותר את עצמך. אם הרחקת את הנקודה הקרובה ביותר (פריגאה), ולא הרחקת את האפוגיאה (כי האצת במקביל למהירות באפוגיאה), המסלול החדש יותר מעגלי בהגדרה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני לא מכיר הגדרה כזאת. כשמרחיקים את הנקודה הקרובה מקבלים אליפסה ארוכה יותר, והיא לא דומה יותר למעגל. בעצם, אם אתה רוצה להפוך את המסלול למעגלי עליך לעשות זאת בשלושה תמרונים. בראשון, באמת להרחיק את הנקודה הקרובה למרחק דומה לזה של הנקודה הרחוקה. עכשיו יש לך מצב סימטרי שבו כדור הארץ נמצא במרכז האליפסה. עכשיו הולכים לאחת משתי הנקודות הקרובות ומרחיקים את זו שממולה למרחק דומה למרחק המקסימלי, ואז מאיצים באותה נקודה כדי להרחיק את הנקודה שממול שנותרה הקרובה ביותר לאותו מרחק, והמסלול המעגלי הושלם. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
במסלול הקפה גרוויטציוני (כוח שיורד כמו המרחק בריבוע) מוקד הכוח (כדור הארץ במקרה שלנו) חייב להיות באחד ממוקדי האליפסה ולא יכול להיות במרכזה (אלא אם כן שני המוקדים מתלכדים ואז זהו מסלול מעגלי). המשמעות של זה היא שאם תאיץ כשאתה נמצא בדיוק בנקודה הרחוקה ביותר, אתה באמת תהפוך את המסלול למעגלי יותר, כי תוצאת ההאצה תהיה הגדלת “רדיוס” (למעשה סכום המרחקים מהמוקדים) של האליפסה וקירוב המוקד שאינו כדור הארץ אל כדור הארץ. כשאתה מאיץ בנקודה הקרובה ביותר אל כדור הארץ אתה גם מגדיל את ה”רדיוס” וגם מרחיק את המוקד שאינו כדור הארץ. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
(ודייק/נטפק - סכום המרחקים ממוקדי האליפסה הוא שני רדיוסים). | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בסימולציה זה אכן יוצא ככה, ואתם צדקתם ואני טעיתי. אבל אם מאיצים יותר כך שמרחיקים עוד יותר את הנקודה הכי קרובה שממול חוזרים ומקבלים אליפסה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
טוב, ואם מאיצים עוד יותר מקבלים פראבולה. אבל זו לא היתה הנקודה, דיברנו על לווין שמתקן מסלול. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בסימולציה הראשונה שעשיתי הבוקר עוד לפני הבריכה, "נתתי קצת יותר מדי גאז". ראיתי אליפסה וזה הטעה אותי. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
עושה שכל. (נשמע סביר - בשביל ירדן). |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
למען הפרוטוקול אוסיף שתיאור האופן שבו תיארתי איך צריך לעבור למסלול מעגלי דרך מצב שבו כדור הארץ במרכז האליפסה, היה קשקוש מקושקש ואיזי הסביר זאת. האמת היא שאיני מצוי בתיאוריות האלה על המסלולים האליפטיים שהתגלו עוד על ידי ניוטון, וכל מה שאני יודע הוא להריץ את הסימולציה הנומרית שלי שמתבססת על חוקי המשיכה הבסיסיים. המסלולים האליפטיים שאני רואה הם תוצאת הסימולציה הזאת. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מודה ועוזב ירוחם. אני יכול לנחם אותך בזה ששני המשפטים האחרונים שלך נכונים (עם ההתאמות הראויות) גם להרבה שמריצים רשתות נירונים עמוקות בחזית הטכנולוגיה. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ראה במעבר מסלול הוהמן וספציפית בדיאגרמה <קישור https://en.m.wikipedia.org/wiki/File:Hohmann_transfer... הזו משם>, כשהתמרון שאני מתאר הוא המעבר בהפעלת מנוע אחת מהמסלול הצהוב למסלול האדום. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כדי להמחיש את מה שאני אומר, הבה נתבונן בסימולציה של פרוייקט "בראשית" הנשכח. מסלול בציור השמאלי רואים את המסלול. כאן תימרוני ההאצה נעשים כל הזמן למטה בנקודה הקרובה לכדור הארץ, והפעולה לא מעגלת את המסלול אלא רק מרחיקה את הנקודה שממול ומאריכה את האליפסה. בעצם אין זה מדויק שכל תימרוני ההאצה נעשים בנקודה התחתונה. התימרון הראשון נעשה דווקא בנקודה העליונה הרחוקה והוא מרחיק את הנקודה הקרובה שממול, אבל בגלל שמדובר בהאצה קטנה יחסית לא רואים את זה בתמונה. מכל מקום כפי שההאצה בנקודה הקרובה גורמת להרחקת הנקודה הרחוקה כך האצה בנקודה הרחוקה תרחיק את הנקודה הקרובה אבל לא "תעגל" את המסלול. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בזמנו, כאשר התנהל פרוייקט בראשית, לא ידעתי להציג תמונות ב''אייל'', ואני מודה לך על ההזדמנות שנתת לי להציג את ''פאר יצירתי''. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
תודה על הקישור, כיף לראות. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
את הראשון או השני? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
הראשון. | |
|
|
| חזרה לעמוד הראשי | המאמר המלא |
| מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
 RSS מאמרים |
כתבו למערכת |
אודות האתר |
טרם התעדכנת |
ארכיון |
חיפוש |
עזרה |
תנאי שימוש
|
© כל הזכויות שמורות |