Od wielkiego dzwonu na Księżycu

Wczoraj odbyła się prezentacja Jeffa Bezosa “Going to Space to Benefit Earth”. Jeśli nie macie godzinki i chcecie wiedzieć, co uznałem za najciekawsze, to zapraszam do dzisiejszej notki.

Pierwsze dwadzieścia dwie minuty Jeff poświęcił na przydługi wstęp o problemach na Ziemi i marzeniach o budowaniu kolosalnych stacji kosmicznych (mających po kilka kilometrów, rotujących pierścieni i im podobnych). W sumie nic nowego jako, że chyba po raz pierwszy widziałem takie wystąpienie Bezosa stwierdziłem, że jeśli idzie o charyzmę nie ma szału. Dobrze, że nie na charyzmie opierają się jego biznesy. W kwestiach kosmicznych… nie byłem zachwycony. Pomarudził na Marsa, że daleko, że grawitacja mała, że miejsca mało, pokazał łosie na stacji kosmicznej, niektórzy doszukują się tu złośliwostek wobec Elona. Jednocześnie w przemówieniu zachowywał się tak jakby nie istniały rakiety wielokrotnego użytku a New Shepard miała być pierwszą.

Robi się ciekawie

Jednak tutaj zaczęło się robić ciekawie. A to dlatego, że Blue Origin już dokonała niesamowitych rzeczy. New Shepard, może nie był pierwszy, ale jego dwa prototypy już dokonały dziesięciu startów i lądowań. Przeszedł też trzy testy awaryjne z kapsułą załogową, ewakuującą się na różnych etapach lotu. Wszystkie udane. To więcej niż może powiedzieć SpaceX. Bezos twierdzi, że jeszcze w tym roku New Shepard poleci z ludźmi na pokładzie. Żeby nie było - będzie to lot suborbitalny i w przypadku tej rakiety, jeśli dobrze rozumiem, chodzi głównie o turystykę. Ale jak na raczkujący biznes kosmiczny, brzmi nieźle. To trochę tak jakby SpaceX użył Grasshoppera do umieszczania satelit na orbicie.

Podoba mi się również, że Blue Origin stawia na używanie wodoru jako paliwa. Używanie wody jako paliwa rakietowego ma wiele sensu, jeśli chcemy konstruować infrastrukturę w kosmosie i korzystać z jego zasobów. Lód jest na Marsie, na Księżycu, w odległych asteroidach i kometach… Dlatego kiedy Elon postawił na metan miałem mieszane uczucia, bo w końcu nie samym Marsem człowiek żyje.

New Glenn

New Shepard to taka rozbiegówka dla firmy. Właściwą rakietą, która ma być (przynajmniej na początku) motorem firmy jest ogromny New Glenn. Rozmiarem dorównuje Saturnowi V, silniki będą w sporej mierze dziełem drukarek 3D, wizualizacja pokazywała, że drugi stopień będzie dysponował dwoma boosterami. Intrygujące. Choć poświęcono temu zagadnieniu tylko chwilę, to warto dodać, że ładowność New Glenna jest tak duża, że zmieściłby się na jego pokładzie New Shepard. Szacowana pojemność to 450 metrów sześciennych przy siedmiometrowej średnicy. To jakieś trzy razy więcej niż Falcon Heavy.

Czy w takim razie Elon powinien się bać? Może, ale jeśli to tylko ciutkę. Bo New Glenn istnieje na razie jedynie na papierze, Falcon Heavy lata, a w Boca Chica podskakuje sobie protoplasta Big Fucking Rocket, która przebije rozmiarem i New Glenna i Saturna V. Na prezentacji Bezos nie poświęcił wiele czasu tej rakiecie, bo skupił się na czymś nowym. Mianowicie na księżycowym lądowniku.

Blue Moon

Funkcjonalny brzydal. To pierwsze przychodzi mi do głowy, choć jednocześnie bardzo mi się podoba. Ta wielka bańka, to zbiornik z ciekłym wodorem. Tlen jest w mniejszej widocznej z innej strony. Nie widać też żurawi w pokazowym filmiku, które jak mówił sam właściciel firmy, pochodzą rodem ze statków morskich. Lądownik ma być samodzielny, móc lądować z dokładnością do ok 20 metrów i móc posadzić na księżycu od 3 do 6 ton ładunku. Bezos pokazał również wersję z kapsułą załogową na szczycie.

Co jeszcze? Blue Moon ma móc umieszczać “przy okazji” satelity na orbicie Księżyca, będzie wyposażony w laser do komunikacji optycznej z przepustowością gigabita z Ziemią. Wodór będzie miał kilka funkcji. Poza paliwem będzie też chłodziwem dla tlenu oraz będzie zasilać ogniwa wodorowe. Te w zaprezentowanej wersji (czy raczej makiecie), mają generować 2,5 kilowata. Zerknąłem w parametry ISS - taką moc generuje 75 metrów kwadratowych paneli słonecznych. Warto jednak pamiętać, że są one dość stare. Warto jednak też pamiętać, że noc na Księżycu (poza regionami, które zawsze są w cieniu lub zawsze w słońcu) trwa dwa tygodnie. Jak pisałem, dzięki zastosowaniu wodoru, jeśli będziemy mieli odpowiednią infrastrukturę lub sprzęt na Księżycu, moglibyśmy pozyskiwać paliwo z lokalnego lodu.

Bezos twierdzi, że już ma klientów zainteresowanych jego wymyśloną rakietą i lądownikiem. Nie mogę się doczekać by stała się prawdziwą. Czekam na powrót ludzi na Księżyc.


Całe nagranie możecie obejrzeć tutaj

Czy "Wędrująca Ziemia" ma sens?

Na Netflixie pojawiła się chińska superprodukcja “Wandering Earth”. Mówi ona o ludzkości, która w obliczu nadchodzącego kataklizmu astronomicznego postanawia zmienić Ziemię w wielki statek kosmiczny (tzn zbudować wielkie silniki), by uciec od umierającego Słońca i przenieść się do układu Alfa Centauri.

W cyklu “czy … ma sens” nie recenzuję filmów, więc nie będę mówił o tym, że film marnuje niesamowity potencjał i przecudne scenografie i efekty, na dość głupawą bieganinę. Nie powiem też o antypatycznych bohaterach, czy o tym jak świetny worldbuilding ustępuje miejsca absurdalnemu kryzysowi. Jak zwykle zamiast tego wykorzystam film do odrobiny żonglerki liczbami i zabawy z koncepcjami naukowymi.

Skupmy się przede wszystkim na statku kosmicznym Ziemia. W “Wędrującej Ziemi” ludzkość wybudowała 10 000 gigantycznych silników. Część z nich, zbudowanych wzdłuż równika, zahamowała ruch obrotowy planety, pozostałe następnie wprawiły naszą planetę w ruch w kierunku Alfy Centauri. Brzmi jak farmazon? Pewnie dlatego, że to jest farmazon :)

A jak poszło twórcom sprzedawanie tego farmazonu? Bardzo różnie. Na pewno jestem zadowolony z tego, jak przedstawiono świat. Połowa ludzkości zginęła w wyniku samego zahamowania ruchu planety. 3,5 miliarda ludzi mieszka kilka kilometrów pod wspomnianymi silnikami, powierzchnia jest Zimna i skuta lodem. To niemal państwo policyjne, z jednym rządem, łapownictwem, kontrabandą itd.

Podoba mi się, że za Ziemią ciągnie się warkocz niczym z komety. Fajnie, że nie jest to rozszerzający się stożek ale zwężająca się kita. Jeśli mielibyśmy napędzać planetę, to znaczy, że musiałaby być popychana przez odrzucanie materii niczym wielka rakieta. Tak wyrzucany gaz pewnie przyciągałby sam siebie, stąd zwężająca się kitka. [EDIT: komentujący, mają rację, że nawet ignorując prędkość wyrzucania materii, "powolny" gaz nie miałby szans tak szybko zapadać się w wąski "warkocz"] Jednak jeszcze zanim dojdziemy do liczb i szacowania energii i czasu potrzebnego na taką podróż… widok planety której jedna półkula upstroczona jest silnikami jest ładny, ale od razu mnie irytuje. Od razu wyobrażam sobie jak takie silniki nie umieszczone na jednej linii z środkiem ciężkości planety marnowałyby energię albo na kręcenie tą biedną planetę albo na balansowanie nią tak, by się nie kręciła. Także moi drodzy przyjaciele - budujcie te silniki w jednym miejscu, bo szkoda energii.

Kiedy jednak dojdziemy do liczb robi się jeszcze gorzej. Twórcy filmu mówią o trzech etapach podróży. Wpierw pięćset lat nabierania prędkości z asystą grawitacyjną przy Jowiszu na początek. Po tej połowie millenium Ziemia miała osiągnąć pół procenta prędkości światła. Następnie 1300 lat “ślizgu” (czemu nie nazwano tego dryfem?). Wreszcie 700 lat hamowania.

Znamy masę Ziemi, znamy prędkość światła, możemy więc policzyć to i owo. Najwięcej sensu ma czas podróży - przy takim harmonogramie wystarczy przyspieszenie rzędu 0,07 milimetra na sekundę (jakieś 6 metrów na sekundę dziennie), żeby w 2500 lat wślizgnąć się na jakąś komfortową orbitę wokół jednej z gwiazd układu Alfa Centauri. Niestety wydaje się to niemożliwe jeśli przekształcamy Ziemię w “rakietę”. W 1896 Konstanty Ciołkowski sformułował równanie i można powiedzieć, że do dziś jesteśmy jego niewolnikami. Określa on maksymalną prędkość jaką może osiągnąć konwencjonalna rakieta. Zależy to od jej masy, masy paliwa (masy reakcyjnej, czyli tej od której się “odpycha”) i prędkości wylotowej gazów. W idealnych warunkach oczywiście.

Ziemia waży niemal sześć kwadrylionów ton (6*10²⁴kg). Załóżmy optymistycznie, że silniki planetarne wyrzucają masę reakcyjną w kosmos z 99% prędkości światła. Załóżmy, że zjednoczona ludzkość jest w stanie wypruć z planety jedną miliardową jej masy (10x więcej niż całe nasze dotychczasowe emisje CO2)... co tam niech wyrzuci jedną stumilionową Ziemi. Nawet wtedy okaże się, że maksymalna prędkość jaką można dodać naszej planecie, to 30 metrów na sekundę. To pięćdziesiąt tysięcy razy mniej niż zakładane pół procenta prędkości światła. To zbyt mało, by znacząco zmienić orbitę Ziemi, nie mówiąc o osiągnięciu prędkości ucieczki z Układu Słonecznego. A to wszystko nie mówiąc o skomplikowanych krzywych balistycznych…

Spójrzmy na to z innej strony. Jaką energię kinetyczną ma Ziemia rozpędzona do 5/1000 prędkości światła? Masę, prędkość do kwadratu, podzielić na dwa… Niecałe 0,7 sesktyliarda Dżuli (7*10³⁸J). Choćby wycisnąć naszą małą planetkę jak cytrynkę, nie ma szans by pozyskać taką energię. Słoneczko emituje rocznie (całościowo, nie tylko w kierunku naszego pyłka) 10 kwintyliardów Dżuli (10³⁴J). “Wędrująca Ziemia” powinna zabrać ze sobą Słońce na drogę, żeby mieć dość energii na ucieczkę od Słońca ;). Także nic z tego.

Co poza tym? Podoba mi się jak wykreowano tu świat. Choć akcja filmu toczy się wciąż w Układzie Słonecznym, to warto sobie powiedzieć, że Ziemia mogłaby w teorii podtrzymać życie w przestrzeni międzygwiezdnej. Energia w głębi planety powinna nam wystarczyć na bardzo długo. Opuszczenie Księżyca i zatrzymanie ruchu obrotowego zapewniłyby szereg kataklizmów, które kompletnie odmieniłyby nasz świat, ale to co pokazano w filmie nie jest zupełnym farmazonem. Przynajmniej jeśli idzie o życie na takiej planecie. Bo jeśli mówić o całej tej, khem, sytuacji... z Jowiszem, z atmosferą, to jest to kompletny farmazon.

Z tego co usłyszałem wynika, że książka bardziej koncentrowała się na sytuacji ludzkości, rozłamie i podejrzeniach, że cały kataklizm to wymysł rządu itd. Myślę że mógłby z tego być świetny, oryginalny, ciekawy serial.


Jeśli macie propozycje innych filmów, które mogłyby też posłużyć do takich eksperymentów myślowych, to chętnie usłyszę. Tu poniżej albo na fanpage.


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.