Basic Planetary Survey XXI: Duna

24 фото
Kerbal Space Program: Basic Planetary Survey XXI: Duna
ММО и всякие скандалы? Нет, не слышал. Космос и научные исследования — вот это по-нашему. Перед вами данные, добытые вторым зондом программы BPSXXI в атмосфере Дюны.

Kerbal Space Program: BPSP Interplanetary (w/ L-3 launcher)
Andre подготовил и запустил парочку зондов-близнецов с помощью моей ракеты-носителя L-3 Greenrock/2B. Топлива в верхней ступени обоим хватило на межпланетный перелет и аэрозахват. Так BPSP-2D и BPSP-3E повисли на стабильных орбитах Дюны и Евы соответственно, и стали ждать своего часа.

Kerbal Space Program: BPSP-2D during aerocapture
Аэрозахват у Дюны, кстати, прошел на высоте 12км, и без каких-либо эффектов нагрева. Планируемая высота Pe для захвата была первоначально назначена на 13.7, но оказалось слишком высокой, т.к. зонд наш вышел очень небольшим и с минимальным коэффициентом сопротивления воздуха. Пришлось, как уже сказал, опускать до 12.

Потом управление на себя взял я и стал готовиться к проведению наших научных экспериментов по кербиновской программе. Проведя небольшие расчеты, решил упростить план до одного этапа записи данных, при спуске с 200км до 0. Причина простая — спускаться с 1000км и все это время записывать данные вышло бы слишком нудно и долго, т.к. нельзя тайм-ворпать. А это что-то около часа. Брррр.

Kerbal Space Program: Зонд отделяется от верхней ступени
Снижаемся на круглую 200км орбиту и готовимся к спуску. Верхняя ступень РН помогла и здесь. А потом еще помогла тормознуть для ухода в атмосферу, отстыковалась и была утилизирована. Чисто и удобно. Траектория спуска зонда направлена на глубокий каньон в экваториальной зоне, где по идее должна быть высота, близкая к нулевой по уровню моря. Вопрос залу — а как такая высота определяется там, где никакого моря нет?

Kerbal Space Program: Атмосфера едва видна
Итак, спуск с 200км до 0. Все прошло "номинальненько" ;D, данные записывались и сохранялись как надо. Номинально, да, да. На высоте около 5км мы таки поймали разогрев обшивки. Скорость была в районе 750м/с, вроде ничего такого. К высоте 1км скорость упала до 500м/с, и я чуть не проморгал время запуска парашюта. Вышло очень страшно — выпуск парашюта сопровождался рывком аж в 11.6G! Так вот нехило дернуло, и скорость резко упала с 500 до ~30, а потом зонд спускался до поверхности при 5м/с.

Kerbal Space Program: Айк над горизонтом. Шикарный вид
Хорошо хоть парашют раскрылся нормально, в разряженной то атмосфере. Использовать всякие скайкраны для такого простого зонда было бы слишком. Ну, вот мы успешно придюнились. Без взрывов и разрушений. Все осталось на своих местах. Данные сохранились в CSV файл и ушли на анализ.

Kerbal Space Program: Все номинально ©
Мм… Да, только вот приземлились мы на высоте 420м над уровнем моря. А я так хотел нулевую, для чистоты эксперимента. Что ж, придется использовать уравнения и рассчитывать давление для нулевой высоты самим, на основе полученных данных. Получилось 0.2 атмосферы. С этим мы можем строить теоретический градиент давления для любых высот и сравнивать. Давайте сравним атмосферное давление Кербина и Дюны:

Kerbal Space Program: Сравнение давления атмосфер Кербина и Дюны
Такая вот небольшая атмосферка у Дюны. Можно не особо напрягаться с гравитационным маневром при взлете. Кстати, совсем забыл сказать очевидное — теоретические расчеты и экспериментальные данные опять совпали полностью. Вот результаты сравнения для гравитационного колодца, а вот — атмосферного давления. Опять же, ничего удивительного, сферические планеты в вакууме в компьютерной игре.

Kerbal Space Program: Температурный градиент экватора Дюны
Это уже более интересно. Как вы можете помнить, в прошлой заметке мы обнаружили у Кербина разные слои атмосферы через разные температурные слои. У Дюны, как видно, не все так просто. И еще, какая-то странная аномалия в районе 188км. Давайте разбираться.

Kerbal Space Program: Атмосферы Земли, Марса и Венеры
На просторах интернетов я нашел такую вот картинку. Из нее выходит, что у Марса (чьим аналогом является Дюна) температурный градиент указывает только на увеличенную тропосферу, и совсем не показывает, где все остальное — стратосфера и мезосфера. Это значит, что облака могут формироваться на больших высотах, чем на Земле (или Кербине). Термосфера все так же видна где-то в районе от 30 до 60км.

К слову о последней. Самые внимательные из вас уже могли заметить, что термосфера на моих графиках и графиках из реальной жизни отличается. Это связано с тем, что на реальных графиках показана температура, которую просто так не уловить обычным градусником (в данном случае — игровым). Процитирую википедию:

Высокая температура воздуха в термосфере не страшна летательным аппаратам, поскольку из-за сильной разреженности воздуха он практически не взаимодействует с обшивкой летательного аппарата, то есть плотности воздуха недостаточно для того, чтобы нагреть физическое тело, так как количество молекул очень мало и частота их столкновений с обшивкой судна (соответственно и передачи тепловой энергии) невелика.

Что касается странного двойного скачка температуры на 188км… Хм. У меня есть догадка. Скорее всего, это я испортил «запись» своими действиями во время спуска. Вопрос залу — у кого какие есть варианты, как именно?

И, напоследок, сравнительный график температурных слоев. На этот раз вертикальный, по просьбам публики. Позже мы добавим к нему информацию по Ив, и будет как на аналогичном графике Земля-Марс-Венера, указанном выше.

Kerbal Space Program: Сравнение температурных слоев Кербина и Дюны
На этом, пожалуй, все. Продолжение следует...

Kerbal Space Program: BPSP-2D остается загорать

24 изображения

  • Межпланетный вариант BPSP
  • Подлет к Дюне мимо Айка
  • Перед аэрозахватом
  • Спуск в атмосферу
  • Никакого заметного нагрева
  • Аэрозахват успешно произведен, опускаемся на 200км орбиту
  • Отделение зонда от верхней ступени РН
  • Траектория спуска
  • Начинаем записывать данные
  • Тонкая атмосфера Дюны
  • Уже близко
  • А здесь уже "теплей"
  • Парашют раскрыт успешно!
  • Чудный пейзаж. Айк над горизонтом.
  • Придюнение. Все системы в норме.
  • Высота над уровнем моря: 420м.
  • Сравнение давления атмосфер Кербина и Дюны
  • Экваториальная температура Дюны
  • BPSP-2D остается загорать
Читайте также

12 комментариев

avatar
Классная работа! Спасибо, Лок, теперь будем ждать отчёта о Еве. :)
  • Andre
  • 0
  • v
avatar
Проведя небольшие расчеты, решил упростить план до одного этапа записи данных, при спуске с 200км до 0. Причина простая — спускаться с 1000км и все это время записывать данные вышло бы слишком нудно и долго, т.к. нельзя тайм-ворпать. А это что-то около часа. Брррр.
Можно ведь не в апоапсисе 1000км устраивать, а выше. Тогда быстрее упадёшь и варпать не надо :)
  • hitzu
  • 0
  • v
avatar
Ну, это все-равно усложняет ситуацию, чего делать мне крайне не хотелось.
avatar
Понятно.

Вопрос залу — а как такая высота определяется там, где никакого моря нет?
Как? Пока искал, то понял, что и с уровнем моря не всё так гладко.

Зато случайным образом наткнулся на такое замечательное явление, как «звезда Люси» :)
Комментарий отредактирован 2013-10-15 21:46:05 пользователем hitzu
  • hitzu
  • 0
  • v
avatar
О, раскрою секрет. Я сам не знаю ответов на вопросы, которые задаю аудитории в момент написания заметок. В этом и весь интерес — послушать теории людей, придумать собственную теорию, а потом проверить в гугле и сравнить с правильным ответом.
avatar
А можно вопросы выделять для удобства поиска после прочтения.
Кстати о уровне моря Вики говорит что:
У́ровень мо́ря — положение свободной поверхности Мирового океана, измеряемое по отвесной линии относительно некоторого условного начала отсчёта. Это положение определяется законом тяготения, моментом вращения Земли, температурой, приливами и другими факторами. Различают «мгновенный», приливной, среднесуточный, среднемесячный, среднегодовой и среднемноголетний уровни моря.
так как на Дюне моря нет то я полагаю что можно высчитать по приведенным в статье формулам( по ссылкам: Момент инерции, Гравитация)
Комментарий отредактирован 2013-10-16 03:38:20 пользователем Susel_de_Baibak
avatar
Не, ну лезть читать вики, как я уже сказал, это последний этап %) Меня интересуют ваши теории и догадки в первую очередь.
avatar
Кстати есть идея(и) проверить на практике как реализован уровень моря в игре:
— спустить аппарат в так называемую "задницу провал Мохо"
— отправить управляемый ровер на Дюну и откатать все низины
avatar
Тут проще всего использовать ISA MapSat ;)
avatar
О! Вот, что я накопал
Новые представления о рельефе Красной планеты связаны не только с высокой точностью измерений (до нескольких метров), но главным образом с изменением уровня отсчета высот по сравнению с картами, составленными по данным АМС «Викинг-1» и «Викинг-2». Например, самая высокая гора Олимп стала на 6 км ниже – 21.2 км вместо 27, а Равнина Эллады – на 3 км глубже, чем на предыдущих картах. Глубина ее теперь достигает –8.2 км. Поверхность отсчета высот на Марсе до запуска «Марс Глобал Сервейер» определялась гравитационным полем в сочетании с поверхностью, на которой среднее атмосферное давление составляло 6.1 мбар. Для определения высот использовались: наземные радиолокационные данные и данные КА «Маринер-9», «Викинг-1» и «Викинг-2». Ошибки значений высот составляли от 1 до 3 км. Ранее нами было показано, что средний уровень высот Марса находился на 2 км выше нулевой горизонтали (Земля и Вселенная № 4, 1985).

Новые высотные отметки отсчитываются от эквипотенциальной поверхности трехосного эллипсоида вращения со следующими параметрами:

— длина осей эллипсоида: A = 3 398 627 м (1.0 N, 72.4 E); B = 3 393 760 м (0 N, 342.4 E); C = 3 376 200 м (широта 89.0 N, 252,4 E);
— сжатие 1/169.8;
— средний радиус 3 389 508 м;
— средний экваториальный радиус 3 396 200 м;
— северный полярный радиус 3 376 189 м;
— южный полярный радиус 3 382 580 м.
http://ziv.telescopes.ru/rubric/astronomy/?pub=8
  • hitzu
  • 0
  • v
avatar
отсчитываются от эквипотенциальной поверхности трехосного эллипсоида вращения
Воу воу воу. Хотел взять и вникнуть, но здесь меня решительно накрыло и я завис. :)
avatar
эквипотенциальной поверхности
Это такая поверхность, которая во всех точках перпендикулярна вектору силы, в данном случае гравитации. То есть просто взяли эллипсоид вращения и совместили его центр с центром гравитации, а его параметры просто условны.

В игре же наоборот: берётся сфера, как более простое тело, на неё накладывается сгенерированная карта высот, которая образует рельеф. Там где поверхность планеты пересекает сферу и будет нулевая высота.
  • hitzu
  • 0
  • v

Оставить комментарий