Duna & Ike. Baza + eksploracja.

[winged]

  Minęło 5 długich lat odkąd Bill i Harry Kerman wrócili z Minmusa kończąc tym samym program lotów księżycowych. Przez ten czas kerbalski program kosmiczny dokonał znacznych postępów: zbudowano stację kosmiczną, stworzono tani sposób transportu załogi i zapasów na orbitę, opracowano rakiety SSTO, które w połączeniu z napędem jonowym umożliwiły tanią, bezzałogową eksplorację Ukladu Kerbolskiego. Kerbale doczekały się też własnego systemu nawigacji satelitarnej obejmującego zasięgiem cały Kerbin. Przeprojektowano rakiety tak aby poradzić sobie z problem śmieci na niskiej orbicie, w końcu opracowano ciężkie rakiety nośne umożliwiając tym samym budowę baz jak i załogowe loty międzyplanetarne. Choć najciekawszym miejscem mogła wydawać się Laythe, za pierwszy cel obrano Dunę. Czerwona planeta leży stosunkowo blisko Kerbinu a jej opuszczenie i powrót na Kerbin nie powinny stanowić żadnego problemu. Wg Wernhera Von Kermana do wyprawy na Dunę w wersji minimalistycznej wystarczyłaby rakieta o udźwigu ok. 35t. Statek transferowo - powrotny wyposażony w 2 silniki atomowe (2,25 t każdy) mógłby zabrać na Dunę lądownik o masie ok. 15t z modułem mieszkalnym dla 4 Kerbali. Tylko czy taka wyprawa miałaby sens? Czy pozwoliłaby na jakąkolwiek eksplorację planety? Na pewno nie. Dlatego też wybrano wariant ekstremalny będący spełnieniem marzeń słynnego konstruktora rakiet.



W pierwszej kolejności wysłano sondy Vespucci i Agena w celu wykonania dokładnych map zarówno Duny jak i Ike'a. Stało się to na długo przed tym zanim plan wyprawy przybrał obecny kształt. Na podstawie danych zebranych przez sondy ustalono lokalizację bazy na Dunie, oraz miejsca trzech załogowych wypraw suborbitalnych (start z bazy, lądowanie, potem powrót do bazy). Baza została ulokowana na równiku na terenach nizinnych, miejsca wypraw suborbitalnych to:

1. Sieć kanałów Mangala Valles znajdująca się 180 km na północny zachód od bazy. Jedno z najbardziej malowniczych miejsc na Dunie. W przeszłości płynęła tam woda.
2. Wyżynne tereny niedaleko od sieci kanałów. 140km na północny zachód od bazy.Lądowanie na wysokości 5600m.
3. Czapa polarna, 250 km na północ od bazy.

Na koniec ustalono miejsce lądowania na Ike'u, na który załoga odleci bezpośrednio z powierzchni Duny.



Wysłanie sond. Rakieta Grasshopper II SSTO wraca na Kerbin w jednym kawałku. Jako ciekawostkę powiem, że sonda Vespucci z napędem jonowym została wysłana na orbitę w kierunku przeciwnym (zachodnim) do tego w jakim poruszają się sondy. Umożliwiło to transfer na Dunę po oświetlonej stronie Kerbinu (tak jak bym leciał do planet wewnętrznych) co przy silniku jonowym jest wręcz niezbędne.






Lokalizacja bazy (biała kropka) oraz miejsca wypraw (niebieskie punkty):





Wernher von Kerman stworzył projekt bazy, w skład której wchodzą:
1.Dwa moduły mieszkalne dla 6 Kerbali
2.Dwa moduły paliwowe po 1800 jednostek każdy. Umożliwią one wykonanie 3 wypraw suborbitalnych oraz zatankowanie przy lotach powrotnych. Część paliwa musi zostać zużyta na korekcję miejsca lądowania to też do dyspozycji załogi zostanie jedynie ok. 1400 jednostek w każdym z modułów.
3. 2-osobowy Lądownik Vesta służący do wypraw po planecie.
4. Łazik "Duna Explorer" - umożliwi dokładną eksplorację terenów w promieniu kilkunastu km od bazy.

6-osobowa załoga poleci na Dunę na statku "Magellan" do którego dołączy 3-osobowy lądownik Cygnus. Transport załogi odbędzie się więc na raty. Obliczono iż do wykonania wszystkich celów misji potrzeba około 3000 jednostek paliwa na powierzchni planety oraz dodatkowe 1800 jednostek na pokładzie Magellana. Mowa tutaj o paliwie z którego korzystać będą lądowniki Cygnus oraz Vesta. Magellan oprócz tego będzie mieć jeszcze 2800 jednostek, które posłużą do transferu na Dunę i powrotu na Kerbin. Wszystkie obliczenia zostały nieco zaokrąglone w górę tak aby mieć zapas w rozsądnych ilościach.



Rakiety, które wzięły udział w programie:



Od lewej:
Grashopper II SSTO (2,5t na LKO) - 2 loty, wyniesienie na orbitę sond Vespucci i Agena (1t i 2,6t).
Centaur R + lądownik Altair (12t na LKO) - 2 loty, transport załogi na Magellana, na końcu ponowny lot by odebrać załogę z Magellana i wrócić na Kerbin.
Centaur R (12t na LKO) - 1 lot, transport łazika (3,5t ze skycrane'm)
Centaur II R (18t na LKO) - 2 loty, transport modułów mieszkalnych (7,5t każdy)
Centaur III Heavy R (26t na LKO) - 1 lot, transport lądownika Cygnus (19t) na orbitę Kerbinu, dokowanie do Magellana.
Centaur IV Heavy R (32t na LKO) - 1 lot, transport lądownika Vesta (17t) na Dunę.
Centaur V Heavy R (52t na LKO) - 2 loty, transport modułów z paliwem na Dunę (25 t każdy)
Ares VI (78t na LKO)- 1 lot, transport Magellana (77,5t) na orbitę

Grając z FAR udźwig tych rakiet rośnie do niebotycznych rozmiarów co trywializuje wejście na orbitę. Dlatego też odinstalowałem FAR, owiewka jest dla estetyki, realizmu itp.

R- oznacza reusable. Rakiety Centaur korzystają ze spadochronów, umożliwiających ponowne wykorzystanie każdego członu. Ostatni człon po wyniesieniu ładunku na orbitę jest deorbitowany (używając resztek paliwa) i również ląduje na spadochronach. Jako ciekawostka powiem, że ważący na starcie 435ton Centaur V Heavy R korzysta z 76 spadochronów, które same w sobie ważą 7,6t.

***

Kilka ciekawostek dotyczących misji:
Masa startowych wszystkich rakiet, które wzięły udział w misji: 2750t (tak, po pewnie połowa jednej rakiety Maciusia )
Masa dostarczona na LKO: 328t
Masa dostarczona powierzchnię Duny: 105t

***

Nie będę skupiał się na konstrukcji bazy, została ona zbudowana w okienku startowym poprzedzającym start załogi. Musiałem niestety ponownie wysłać Vestę, gdyż ta rozbiła się przy korekcie miejsca lądowania. Precyzja lądowań to był jeden z największych problemów tej wyprawy. Zwykle ładunek lądował 3-4 km od celu, po pierwszej poprawce brakowało zazwyczaj 500m, dopiero druga przynosiła pożądany skutek.


***


POCZĄTEK MISJI ZAŁOGOWEJ

DZIEŃ 1: START RAKIETY ARES VI ZE STATKIEM MAGELLAN

Dlaczego załoga nie startuje z Magellanem? Bo Magellan ma mało-aerodynamiczną budowę co wymusza użycie owiewki (realizm). Owiewka zaś powoduje, ze nie mam jak umieścić wieżyczki startowej (standardy bezpieczeństwa).






DZIEŃ 8: START ZAŁOGI. RAKIETA CENTAUR R + LĄDOWNIK ALTAIR

Na Dunę poleci 6- osobowa załoga:

1. Jebediah Kerman. Jeb'a przedstawiać nie trzeba. Jeb dla kerbalskiego programu kosmicznego jest niczym Messi dla Barcelony. Niemniej jednak będzie to dopiero jego pierwsza wyprawa poza niską orbitę Kerbinu. Jak dotąd miał udział w konstrukcji systemu nawigacji satelitarnej (wynosiłem satelity załogowo, by Kerbalom się nie nudziło), wyniesieniu teleskopu na orbitę oraz pierwszym historycznym dokowaniu dwóch statków (co trwało prawie tyle co u Wonzia).

2. Bob Kerman. Najbardziej doświadczony kerbonauta, zasługi podobne jak u Jeba ale dodatkowo pobyt na KSS (Kerbal Space Station).

3. Wehrfurt Kerman. Kerbal niemieckiego pochodzenia, kuzyn Jeba jeśli wiecie co to znaczy . Wehrfurt jest absolutnym hardkorem, któremu niestraszny żaden start, żadna eksplozja ani to ze trzeba będzie lądować ...samym kaskiem. Niektórzy twierdzili nawet, ze to Jeb przebiera się w Wehrfurta by dostawać wiecej misji ale wątpliwości szybko zostały rozwiane. Dotychczas: pobyt na KSS i udział w pierwszym dokowaniu.

4. Chadtop Kerman - dotychczas pobyt na KSS i udział w pierwszym historycznym dokowaniu dwóch statków.

5. Archibald Kerman - udział w konstrukcji systemu nawigacji satelitarnej + pierwsze historyczne dokowanie (nie, to nie jest tak, że połowa Kerbinu brała w nim udział )

6. Seebro Kerman - absolutny debiutant



Rakieta już na wyrzutni, ta mała kropka na górze to Duna.




Ostatni rzut oka na Kerbin.





Od lewej Bob, Wehrfurt i Jeb. Bob może mieć wyraźne problemy z aklimatyzacją w takim towarzystwie.




Załoga już na Magellanie, Altair zostanie oddokowany i wyląduje na Kerbinie.




DZIEŃ 11: START RAKIETY CENTAUR III HEAVY R Z LĄDOWNIKIEM CYGNUS







Teraz możemy lecieć na Dunę.



Archibald , kawa i zapas snaków na całą wyprawę.





DZIEŃ 87: DUNA. LĄDOWANIE

Aerocapture wspomagany silnikiem potem jeszcze aerobraking i jesteśmy w domu. Znaczy się na Dunie.





Oczywiście nie od razu załoga trafiła do bazy. Pierwsze lądowanie mocno przestrzelone. Jeb postanowił jednak jakoś uhonorować to miejsce i wbił tu pierwszą flagę.





Załoga już w bazie. Cygnus został zatankowany by mógł wrócić na Magellana po drugą część załogi.



Cała załoga w komplecie. złośliwi twierdzą, że pierwszy miesiąc upłynął na robieniu pamiątkowych zdjęć.








Załoga rozpoczęła eksplorację planety przy pomocy łazika. za kierownicą zasiadali na przemian Jeb i jego kuzyn Wehrfurt. Ci goście za kółkiem to czyste szaleństwo. Prędkość momentami przekraczała 100km/h a łazik nie rzadko odrywał się kołami od ziemi.





Bob wiedząc co się święci pozostał w bazie 


 


DZIEŃ 117: WYPRAWA SUBORBITALNA, MANGALA VALLES + WYŻYNA 5600m n.p.m.

Pierwszy cel wyprawy leży 180km na północy zachód od bazy. Sęk w tym ze nie możemy lecieć tam "na oko". Wykorzystamy więc podstawy trygonometrii. Wyobraźmy sobie, że z dwóch punktów (baza + pierwsza cel) wyprowadzamy dwie proste w taki sposób aby utworzyły kąt prosty. Z tym, że jedna prosta (wychodząca z bazy) musi przebiegać po równiku (ze wschodu na zachód) a druga prosta (wychodząca z naszego pierwszego celu) musi iść z północy na południe. Mamy więc trójkąt prostokątny o przeciwprostokątnej 180km. Teraz musimy zmierzyć stosunek długości dwóch przyprostokątnych a/b by obliczyć kąt alfa.



a/b = tg alfa
4,5/17,7 = tg alfa
0,25 = tg alfa
stąd alfa =14 stopni (można odczytać z tablic statystycznych)

To jest kąt względem równika patrząc w stronę zachodnią. Na navballu to jest 270 stopni więc musimy dodać 14+270 i mamy 284 stopnie (heading).

Powrót do bazy to konieczność wyliczenia kąta beta:
180-90-14=76.
To jest kąt odchylony o 76 stopni od wartości 180 na navballu. Odejmujemy wiec i mamy: 180-76=104

Obliczenia te są obarczone pewną niedokładnością, nie uwzględniają np. krzywizny planety. w praktyce okazało się, że muszę kierować się nie na 284 ale na 283. Po ustawieniu statku w retrograde wyszło, ze powrót do bazy to 102 stopnie zamiast 104 ale to nie stanowiło większego problemu.


Tankowanie Vesty.



W wyprawie wezmą udział Wehrfurt i Chadtop.







Tyle narzekania na Dunę a popatrzcie tylko na tą okolicę. Nie jest pięknie?






Start do drugiego celu wyprawy, wyżyny 5600 m n.p.m. Lądowanie prawie w górnych warstwach atmosfery, Nie dość, że stromo to jeszcze spadochrony otwierają się bardzo późno. Wyżyna leżała dokładnie na odcinku łączącym bazę i pierwszy cel tak więc nie musiałem nic dodatkowo liczyć. Wystarczyło ustawić heading na 102 stopnie.






DZIEŃ 147: WYPRAWA SUBORBITALNA, PÓŁNOCNA CZAPA POLARNA

Tym razem będzie prościej. Kierujemy się centralnie na północ, a wracamy na południe.

W wyprawie wezmą udział Jeb i Archibald.





Każdy z Kerbali poleciał w swoją stronę zwiedzają okolice i wbijając flagę.







C.D.N - W najbliższych dniach nie będę miał za bardzo czasu tak więc część druga dopiero za około dwa tygodnie:

DZIEŃ 210: ODLOT Z DUNY, TRANSFER NA IKE'A

DZIEŃ 219: TRANSFER NA KERBIN

DZIEŃ 300(?): POWRÓT NA KERBIN



Użyte mody:
-Procedural fairings (owiewka dla realizmu i wyglądu, romansowałem niedawno z FAR ale stwierdziłem, że z FAR sprawa jest zbyt prosta, udźwig moich rakiet wzrósł średnio o 75%)
-MechJeb (bardzo przydatny przy precyzyjnym lądowaniu, landing guidance pokazuje różnicę względem celu, więc można łatwo wykonać poprawkę)
-Parę części z KW Rocketry i Nova Punch
-Habitat pack (moduły mieszkalne w Magellanie)
-Distant Object
-KAS (do tankowania na powierzchni Duny)

[Robson]

No, SpaceX w ciąż testuje te swoje Grasshoppery, a u Ciebie widzę dosyć poważną misję opartą o te rakiety. Bardzo się ucieszyłem, gdy zobaczyłem je na głównej stronie naszego portalu, a teraz jeszcze ta wyprawa. Taki postęp w tak krótkim czasie, aż strach pomyśleć czym nas uraczysz w następnych miesiącach.

[Kadaf]

No no, jestem pod wrażeniem. Niezła misja Winged! Wielofazowa i skomplikowana, mnóstwo celów i pomimo mechjeba nieco matematyki własnej Na dodatek faktycznie udało ci się znaleźć na Dunie atrakcyjną okolicę! Zdjęcia również na przyzwoitym poziomie, tak trzymać!

[Drangir]

Przecież wystarczy zrobić pod orbiterem moduł owiewki (realizm)wycelowany w górę a nad kapsułą moduł wycelowany w dół (realizm). Do tego przyczepiasz wieżyczkę ewakuacyjną (realizm) i odpowiednio ustawiasz grupy abort.


Dużo piszesz realizm w nawiasie. Po co?

Dobra misja, podoba mi się baza, chociaż moduły mogłyby być ładniej rozlokowane i może nieco różnić się estetyką, bo są bardzo podobne do siebie.

[winged]

Kadaf: MechJeb w całej misji wyręczył mnie tylko raz, przy lądowaniu tej rakiety SSTO. Tak to używam go tylko by wiedzieć delta V mi zostało + jako pomoc przy precyzyjnym lądowaniu. Lądowania przeprowadzam sam, ale landing guidance bardzo się przydaje. Pokazuje on prawdopodobną odległość od celu po wylądowaniu. Z tym, że nie przewiduje np. momentu otwarcia spadochronów. Po kilku średnio udanych próbach (lądowałem np. 5-6km od bazy a korekta potrafiła zabrać kilkaset m/s) nauczyłem się, że landing guidance musi wskazywać miejsce lądowania jakieś 3km dalej. Wtedy odpalając spadochrony na ok. 9-10km lądowałem kilkaset metrów od celu. Tak to przynajmniej działało przy lotach suborbitalnych.

Drangir: faktycznie, napisałem 3 razy. Pamiętam, że ostatnio ktoś wypominał, że niepotrzebnie stosuje owiewkę więc o tym wspomniałem. A dlaczego 3 razy? Przypadek, widocznie utkwiło mi to w głowie. A co do bazy to na Laythe na pewno zrobię inną. Być może będzie to baza na kołach. Myślę, że wyślę tam samolot do podróżowania po planecie lub coś na kształt amfibii by Kerbale mogły zwiedzać kolejne wyspy. Ale chyba raczej to pierwsze.

[winged]

Duna & Ike. Część II


Po 120 dniach na Dunie załoga wraca na pokład Magellana. Jako pierwsi wyruszają Chadtop, Archibald i Seebro. Po zadokowaniu do statku macierzystego Cygnus wraca po drugą część załogi. Bob, Jeb i Wehrfurt polecą na Magellana uzupełnić zapasy paliwa po czym odbędą jeszcze lot na Ike'a.







Transfer na Ike'a








Było trochę sporów dotyczących miejsca lądowania. Ostatecznie o wyborze zaważyła chęć uchwycenia Duny na zdjeciach pamiątkowych.






Po 7 dniach pobytu załoga Cygnusa wraca do statku głównego.






w tym punkcie kończy się misja Cygnusa. Lądownik po zadokowaniu zostaje odczepiony i pozostawiony na niskiej orbicie Duny.



Pora wracać na Kerbin. Okazuje się, że Magellan mimo kilkukrotnego dotankowania lądownika ma jeszcze ponad 4700m/s delta V. To dobry znak. Statek został zaprojektowany tak by latać do celów znacznie odleglejszych niż Duna. Magellan zakończy swoją podróż na niskiej orbicie Kerbinu po czym zostanie zatankowany i przygotowany do następnej wyprawy.





Magellan dociera na Kerbin.







Załoga już na LKO. Wszyscy oczekują Altaira, który zabierze ich na ląd tymczasem KSC przygotowało dla nich małą niespodziankę.





Jeb co to?! Czyżby ominęła nas jakaś rewolucja technologiczna?





Atlantis jest nowym środkiem transportu załogi na LKO. To pierwszy w historii kerbalskiego programu kosmicznego załogowy pojazd typu SSTO. Nie wymaga rakiety nośnej tak jak Altair a dzięki silnikom hybrydowym wchodząc na orbite zużywa 8-krotnie mniej paliwa. Jeb jako były pilot myśliwców był jednym z niewielu wtajemniczonych w nowy projekt. Odbył on lot testowy Atlantisem jeszcze przed wyprawą na Dunę.









Rakietoplan jest w stanie wynieść 6 kerbonautów na orbitę, przetransportować ich na stację kosmiczną a nawet wykonać przelot wokół Muna w trajektorii swobodnego powrotu.








Po 300 dniach wyprawa dobiega końca. załoga robi ostatnie pamiątkowe zdjęcia.
















***

MAŁY BONUS NA KONIEC:


Misja przebiegła bez większych komplikacji, gdyby jednak doszło do katastrofy plan wyprawy obejmował kilka scenariuszy awaryjnych. W przypadku rozbicia się lądownika pozostała przy życiu załoga może jeszcze uratować się używając Vesty. Drugi z lądowników, przygotowany pod katem wypraw suborbitalnych jest wyposażony w dok oraz silniczki manewrowe umożliwiające zadokowanie do statku macierzystego. Istniał również plan C: w przypadku zniszczenia obydwu lądowników na powierzchni Duny mógł wylądować sam Magellan. Dzięki niskiej grawitacji planety do wejścia na pokład wystarczyłyby posiadane przez kerbonautów plecaki rakietowe. Co więcej Magellan po wylądowaniu miałby jeszcze wystarczającą ilosć paliwa by wejść na orbitę i wrócić na Kerbin.

[Drangir]

Fajna misja, bez udziwnień. Podoba mi się zorganizowanie transferowego statku wielokrotnego użytku, bardzo lubię takie motywy. Nad wyglądem SSTO można popracować, ale to drobnostka. Gdzie lecisz następnym razem?

[winged]

Dres, Eleoo, Moho. Ale to będą krótkie misje typu wbij flagę, pokręć się po okolicy i wróć.  Więc raczej bez relacji.

Na koniec zostawiam sobie Eve i Joola. Eve z wiadomych względów. To będzie najtrudniejsza misja i muszę jeszcze nabrać doświadczenia zanim tam polecę. Co do Joola to planuje misję na 5 księżyców w jednym locie. Polecę tam statkiem złożonym na orbicie, prawdopodobnie wielofazowym, ewentualnie opracuję znacznie cięższą nośną i wyniosę wszystko w jednym locie. Chciałbym połączyć też to wszystko z budową bazy na Laythe. Ale to na razie melodia przyszłości.