Что человечество может "вытолкнуть" в космос?

[AlexAV]

(малые тела СС можно использовать полностью, а их количество таково, что можно заселить миллиардами только главный пояс, Цереру, например можно заселить по всему её объёму без проблем);

Масса всех астероидов главного пояса существенно меньше массы литосферы Земли. Так что утверждения о неисчерпаемых ресурсах астероидов несколько преувеличено. 

[AlexAV]

1) Уйма дейтерия, что вполне пригоден для получения энергии существующими технологиями (КВС-курган).

Ещё была бы к нему уйма урана.

[AlexAV]

Вы не читали, что сверхчистые дейтериевые термоядерные заряды уже испытывались?

Знаю. Но возможность полезной утилизации энергии взрыва в десятки-сотни мегатонн вызывает определённые сомнения. Скорее всего осетра придётся урезать до десятков килотонн, а в этом случае расход урана будут весьма чувствителен.

[AlexAV]

А разве человечество освоило хоть сколь-нибудь существенную часть земной литосферы?

Ту которая эквивалентна массе всего астероидного пояса (около пяти верхних километров если не путаю) - осваиваем легко и свободно.

Астероидов таких размеров, в поясе астероидов и даже вблизи Земли - миллионы штук.

Астероиды в основном состоят из вещества по полезности мало отличимом от гранитной щебёнки. Качественных месторождений там будет пожалуй меньше чем в доступном нам верхнем слое литосферы земли (некоторое исключение только никель). 

А если вспомнить Меркурий?

Очень низкая динамическая доступность, практически полное отсутствие летучих элементов (а без них ни кокой промышленной базы там не получится).

[AlexAV]

Есть т.н. спектральные классы астероидов - углистые (содержат много летучки), каменные и металлические - если упрощённо.

Это разные сорта щебёнки. Практически одинаковые в своей бесполезности. В приемлемых количествах только никель (железо с кремнием и магнием и т.д. - не в счёт, их на земле столько, что куда-то за ними лететь - глупость).

[AlexAV]

Если "обмен товарами" производить по транспортной сети только между астероидами со схожими орбитами, то расход дельта-v составит лишь сотни м/с.

Только при малом отличие наклонений, что бывает не так часто. Опять же время доставки при малом ХС будет измеряться годами.

[AlexAV]

Использование железа началось намного раньше, чем его производство. Иногда находили куски серовато-чёрного металла, который, перекованный в кинжал или наконечник копья, давал оружие более прочное и пластичное, чем бронза, и дольше держал острое лезвие.

Для уровня бронзового века может быть и ничего. Но вот для техники нужны легированные стали строго определённого состава. А превращать метеоритное железо в них - будет та ещё задача.

Скажем отделить никель от никелистого железа это на самом деле будет чрезвычайно сложная проблема. Физические методы здесь вообще не работают, а химические страшно затраты (надо пересвисти весь металл в раствор, разделить, а потом соединения снова превратить в металл). 

[AlexAV]

1) Разброс наклонений невелик. Поэтому оценка ~1 км/с остаётся верной для удельной "цены" доставки между двумя узлами транспортной сети.

Посчитайте ХС доставки груза с Весты на Палладу.

[AlexAV]

Зачем?

Ну так это одни из крупнейших астероидов. Даст порядок реалистичных ХС для таких транспортных операций (а это на самом деле существенно больше 1 км/с).

[AlexAV]

Нужно радикальное удешевление как вывода груза на опорную орбиту вокруг Земли, так и подъём выведенного КА в межпланетное пространство. Энергии уже на орбите Земли в космосе - хоть залейся!

Приведите расценки на это  "хоть залейся". Т.е. расценки на солнечные батареи для космических аппаратов.

В космосе энергия получается очень дорогой.

[AlexAV]

И где у меня этот двигатель используется для старта с поверхности Земли? На это есть ЖРД, без которых пока никак. Но кои, как показал Маск, имеют неплохой резерв по удешевлению.

Да ничего он не показал. Т.е. себестоимость его изделий не особенно ниже тех же протонов, которым уже неизвестно сколько лет. Просто удачно сделанная ракета (одна из).

[AlexAV]

Поэтому я всё-таки настаиваю на том, что в составе астероидов всё необходимое для колоний есть.

Такая дифференциация даст максимум деление на силикат и металл (что собственно и имеет место). Избирательной концентрации редких элементов так не получишь. Вольфрамового астероида (для примера) никто и никогда не видел. И из такого богатого набора (кремний, магний, железо и ещё несколько достаточно распространённых элементов плюс небольшая примесь никеля в трудно извлекаемой форме) никой техносферы не создашь. Обязательно нужны месторождения свинца, олова, молибдена, вольфрама, циркония, урана и массы других элементов в концентрированной форме, пригодной для добычи. А этого на астероидах нет. По крайней мере нет ни наблюдаемых проявлений, ни теоретических предпосылок к их существованию.

А вода, углерод, кремний, железо, магний, кальций с микроскопическими и совершенно неизвлекаемыми примесями прочего - это вообще-то и есть щебёнка. 

[AlexAV]

Покажите, пожалуйста, невозможность или нецелесообразность существования колоний в поясе астероидов без вольфрамового астероида.

Высокотвёрдые инструментальные стали, жаропрочные сплавы (углерод пригоден далеко не во всех случаях), элементы электровакуумных приборов. Это уже очень много. Но ведь проблема ведь не только в вольфраме. Без серебра вылетает высокочастотная техника. Цирконий - высокопрочные керамики, ответственные узлы в корозионно-активных средах и т.д. Ещё длинный список лигатуры без которой качественные сплавы не получаются (для титана скажем молибден, цирконий, ванадий, ниобий, олово и т.д.). Индий для микроэлектроники. Продолжать можно до бесконечности.

Никакой техносферы без редких элементов построить невозможно.

1. Жаропрочные материалы для солнечных коллекторов и их турбин, что должны выдерживать >3000 градусов. Но тут достаточно аморфного углерода или стеклоуглерода (углерода в свободной форме там хватает).

А теперь покажите мне рабочую турбину с лопатками из углерода.

3. Потребуется показать, что какого-нибудь циркония и вольфрама требуется действительно большое количество.

Их будет требоваться не меньше, чем на земле.

3. Потребуется показать, что какого-нибудь циркония и вольфрама требуется действительно большое количество.

Твёрдая инструментальная сталь, скажем.

Там солнечной энергии от 100 до 300 вт/м2 абсолютно непрерывно

Только в космосе солнечные батареи дохнут намного быстрее чем на земле (из-за микрометеоритов в основном). А те которые там не развалятся на второй день намного сложнее и дороже тех, которые применяют на земле. Учитывая,что EROEI и цена тесно связаны свести энергетический баланс там на них нет практически ни единого шанса.

Тепловой преобразователь - возможно, но там вам как раз потребуются эти вольфрам, ниобий, тантал и т.д.

Кроме того, как между астероидами вы собираетесь летать?

Ещё одна причина, почему заявление о микроскопической гомогенности является чепухой, это хондры.

Кроме свободного металла и кремния этот состав очень напоминает базальты. Сами понимаете, ценность такого сырья весьма низка (перед тем как лететь в космос попробуйте организовать производство индия из базальтовой щебёнки ).

[AlexAV]

Содержание молибдена, золота, вольфрама, рения, иридия, платины, рутения, осмия, палладия, родия в астероидных месторождениях выше, чем на Земле

Астероидные месторождения - это не астероиды. Они подвергаются выветриванию и концентрации элементов в земных геохимических циклах.

Дайте образец метеоритного вещества с концентрацией компонент, пригодной для промышленной добычи (вольфрама, тантала, циркония, серебра, свинца, висмута и т.д.). 

Некоторые металлы из "кучи щебня" могут быть добыты магнитным способом: http://www.theengineer.co.uk/aerospace/in-depth/your-questions-answered-asteroid-mining/1015966.article

Никелистое железо. А что ещё?

[AlexAV]

Ещё одна причина, почему заявление о микроскопической гомогенности является чепухой

А про микроскопическую гомогенность я и не говорил. Понятно что взаимонерастворимые компоненты будут формировать отдельные зёрна. Я говорил о достаточно высокой макроскопической гомогенности. Т.е. в среднем в макроскопическом куске породы содержание компонент будет близко к кларку. Отличие в несколько раз может быть и будет, а на несколько порядков - маловероятно (а именно это типично для месторождений на земле и необходимо для добычи редких элементов).

[AlexAV]

Много - это сколько?

Столько же сколько сейчас на земле. Десятки - сотни тысяч тонн в год.

Сколько серебра требуется для нужд колонии? Там вообще-то ещё золота/платины немало.

Не то ни другое не является эквивалентной заменой.

Если бы их там не было, или была бы проблема с энергией для добычи. А энергия там практически бесплатна и непрерывна.

Не бывает бесплатной энергии. Её надо собирать и преобразовывать, а это инфраструктура, которая требует затрат.

Очередное передёргивание, турбину из углерода я никак не утверждал.

А из чего?

Очередное передёргивание, солнечные батареи в качестве безальтернативного источника электроэнергии я никак не утверждал.

Что взамен? Тепловая машина?

Вариантов много. Обычная ракета, ионник, солнечный термальный двигатель на водороде.

И всё это требует редкие элементы в большом количестве.

Почитайте про планы НАСА по освоению астероидов что-нибудь что ли для начала. И мои ссылки.

Планы можно писать сколько угодно. Но образцов с содержанием компонент пригодных для промышленной добычи (кроме никеля) - нет. Собственно этим всё сказано.

[AlexAV]

http://www.nature.com/nature/journal/v477/n7363/full/nature10399.html
www.geology.utoronto.ca/Members/brenan/Brenan and McDonough, 2009.pdf
www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091018141608.htm
- на этом основан иридевый тест земных кратеров, кстати. Т.е. земн

Две по месторождениям на земле. Они вообще к делу не относится. В одной - никаких конкретных цифр.

Ещё раз повторяю вопрос. Что там нашли в количествах, допускающих промышленную добычу (т.е. соизмеримых с концентрацией этого элемента в земных месторождениях)? Т.е. подтверждённые цифры, а не фантазии.

Железо, никель, с огромной оговоркой платиноиды. Всё.

[AlexAV]

Вот реальное содержание платины в железных метеоритах:
http://www.minsocam.org/ammin/AM48/AM48_379.pdf



Видно, что на готовые платиновые слитки это не очень похоже. Концентрация несколько ppm.

В принципе на фоне земных платиновых руд содержание не такое уж низкое. Но вот форма совершенно никуда не годится. Опишите хотя бы один вменяемый техпроцесс отделение этой ничтожной примеси платины от никелистого железа. Честно говоря, кроме электрорафинирования даже что-то предложить сложно. Вот только энергетические затраты получатся просто чудовищными....

[AlexAV]

- платиноиды, вольфрам, молибден;

Вольфрам и молибден - вычёркиваем. Они там в ppm-ных количествах, что значит практически не извлекаемы (точнее не более доступны, чем платина сейчас).

Доступность платиноидов - тоже весьма ограниченная. Т.е. не более чем сейчас на земле (их там не сильно больше чем в земных рудах, а наличие никелистого железа усложнит их выделение чрезвычайно).

Ага, особенно если собственно двигатели мизерные по земным меркам 

Да не такие уж мизерные. Опять же требования к материалам там очень жёсткие, а ресурс небольшой.

Остальное требуется в следовых количествах.

Меди, цинка, олова (т.е. массовой лигатуры) потребуется совсем не следовые количества.

Уж какая есть, звиняйте. Это не означает а) невозможности колонизации; б) нецелесообразности колонизации по сравнению с Луной/Марсом (речь изначально была об этом, если что).

Вы знаете... В организме человека количество аскорбиновой кислоты измеряется граммами. А вот её отсутствие весьма быстро убивает. Здесь также. Отсутствие какого-то элемента нужного всего в количествах сотни тонн вполне может сделать работу техносферы невозможной.

[AlexAV]

Вот ещё конкретные цифры содержания элементов в астероидном веществе: http://chapters.marssociety.org/winnipeg/asteroid.html

Как вы собираетесь извлекать молибден при содержании 1.4 ppm для меня остаётся загадкой.