Что человечество может "вытолкнуть" в космос?

[Skipper]

Мы вроде тут солнечные батареи не рассматриваем.

Вы же не хотели забираться дальше главного пояса, потому что там солнца мало?
Если солнце - только для печек, то откуда электричество? Уран?

[Retired]

Вы же не хотели забираться дальше главного пояса, потому что там солнца мало?
Если солнце - только для печек, то откуда электричество? Уран?

Да ясно, что только СБ, для астероида просто иного варианта нет. Не тащить же туда с собой РИТЭГи

[Андрей Курилов]

Если солнце - только для печек, то откуда электричество? Уран?

Ну я же писал уже много раз! Коллектор - печка - теплообменник - турбина - генератор.

После разделения веществ, вещество покидает печку и отдаёт тепло рабочему телу. Чугуний же надо как-то остужать.

[Retired]

Коллектор - печка - теплообменник - турбина - генератор.

ТЭЦ? кпд ниже СБ

[Андрей Курилов]

ТЭЦ? кпд ниже СБ

Обоснуйте.

[Skipper]

Ну я же писал уже много раз! Коллектор - печка - теплообменник - турбина - генератор.

После разделения веществ, вещество покидает печку и отдаёт тепло рабочему телу. Чугуний же надо как-то остужать.

Пардон, не уследил...

[Skipper]

Коллектор - печка - теплообменник - турбина - генератор.

ТЭЦ? кпд ниже СБ

ИМХО, узкое место здесь - не КПД, а расход витаминов.
Поэтому предлагаю сравнивать в Вт/кг: мощность энергоустановки на килограмм витаминов, пошедших на ее создание.
Плюс нужно учитывать срок действия установки.

[Андрей Курилов]

Поэтому предлагаю сравнивать в Вт/кг: мощность энергоустановки на килограмм витаминов, пошедших на ее создание.

Верно. Поэтому я за солнечный коллектор с турбогенератором. В качестве зеркальных листов неплох будет нитрид титана, как наиболее дешёвый и устойчивый к эрозии в условиях пояса астероидов. Если я правильно понимаю отражает 80% падающего солнечного света.

[Skipper]

Много витаминов в Вашей схеме, видимо, пойдет на турбину и на стенки печки, на что указывал ув.AlexAV.
Оценку в Вт/кг сходу нагуглить не могу...

[bob]

И как Вы предлагаете лететь от одной колонии до другой, если они обе в астероидном поясе?

Практически напрямую.

Тогда какой дельта-ви нужен, чтобы догнать астероид на другой стороне солнца за приемлемое время?

А зачем Вам на другой стороне? Догоните соседний, с близкими орбитальными параметрами.

[Skipper]

А зачем Вам на другой стороне? Догоните соседний, с близкими орбитальными параметрами.

Тут на 10 страницах спорили, насколько редки витаминные месторождения на астероидах.
Где повезет открыть - оттуда и придется возить.

[Андрей Курилов]

Тут на 10 страницах спорили, насколько редки витаминные месторождения на астероидах.
Где повезет открыть - оттуда и придется возить.

Настолько редки, что даже среди небольшого кол-ва метеоритов, для которых был проведён дотошный хим. анализ, много чего нашлось. Например, целые метеориты, в 10 раз обогащённые медью. В таком случае вообще лететь никуда не придётся, так как астероидный материал весьма перемешан (обмен фрагментами большинства астероидов со многими).

[Skipper]

Тут на 10 страницах спорили, насколько редки витаминные месторождения на астероидах.
Где повезет открыть - оттуда и придется возить.

Настолько редки, что даже среди небольшого кол-ва метеоритов, для которых был проведён дотошный хим. анализ, много чего нашлось. Например, целые метеориты, в 10 раз обогащённые медью. В таком случае вообще лететь никуда не придётся, так как астероидный материал весьма перемешан (обмен фрагментами большинства астероидов со многими).

Не хотелось бы влезать в ваш с AlexAV спор. Я готов допустить существование месторождений на астероидах.
Но в то, что они там на каждом шагу - "не верю!" (С).
На Земле нам приходится возить руду через полмира, вряд ли на астероидах будет намного лучше.

Другое дело, если Вы утверждаете, что месторождения и не нужны. Что средней распространенности (ну пусть кларк*10) хватит для снабжения колонии. По предложенной Вами схеме с печкой и турбиной. Тогда это можно попробовать численно оценить...

[Андрей Курилов]

Другое дело, если Вы утверждаете, что месторождения и не нужны. Что средней распространенности (ну пусть кларк*10) хватит для снабжения колонии. По предложенной Вами схеме с печкой и турбиной. Тогда это можно попробовать численно оценить...

Можно, но у меня не было такой цели. Я лишь втолковывал людям, что на Луне и Марсе делать нечего и что для полноценного освоения космоса надобно осваивать места вне гравитационных колодцев планет.

[Skipper]

Если возгонять солнечным зайчиком породы астероида и разделять фракционной перегонкой, то транспорт особо и не нужен. Возможно лучше энергию тогда потратить таким образом. Я прикидывал - пропускная способность коллектора от 10-5 до 10-4 кг*с-1*м-2, т.е. каждый квадратный метр коллектора даёт примерно один грамм в минуту разделённых фракционной перегонкой веществ. И никаких проблем с отсутствием месторождений.

Вот Ваша оценка переработки астероидного вещества. Пусть солнечный свет 100 Вт/м2, тогда получается 1-10 МДж/кг вещества. На мой взгляд, маловато (например, теплота испарения кремния 14 МДж/кг), но пусть будет 10 Мдж/кг.

Пусть:
- доля витаминов порядка 1000 ppm (для простоты расчета рассматриваю их все скопом),
- удельная мощность турбины 100 Вт/кг (вроде это осторожная оценка на сегодняшних технологиях),
- массовая доля витаминов в материале турбины 10% (всякие жаропрочные сплавы).

Получается, что на 1м2 концентратора приходится:
- 100 Вт мощности,
- 10^-5 кг переработанного сырья,
- 10^-8 кг витаминов,
- 1кг массы турбины,
- 0,1кг витаминов в теле турбины.

Отсюда "срок окупаемости" турбины по витаминам порядка 10^7 сек, или около 3 тысяч часов.
Срок службы современных турбин порядка 10 тыс часов, то есть некий аналог EROEI по витаминам равен примерно 3.

Разумеется, расчет очень грубый. Главное, не учтен расход витаминов на других этапах процесса (в печке, солнечных концентраторах и тп). Поэтому есть подозрение, что баланс не сойдется.

[Андрей Курилов]

Пусть солнечный свет 100 Вт/м2

На самом деле от 280 (ближний край) до 130 (дальний).
Вообще, рассчёт интересный. У вас есть чему поучиться.
Ещё возражение - не обязательно испарять породы. Можно обойтись меньшими жертвами ваттов, если сначала дробить, разделять магнитом, потом направлять в разные печи и постепенно нагревая, извлекать разные расплавляющиеся фракции. Потом полученное тепло отдавать ТЭЦ.

[alex_semenov]

Много витаминов в Вашей схеме, видимо, пойдет на турбину и на стенки печки, на что указывал ув.AlexAV.
Оценку в Вт/кг сходу нагуглить не могу...

О турбинах, собственно.
Энерговооруюенность газотурбинного двигателя (цикл Брайтона) достигает  6 кВт/кг. Это самый энерговооруженный преобразователь тепла в механическую работу.
То есть 0,000167 кг/Вт (две десятых грамма на ватт!)
Для 10 Твт (соизмеримо с потребляемой теперь нашей цивилизацией ВСЕЙ мощностью, в том числе и в виде топлива) потребуется 1.65 миллионов тонн турбинных генераторов. Пускай 10% в нем - тугоплавкие сплавы - это 165 000 тонн. Какой процент вольфрама (или чего еще?) нужно для легирования этого материала? Допустим 10% (хотя особо тугоплавкие на 100% состоят из "витаминов"). 165 500 тонн легирующих "витаминов". Пускай ежегодно заменяется 10% турбонин (турбина работает 10 лет) итого надо добыть 16 550 тонн легирующих "витаминов" в год.  Хотя тут надо учитывать рициклинг отработанных турбин  виде сортированного металлолома. Допустим, в ходе рициклинга теряет 10% металла, то есть нужно добывать новых легирующих витаминов 1 655  тонн.
Гм… Это много для целой цивилизации?

[alex_semenov]

удельная мощность турбины 100 Вт/кг (вроде это осторожная оценка на сегодняшних технологиях),

Откуда такая мизерная удельная мощность? Я нашел что рекордный показатель уже сейчас в 60 раз выше! Значит вы ошиблись на порядок - точно.

[Skipper]

то есть нужно добывать новых легирующих витаминов 1 655  тонн.
Гм… Это много для целой цивилизации?

Наша кушает десятки-сотно тысяч тонн. Вы же сами рисовали красивый разноцветный график.

Энерговооруюенность газотурбинного двигателя (цикл Брайтона) достигает  6 кВт/кг.

А я брал 100 Вт/кг турбины. Вот и запас прочности в 1-2 порядка

[Retired]

Обоснуйте.

Опровергните, только по всему циклу энергозатрат,  начиная с выплавки ванадия и прочих легатур, на сплав подшипников турбоагрегата (это если вообще Менделеев в товарном кол-ве на астероиде найдется)