Освоение Марса

[Николаев Александр]

С точки зрения энергосистемы облачность тоже предсказуема(статистически)

А с точки зрения филогенетики тираннозавр - тоже птица (кладистически). Погода на Марсе предсказуема практически как смена времени суток или их продолжительности в течение года. Это позволяет гораздо лучше приспособить и работу и потребление погодозависимых процессов.

В теории да, но на практике вопрос будет в так сказать запасах на черный день на случай непредсказуемой ситуации. Всё таки лучше иметь источники энергии чьей мощностью ты можешь управлять сам.

[Николаев Александр]

Так проблема не фон, проблема  - попадание радиоактивных атомов в организм. Всякие полониевые-тритиевые приборы безопасно, а стоит попасть этому в чай...
И этот фон вторичных элементов практически не даёт. Даже азота для образования С14 нет...

Ну так если вы не будете кипятить для себя воду в чайнике с помощью ОЯТ, то вам волноваться не о чем) А отсутствие биосферы и куцая атмосфера делают любую техногенную катастрофу гораздо менее опасной для человека. Вы банально не сможете вдохнуть отравленный радиоизотопами марсианский воздух, потому что и так не смогли бы его вдохнуть не умерев) И радиоактивное уг ни в какую гидросферу и биосферу не попадёт за неимением оной, и будет лежать там где положили.

 

Это сильно не сразу.

Скорее сильно раньше чем любая колонизация Марса)

 

Да, дороже - но уже вполне могут. Хотя придётся перестать разбазаривать на ненужное.

Да не просто дороже, никак. Ни металлургия, ни химическая промышленность, ни транспорт на солнышко что-то не переводятся. Роль всего этого карнавала на Земле экономия углеводородного топлива.

С неба падает, почти киловатт на м2

С неба падает солнечный свет, который превратить в стабильный киловатт та ещё проблема. Пока без газовых турбин для компенсации пиковых нагрузок что-то никак.

Можно, но не частнику. А государству независимая от него колония не нужна

Частник тоже ничего не сможет, ибо зависит государства. Стоит условному Трампу захотеть и вся история с Маском закончится в один миг.  А вот государство вполне может захотеть колонию, из принципа сохранения своей нации/расы.

[Konstantin Schtsch]

У паровых турбин кпд как правило выше чем у газовых турбин.

Серьёзно? Так может вы, раз знаете разницу между ts и tot, может заодно знаете и разницу между КПД нетто (электрическийвыход ) и брутто-(на ТЭЦ ещё и паровое отопление город греет)
Ну так вот если брать чётко  ГТУ 2000-500 градусов и паровой турбины- 450-50 то как бы цикл карно, и, как следствие -  максимальный кпд - не на стороне пара.
И даже у лучших конденсационных турбин с циклом ренкина неттто КПД- 40.  По расчётам выходит 43, но на практике всегда на 2-3% ниже.

Так что нетто и брутто - очень разные КПД, и остаточное тепло - не всегда полезно, иначе зачем бы строить те самые гигантские трубы на АЭС - градирни?
А если добавить в систему турбодетандер - можно и за 100% брутто выйти.
Вот и получается, что всё у меня со знанием термодинамики нормально.

Кроме того, это ведь газовая установка!.. Вот найдут на марсе газ- обсудим.

Термофотовольтаика- интересно, первый кандидат на рой дайсона, но с учётом её рабочих режимов - пока материалов обеспечивающих длительную работу на высоких мощностях- нету, и остаётся в основном на бумаге. Появится в продаже по вменяемым ценам - обсудим.

Даже если ВИЭ энергия будет бесплатной, то для конечного потребителя она все равно окажется дороже классической генерации, в силу больших затрат на доставку.

А вот это совсем интересно, получается: панели мы, значит с крыш домов на сотни километров в лес уносим, а классическая, значит, у нас в каждом доме на заднем дворе? и все эти подстанции-троасформаторы-ЛЭП - антикварные памятники, так что ли?

Напомните, вы, случаем не тот товарищ из темы про венеру, который до сих пор доказывает сырому яйцу, что оно обязано сохранять импульс вращения, ибо "суммарный импульс обязан сохраняться"?

[Николаев Александр]

Серьёзно? Так может вы, раз знаете разницу между ts и tot, может заодно знаете и разницу между КПД нетто (электрическийвыход ) и брутто-(на ТЭЦ ещё и паровое отопление город греет)

Знаю, конечно. И знаю про ТЭЦ, правда ПГУ как правило не используются в когенерации. Да и КПД ТЭЦ, очевидно немного другое, и учитывает использование отработанного тепла без преобразования оного во что-то ещё. А это уже не имеет отношения к термодинамическому кпд, который показывает насколько эффективно мы можем преобразовать теплоту горячего источника (в случае реальных необратимых процессов нагревателя) в работу.

Ну так вот если брать чётко  ГТУ 2000-500 градусов и паровой турбины- 450-50 то как бы цикл карно, и, как следствие -  максимальный кпд - не на стороне пара.
И даже у лучших конденсационных турбин с циклом ренкина неттто КПД- 40.  По расчётам выходит 43, но на практике всегда на 2-3% ниже.

У ГТУ вы такое падение температуры выхлопа не обеспечите. Потому и делают комбинированные установки с паровыми турбинами, что бы дожать. Например, для SGT5-4000F от компании Siemens температура газа на входе в турбину 1450 С а на выходе 699 С, в ПТУ соответственно ST5-5000 от тех же Siemens 557 С  на входе и 235.5 С. То есть общий перепад для всей ПГУ 1450-235.5.

Кроме того, это ведь газовая установка!.. Вот найдут на марсе газ- обсудим.

Микросрачег про ПГУ был безотносительно Марса, так просто для общего развития)

 

Термофотовольтаика- интересно, первый кандидат на рой дайсона, но с учётом её рабочих режимов - пока материалов обеспечивающих длительную работу на высоких мощностях- нету, и остаётся в основном на бумаге. Появится в продаже по вменяемым ценам - обсудим.

Так съём тепла в ближнем поле во многом снимает ограничения по температуре.

[Konstantin Schtsch]

Что с вами случилось?
Почему готовый блок АЭС, привезённый с Земли, вдруг будет строиться как на Земле обычная АЭС?

Наверное потому, что это не готовый блок, а набор оборудования, которое еще нужно собрать, засунуть в подходящее по размерам и защищенности помещение, заполнить водой, проложить коммуникации и т.д. Вот это вот всё в вес 10000т не входило.
Хотите АЭС одним куском? Академик ломоносов - 70 МВТ, Водоизмещение около 21 560 тонн, 80-100персонала(это одна вахта); Ну, вродь новые 4 платформы по 200Мвт построили, это чуть лучше.
Что всё равно увеличивает вес вдвое, а мощность уменьшает впятеро. Мне это показалось важным, поэтому считал только оборудование гигаваттного энергоблока.

kilopower? нуу... его 1-10квт при стоимости плутония/урана235 - это эпично. Регулирующий стержень-круто, но это не совсем тот стержень что в реакторе. Это всё равно в своей основе почти РИТЭГ. Однако, замена 7% от термопары на почти 40% кпд от стирлинга- это большой шаг вперед.

КИУМ АЭС 85%, а КИУМ ВЭС 13,5%

Ну... так себе жонглирование цифрами. Есть, есть АЭС с таким киум. Но вот во франции- средний 70, белорусская- КИУМ -60%. Очень зависит от роли в энергоснабжении.
А по панелькам- КИУМ в средиземноморье- 25%, в китае-дубае 30-33. На экваторе было бы больше, но мешают ежедневные дожди, так что те же 33-35. Но никак не 13,5% разве только вы их в Мурманске не поставили. Но тут уже ваши проблемы, полярной ночью с солнцем негусто.

Так съём тепла в ближнем поле во многом снимает ограничения по температуре.

А как он он снимает, если всё равно рабочая температура от 1500-2000 - а это заставляет быстро деградировать даже вольфрам?
Жидкостное охлаждение панелек - даже увеличит  поглощение ИК, но это уже парогенератор какой-то получается, со всеми вытекающими.

P.S.Прошу прощения, если был излишне резок, это не наезд, это интерес к вопросу.

[Николаев Александр]

А как он он снимает, если всё равно рабочая температура от 1500-2000 - а это заставляет быстро деградировать даже вольфрам?
Жидкостное охлаждение панелек - даже увеличит  поглощение ИК, но это уже парогенератор какой-то получается, со всеми вытекающими.

Так в том-то и дело, что температура может быть ниже. В дальней зоне у нас закон Стефана-Больцмана, хочешь высокую интенсивность теплового излучения, плати за это температурой. Но вот в ближней зоне ( меньше длины волны излучения ачт при той же температуре до которой нагрето реальное тело ) мы не скованны законом С-Б.
Почитать можно, например, здесь https://www.researchgate.net/publication/328028899_Observing_of_the_super-Planckian_near-field_thermal_radiation_between_graphene_sheets

Thermal radiation can be substantially enhanced in the near-field scenario due to the tunneling of evanescent waves. The monolayer graphene could play a vital role in this process owning to its strong infrared plasmonic response, however, which still lacks an experimental verification due to the technical challenges. Here, we manage to make a direct measurement about plasmon-mediated thermal radiation between two macroscopic graphene sheets using a custom-made setup. Super-Planckian radiation with efficiency 4.5 times larger than the blackbody limit is observed at a 430-nm vacuum gap on insulating silicon hosting substrates. The positive role of graphene plasmons is further confirmed on conductive silicon substrates which have strong infrared loss and thermal emittance. Based on these, a thermophotovoltaic cell made of the graphene-silicon heterostructure is lastly discussed. The current work validates the classic thermodynamical theory in treating graphene and also paves a way to pursue the application of near-field thermal management.

P.S.Прошу прощения, если был излишне резок, это не наезд, это интерес к вопросу.

Ничего страшного, я сам был резок(

[Konstantin Schtsch]

Тема была о Марсе.
О его освоении.
А сейчас она о чём?

О батарейках для колонистов. Атом - слишком тяжело, дорого и слишком маломощно, какой бы большой труба АЭС не казалась. За те же ресурсы есть на порядки более мощные источники энергии, вот их и обсуждаем.

Thermal radiation can be substantially enhanced in the near-field scenario due to the tunneling of evanescent waves. The monolayer graphene could play a vital role in this process owning to its strong infrared plasmonic response, however, which still lacks an experimental verification due to the technical challenges. Here, we manage to make a direct measurement about plasmon-mediated thermal radiation between two macroscopic graphene sheets using a custom-made setup. Super-Planckian radiation with efficiency 4.5 times larger than the blackbody limit is observed at a 430-nm vacuum gap on insulating silicon hosting substrates. The positive role of graphene plasmons is further confirmed on conductive silicon substrates which have strong infrared loss and thermal emittance. Based on these, a thermophotovoltaic cell made of the graphene-silicon heterostructure is lastly discussed. The current work validates the classic thermodynamical theory in treating graphene and also paves a way to pursue the application of near-field thermal management.

Ну я даже не знаю... во- первых графен, которого пока толком нет. Пока учатася делать маленькие кусочки, а склеенные лоскутные одеяла нам не годятся- порвёт в местах спая.
Во вторых туннелирование, - тоже, неуловимая штука, которая вроде и бесспорно есть, но ещё далеко не на страже капитала. Вон, туннельных транзисторов ждут как бога, но уже лет 15 тишина.
В третьих- ну передали в 4,5 раз больше на кремний- и что с ним будет? поплавится к чертям, нет?
В четвертых  супер-планковское излучение - там ноликов столько что у меня пальцев не хватит, и как это может сделать температуру ниже?

Как-то общее впечатление: Если на Вдруг сидит и Может Быть погоняет. А главное- смысл? как это всё может сделать холоднее режим работы?

[Алексей Николаевич.]

их и обсуждаем

Лицемерие.

[Konstantin Schtsch]

их и обсуждаем

Лицемерие.

Позвольте пояснить:

По некоторым теориям единственная стабильная валюта - это энергия.
Приручение лошади- скачок возможностей.  паровая машина- огромный скачок, индустриализация. ГЭС- тяжелая промышленность. Атом... 90% пользы от АЭС- это плутоний, электричество - полезная побочка. и опять же там всё таже паровая машина. так, по совокупности- стабильное электричество. Сейчас приручают солнце и ветер, с косяками, с авариями, но- это масштабируемые установки с вынесенным за скобки источником энергии. Печка ограничена топливом. Речка- ограничена потоком. реактор- критической массой и топливом. ВИЭ - только небом.
Энергия - это не только свет в лампочке. 
Представьте себе, что цена на электричество упала всего лишь в 100 раз. Стал бы кто-то тянуть газ и покупать бензин? Жечь нефть? или класть под ноги бетон, когда можно взять простейшую печку - несколько витков нихрома, и плавить камни, заливая лужи на дороге, и печатая дома 3-д принтером из песка и камня.
Цена вопроса? пояс панелей вокруг экватора шириной ~120км. Или над облаками - вдвое меньше, заодно климат охладят. 
Это будет другой мир.

Каким боком тут марс?
Посчитайте сколько стоит столкнуть на орбиту Марса какую-нидь Варуну из пояса койпера? Ну чтоб метров 500 океана налить?
Сколько урана для этого надо сжечь? около 10е26дж
А его всего на земле разведано на 10Е23 дж - включая сжигание обедненного через плутоний.
Всего урана земли в 1000 раз меньше, не получится даже пол-метра налить.
Не хотите воду, хотите кислородную атмосферу из оксидов? тоже примерно 10Е23 - только на это и хватит.
Так что Атом - не дорога даже к цивилизации 1 типа.

[Konstantin Schtsch]

А полетать на ЯРД придётся.

Вот попытались бы посчитать- так не говорили.
ЯРД- это тоже ракета, а у ракеты два горба - реактивную массу и топливо - всё с собой.
даже парус по соотношению масса/тяга - дешевле и выгоднее,
А панель + ионник- вне конкуренции, так уж получается.
И это не я сказал, а цифры. Просто берем и считаем нужную нам массу, потом через закон циолковского - стартовую массу. И охреневаем.
Затем считаем минимально приемлимую тягу для всего этого, вес установки -добавляем и бесконечно умножаем стартовую массу - и впадаем в депрессию.
Всё ещё уверены что ракеты, тем более ЯРД - сила? Ок, посчитайте, выложите расчёты и докажите что это дешевле и выгоднее.

[Алексей Николаевич.]

докажите что это дешевле и выгоднее

А зачем?
Чтобы что?
Чтобы вы продолжили споры в теме?
Сейчас технологии подошли как раз к использованию ЯРД.
Либо в виде ионника с реактором, либо в чистом виде как и сделаны были ещё в 60-70-х.
А отпугивать народ от ЯРД это видимо задание такое у кого то.
Если бы не отпугивали, уже слетали бы на Мсрс и разобрались наконец-то с вопросом, есть ли там жизнь и была ли ранее.
А вопрос этот волнует многих и сейчас.

[Rattus]

А панель + ионник- вне конкуренции, так уж получается.
И это не я сказал, а цифры

Для АМС. В пилотируемых же аппаратах на таком приводе экипаж состариться успеет.

[Николаев Александр]

Ну я даже не знаю... во- первых графен, которого пока толком нет. Пока учатася делать маленькие кусочки, а склеенные лоскутные одеяла нам не годятся- порвёт в местах спая.
Во вторых туннелирование, - тоже, неуловимая штука, которая вроде и бесспорно есть, но ещё далеко не на страже капитала. Вон, туннельных транзисторов ждут как бога, но уже лет 15 тишина.
В третьих- ну передали в 4,5 раз больше на кремний- и что с ним будет? поплавится к чертям, нет?
В четвертых  супер-планковское излучение - там ноликов столько что у меня пальцев не хватит, и как это может сделать температуру ниже?

Как-то общее впечатление: Если на Вдруг сидит и Может Быть погоняет. А главное- смысл? как это всё может сделать холоднее режим работы?

Понятно, вы не уловили мысль. Смотрите, вот у нас есть абсолютно черное тело, плотность мощности которого пропорциональна четвертой степени от температуры и ничего ты с этим не сделаешь.....в дальней зоне. Но стоит тебе расположить поглощающий элемент в зоне ближней, то есть ближе одной длины волны в нашем случае, то ты можешь получить плотность мощности при той же температуре выше чем у стефана-больцмана. Понимаете? Я же вам дал ссылки на всё это.....

[Николаев Александр]

А зачем?
Чтобы что?
Чтобы вы продолжили споры в теме?
Сейчас технологии подошли как раз к использованию ЯРД.
Либо в виде ионника с реактором, либо в чистом виде как и сделаны были ещё в 60-70-х.
А отпугивать народ от ЯРД это видимо задание такое у кого то.
Если бы не отпугивали, уже слетали бы на Мсрс и разобрались наконец-то с вопросом, есть ли там жизнь и была ли ранее.
А вопрос этот волнует многих и сейчас.

Конкретно для Марса ЯРД пятое колесо в телеге, пока вам ионолётик будет делать чух чух, ракета с жрд уже слетает на Марс.

[Николаев Александр]

Ещё большее лицемерие и манипуляция.
Атом нужен лишь как запал для термояда.

До КВС, мягко скажем, далеко с практической точки зрения.

[Николаев Александр]

Представьте себе, что цена на электричество упала всего лишь в 100 раз. Стал бы кто-то тянуть газ и покупать бензин? Жечь нефть?

Да, конечно. Жидкое топливо банально удобней, имеет высокую плотность энергии, хорошо хранится. Кстати, снижение стоимости электричества в 100 раз, автоматически снизит затраты и на нефтепереработку)

или класть под ноги бетон, когда можно взять простейшую печку - несколько витков нихрома, и плавить камни, заливая лужи на дороге, и печатая дома 3-д принтером из песка и камня.

Брух, отказаться от хорошего материала с контролируемыми свойствами ради того что бы строить из непонятно чего с непонятно какими свойствами по итогу?

Цена вопроса? пояс панелей вокруг экватора шириной ~120км. Или над облаками - вдвое меньше, заодно климат охладят. 
Это будет другой мир.

Пока что фотовольтаика не может перемочь газ) И более того не может даже производиться без углеводородного топлива.

Посчитайте сколько стоит столкнуть на орбиту Марса какую-нидь Варуну из пояса койпера? Ну чтоб метров 500 океана налить?
Сколько урана для этого надо сжечь? около 10е26дж

Такую глупость никто не когда делать не будет. Если Марс и колонизируют, то люди будут жить в чем-то вроде городов ульев. Никаких океанов и атмосфер.

А его всего на земле разведано на 10Е23 дж - включая сжигание обедненного через плутоний.
Всего урана земли в 1000 раз меньше, не получится даже пол-метра налить.
Не хотите воду, хотите кислородную атмосферу из оксидов? тоже примерно 10Е23 - только на это и хватит.
Так что Атом - не дорога даже к цивилизации 1 типа.

Урана в земной коре 10^14 тонн, почему-то доставать рассеянные РЗМ не проблема (тут мне немного выше писали что вообще не вопрос), но вот уран низзя)
И ладно там из гранита его добывать такое себе, на земле есть океан,  и последние 10 лет был мощный сдвиг по добыче урана из морской воды....

[BlackMokona]

И ладно там из гранита его добывать такое себе, на земле есть океан, и последние 10 лет была солнечная смена по добыче урана из морских вод....

С ураном из воды есть проблема. Что чем больше добывешь, тем дороже добыча

[Николаев Александр]

С ураном из воды есть проблема. Что чем больше добывешь, тем дороже добыча

И да, и нет. Уран вымывается в море из горных пород, и сейчас, насколько я знаю, там баланс между вымыванием и осаждением. То есть если начать его извлекать, то выбытие до некоторых пор будет компенсироваться смещением баланса в сторону вымывания.
Впрочем это всё уже очень глубокий оффтоп... На Марсе-то такого удобного буфера для урана нет, и не предвидится. Там придётся поковыряться в горных породах, и там судя по всему без  зятц делать особо нечего....
Впрочем и любое мыслимое освоение Марса будет не в этом столетии.

[petrovich1964]

Чем больше добывешь, тем выше добыча

Вы говорите о снижении концентрации урана в морской воде?
"общее количество в Мировом океане оценивается в 4,5 миллиарда тонн"
Добудем миллион тонн, насколько снизится концентрация?

[BlackMokona]

Вы говорите о снижении концентрации урана в морской воде?
"общее количество в Мировом океане оценивается в 4,5 миллиарда тонн"
Добудем миллион тонн, насколько снизится концентрация?

Таки в мировом океане, основная часть на дне. А добывать планируют, только из водички на поверхности да ещё у берегов