Освоение Марса

[sharp]

Ну так масштабируйте.
Солнечные батареи годятся на Марсе только для малых энергопотреблений. В ином случае реактор всегда выгодней и проще в обслуживании.

[Проходящий Кот]

Может быть и удобнее.
Только откуда возьмете радиоактивные вещества для этих реакторов?

[noxx77]

Может быть и удобнее.
Только откуда возьмете радиоактивные вещества для этих реакторов?

Да ну ладно РИ - можно с Земли приволочь, в конце концов даже не тонны - обложил поглотителем, и хай се летят. А вот сама АЭС - уже десятки-сотни тонн минимум. Ладно, вычитая защиту - тонн тонн 40-50 высокотехнологичного оборудования, которое ещё надо закинуть и спустить на Марс, тормозясь, скорее всего, по-ракетному. При том, посадка у нас ещё далеко не отработана. Ну, давайте условно 50/50. Значит, увеличиваем массу вдвое. Теперь вопрос о сборке и обслуживании, которое потребует мощностей на месте. Без возможности оперативного привлечения земного снабжения...
Либо тупо реактор+термоэлектрический/термоэмиссионный преобразователь вроде "Буков" и "Топазов", но это явно не мегаватты.

[Проходящий Кот]

Для станции хватит. А для колонии?

[crazy_terraformer]

Можно надеяться на новые исследования по термоядерным реакторам.
В частности на фирму Tri Alpha Energy, которая планирует создать термоядерный реактор на реакции: p+¹¹B->3He⁴+gamma+8,7 МэВ

В 2015 году Tri Alpha заявляют о том, что за последние годы им удалось в 10 раз поднять время удержания плазмы (до 5 мс) и теперь они видят четкий путь к установке большого масштаба “С3”, которая будет закончена в 2017 году. В ней планируется достичь уровня, достаточного для breakeven D + T (теоретического, т.к. установка будет работать только на дейтерии, без использования трития) с температурой плазмы в 100 млн градусов (10 кЭв) и временем удержания 1 секунда. На сегодняшний день такой уровень достигнут в двух токамаках - европейском JET  и японском JT-60U, однако оба этих проекта стоили не менее миллиарда долларов, и создавались совместными усилиями нескольких государств

http://tnenergy.livejournal.com/75401.html
В конце двадцатых годов они предполагают строить коммерческие реакторы.
Энти штуковины обещают быть гораздо дешевле и проще токамаков.
А бор-11 более распространён, чем литий.
Если pB11 не выгорит у них, то останется более низкотемпературный DT и придётся хорошо литий поискать на Марсе в осадочных породах, возможно в этом случае дно Долины Маринер станет источником лития, т.к. скорее всего там были последние водоёмы на поверхности, в которых по мере испарения концентрировались соли.

[LonelyWanderer]

Ну так масштабируйте.
Солнечные батареи годятся на Марсе только для малых энергопотреблений. В ином случае реактор всегда выгодней и проще в обслуживании.

На первых порах можно было бы отказаться от ночной смены. Ночью спим, днём работаем. А потом придумано уже достаточно большое количество аккумуляторов энергии, чтобы пользоваться солнечной энергией и ночью. Вам и подземный аккумулятор тепла (нагрев пород), вам и гидроаккумуляторы. Напомнить высоту Олимпа и создаваемый напор? При таком напоре нужно не очень много воды для аккумуляции большого количества энергии. Я могу прикинуть, сколько именно, если интересует. Но-по-моему я это уже делал где-то год назад.

[sharp]

Да ну ладно РИ - можно с Земли приволочь, в конце концов даже не тонны - обложил поглотителем, и хай се летят. А вот сама АЭС - уже десятки-сотни тонн минимум. Ладно, вычитая защиту - тонн тонн 40-50 высокотехнологичного оборудования, которое ещё надо закинуть и спустить на Марс, тормозясь, скорее всего, по-ракетному. При том, посадка у нас ещё далеко не отработана. Ну, давайте условно 50/50. Значит, увеличиваем массу вдвое. Теперь вопрос о сборке и обслуживании, которое потребует мощностей на месте. Без возможности оперативного привлечения земного снабжения...
Либо тупо реактор+термоэлектрический/термоэмиссионный преобразователь вроде "Буков" и "Топазов", но это явно не мегаватты.

То ли дело солнечные батареи.
1. Невесомые
2. Сами собираются
3. Дают мегаватт на м2

Ничего не упустил?

[crazy_terraformer]

А никто отражатели света для экономии не отменял.

[sharp]

Численные оценки экономии в студию.

[Проходящий Кот]

Речь не об экономии, а просто о возможности существования подобной энергетической системы....

[crazy_terraformer]

 1,412 кВт/м² - максимальная суммарная мощность солнечного излучения, проходящего через единичную площадку, ориентированную перпендикулярно потоку, на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца вне земной атмосферы.
Я взял эту величину,т.к. эта энергия не вызывает быстрой деградации солнечных батарей.
 Максимальный КПД батарей - 13%.
Максимальный выход составляет 13 %=183,56 Вт/м².
Средняя солнечная постоянная для Марса 586 Вт/м², минимум предположим по широтам и суткам 100 Вт/м²
Значит для того, чтобы получить 183,56 Вт на Марсе надо занять территорию батареями от 2,41м² до 14,12 м², что можно компенсировать натянутыми на рамы тонкоплёночными зеркалами из пластика с напыленной краской(металл, диоксид титана, металл+ диоксид титана). К сожалению я не знаю формулы для расчёта площади параболических зеркал.
Компенсация уменьшения светового потока- могут использоваться какие-то механизмы следящие за Солнцем, изменяющие площадь отражателя или угол отражения, форму зеркала.
Наверняка  затраты на производство панелей из кремния будут выше чем на пленочные зеркала и эти механизмы.

[sharp]

Речь не об экономии, а просто о возможности существования подобной энергетической системы....

Вот именно. Если требуемый порядок мощностей исчисляется мегаваттами, возможность использования солнечных батарей крайне сомнительна. Везти их вам придется с Земли, так что важный показатель - удельная мощность, Вт/кг. В земных условиях 10 Вт/кг считаются хорошим показателем. Допустим, у вас продвинутые батареи, имеющие меньший вес на единицу площади. И вы получаете 10 Вт/кг на Марсе. Тогда для 25 МВт энергии вам требуется 2500 тонн батарей.

Этот увесистый груз потребуется расположить на территории не менее квадратного километра (с учетом зазоров между батареями). На этой территории потребуется произвести монтаж батарей, их регулярную чистку от пыли. Через 20 лет батареи придется выкинуть, и везти 2500 тонн новых! О какой простоте в обслуживании вообще речь? Сплошные неудобства, и ради чего? Ради зеленой идеи?

[sharp]

Средняя солнечная постоянная для Марса 586 Вт/м²

Вот это ключевой фактор. Даже если вы используете зеркала, все равно площадь, с которой вам нужно снимать энергию, остается той же. Допустим, бОльшая часть этой площади покрыта не батареями, а зеркалами. Какие это дает преимущества? Удешевление материала - да. Снижение веса конструкции? Вот тут уже сомневаюсь. Упрощение процесса обслуживания? Абсолютно нет - та же огромная площадь, дающая проблемы с пылью и зависимостью от погоды.

Зависимость от времени суток тоже не добавляет удобства. Нужна аккумуляция. Не забывайте, на Марсе холодно, и колонию вам еще отапливать. Реактор хорош тем, что АЭС является фактически ТЭС - дает и тепло и электричество. Солнечная генерация лишена этого преимущества, поэтому львиную долю электроэнергии вы будете вынуждены пускать на обогрев.

[Проходящий Кот]

Речь не идет о научной базе.
Речь идет об автономной колонии на Марсе.
Поэтому с Земли будет только технология....

[sharp]

Речь не идет о научной базе.
Речь идет об автономной колонии на Марсе.
Поэтому с Земли будет только технология....

Разворачивать производство батарей на Марсе - как минимум на этапе строительства потребуется реактор. Солнечная энергетика не умеет поднимать сама себя за волосы.

Ну и постановка вопроса неверная. Колония не обязана быть на 100% оторванной от motherland. На Земле между метрополией и колонией всегда были тесные экономические отношения. А от Земли до Марса время пути - как из Европы в Америку в 17 веке.

[Проходящий Кот]

Многое можно возить по этой линии.
Кроме энергии и еды.....

[sharp]

Кроме энергии и еды.....

Возить энергию не позволит религия или что?

[crazy_terraformer]

Речь не об экономии, а просто о возможности существования подобной энергетической системы....

Вот именно. Если требуемый порядок мощностей исчисляется мегаваттами, возможность использования солнечных батарей крайне сомнительна. Везти их вам придется с Земли, так что важный показатель - удельная мощность, Вт/кг. В земных условиях 10 Вт/кг считаются хорошим показателем. Допустим, у вас продвинутые батареи, имеющие меньший вес на единицу площади. И вы получаете 10 Вт/кг на Марсе. Тогда для 25 МВт энергии вам требуется 2500 тонн батарей.

Этот увесистый груз потребуется расположить на территории не менее квадратного километра (с учетом зазоров между батареями). На этой территории потребуется произвести монтаж батарей, их регулярную чистку от пыли. Через 20 лет батареи придется выкинуть, и везти 2500 тонн новых! О какой простоте в обслуживании вообще речь? Сплошные неудобства, и ради чего? Ради зеленой идеи?

Зачем  с Земли везти, их надо на месте печатать, силикатов и алюмосиликатов полно, надо только производство и ядерный реактор. Зачем батареи выкидывать, это же полуфабрикат для производства новых батарей, практически чистый кремний, который нет нужды восстанавливать(это большая трата энергии), металл, который можно опять переработать в эти же механизмы, либо в только отслужившие части.
Очистка от пыли-надо проложить трубки для пневмоочистки сжатым углекислым газом, не мучиться и автоматически сдувать пыль. Она же там лёгкая - микроны толщиной.
 Когда реактор или реакторы своё отслужат солнечные батареи, заряженные от них аккумуляторы и топливные элементы будут основным источником энергии.

Ну и постановка вопроса неверная. Колония не обязана быть на 100% оторванной от motherland. На Земле между метрополией и колонией всегда были тесные экономические отношения.

Пока американцы не взбунтовались из-за цен на товары и запрет производить аналогичные у себя или закупать не у метрополии.

Кроме энергии и еды.....

Возить энергию не позволит религия или что?

Какое-то время уран-238 для АЭС они будут получать, пока не перейдут на самообеспечение по энергии и скорее всего солнечной, т.к. это более лёгкий путь, чем развитие добывающей уран и торий промышленности и строительство АЭС. А потом если дело выгорит появятся бороводородные термоядерные реакторы.

[noxx77]

Да ну ладно РИ - можно с Земли приволочь, в конце концов даже не тонны - обложил поглотителем, и хай се летят. А вот сама АЭС - уже десятки-сотни тонн минимум. Ладно, вычитая защиту - тонн тонн 40-50 высокотехнологичного оборудования, которое ещё надо закинуть и спустить на Марс, тормозясь, скорее всего, по-ракетному. При том, посадка у нас ещё далеко не отработана. Ну, давайте условно 50/50. Значит, увеличиваем массу вдвое. Теперь вопрос о сборке и обслуживании, которое потребует мощностей на месте. Без возможности оперативного привлечения земного снабжения...
Либо тупо реактор+термоэлектрический/термоэмиссионный преобразователь вроде "Буков" и "Топазов", но это явно не мегаватты.

То ли дело солнечные батареи.
1. Невесомые
2. Сами собираются
3. Дают мегаватт на м2

Ничего не упустил?

Упустили. Здравый смысл. Я попытался - очень прикидочно дать представление о том, чем может быть доставляемая с Земли АЭС и её потенциал на современном уровне технического развития. Вы пытаетесь продавить свою т.з. иронией, которая в данном случае бесплодна.
Давайте сопоставлять, что мы реально можем закинуть на Марс или произвести там. Я утверждаю, что речь не о мегаваттах, а о киловаттах.

[sharp]

Какое-то время уран-238 для АЭС они будут получать, пока не перейдут на самообеспечение по энергии и скорее всего солнечной, т.к. это более лёгкий путь, чем развитие добывающей уран и торий промышленности и строительство АЭС. А потом если дело выгорит появятся бороводородные термоядерные реакторы.

Если колония на Марсе будет жить на солнечной энергетике, она будет заниматься исключительно проблемой выживания. Направляя все усилия на добычу и переработку кремния, установку и обслуживание батарей. Энергии будет все время не хватать, потому что львиную долю будет жрать обогрев помещений. Зачем нужна колония, ведущая столь бессмысленную деятельность?

Лучше будем поставлять им каждые 10 лет новый реактор весом всего 20 тонн - а колония будет заниматься более продуктивной и полезной деятельностью.