Освоение Марса

[crazy_terraformer]

У СЭС этот гектар, и не один, придется в прямом смысле весь опутать проводами. Выберите напряжение и посчитайте ток, а потом выберите по табличке рекомендуемое сечение. Только надо брать с запасом, если в притык, то кабель будет греться, что означает низкий итоговый кпд.

Вот почему я за башенные СЭС и ректенны. У башенных СЭС кроме того бак с расплавом можно термоэлектрическими элементами покрыть, т.е. получать энергию двумя способами сразу.

[sharp]

Где вы такой реактор нашли?  Аэс в 500квт это целое здание с персоналом обслуживающим, манипуляторами и пр агрегатами. Там один только генератор будет весить около этой массы наверно ))))

https://geektimes.ru/post/253368/
Мегаваттная установка для космического аппарата, весом всего 7 тонн, вместе с радиаторами для космоса. На поверхности легче отводить тепло, то есть вес будет еще меньше.
Целое здание с персоналом - это, простите, гигаваттные АЭС, а не мегаваттные.

ВОт кстать пример 500 квт солнечной станции наземной, проект какой то. http://rentechno.ua/portfolio/solar-plants/500-kw.html

Ну и что, сами не можете по вашей ссылке вес посчитать? Станция состоит из 2090 таких панелей:
http://www.kvazar.com/images/stories/production/KV_220-255_M.PDF

Вес каждой 23 кг. Общий вес панелей 48 тонн. На Марсе при вдвое меньшей инсоляции будет 96 тонн. Плюс вспомогательное оборудование. Как видите, выходит именно 100 тонн - мои оценки абсолютно точны.

[Vavanzer]

Вес каждой 23 кг. Общий вес панелей 48 тонн. На Марсе при вдвое меньшей инсоляции будет 96 тонн. Плюс вспомогательное оборудование. Как видите, выходит именно 100 тонн - мои оценки абсолютно точны.

Добавляем "космическое" КПД (те самые навороченные панели. Раза в 2 умножаем.  И Космические материалы. На Марсе нет ветров, способных повредить панели, и гравитация в двое ниже.  Те раз в 5 меньше массу можно сделать.  итого 10-15 тонн выйдет.

 На счет проводов - МКС как то ведь работает на солнечных батареях, и акумы там тож используют.
http://www.mai.ru/upload/iblock/b87/b87ab54fb2066fe8ae55665c93427b09.pdf
Самая крупная из существующих на сегодняшний день каркасная солнечная
батарея (СБ) установлена на международной космической станции (МКС). На
сегодняшний день её мощность составляет 248 кВт.

[Vavanzer]

http://www.mai.ru/upload/iblock/b87/b87ab54fb2066fe8ae55665c93427b09.pdf
Удельная масса СБ составляет 34,3 кг/кВт (29 Вт/кг), удельная
масса одного квадратного метра составляет 3,54 кг/м2
(с учетом силовой конструкции
и механизма раскрытия/закрытия), удельная мощность с одного метра 100 Вт/м2
, КПД
СБ 7,6%. Специалисты РКК «Энергия» обратили внимание на то, что если принять
конструкцию солнечной батареи МКС за конструктивную основу и заменить штатные
кремниевые ФЭП на арсенид-галиевые с КПД ~43% (с учетом коммутации КПД
солнечной батареи составит ~40%), то удельная масса СБ составит 6,6 кг/кВт,
удельная масса одного квадратного метра - 3,54 кг/м2
, а удельная мощность с одного
метра  540 Вт/м2
. Тогда мощность одного модуля СБ составит 324 кВт, а мощность
всей СБ (той же площадью, что и на МКС) 1296 кВт, т.е. больше чем один мегаватт

[Vavanzer]

http://www.mai.ru/upload/iblock/b87/b87ab54fb2066fe8ae55665c93427b09.pdf
 На сегодняшний день её мощность составляет 248 кВт. Общий вид МКС с раскрытыми
СБ представлен на рисунке 1. При площади ~2400 м2
вся СБ конструктивно состоит
из четырёх развёртывающихся модулей мощностью по 62 кВт и площадью 600 м2 . В
модуль входят две солнечных батареи массой по 1062 кг

  Те 8 тонн на 250 киловат)))  А при 43% кпд это в 5.6 раз больше с 1м2.  С учетом вдвое меньшей инсоляции Марса получаем не 5.6 раз ,а лишь удвоении удвоение и как итог - около 8 тонн на 500кВт )))

[Vavanzer]

https://geektimes.ru/post/253368/
Мегаваттная установка для космического аппарата, весом всего 7 тонн, вместе с радиаторами для космоса. На поверхности легче отводить тепло, то есть вес будет еще меньше.
Целое здание с персоналом - это, простите, гигаваттные АЭС, а не мегаваттные.

 То что предлагаете вы - в конце статьи так звучит :
 "В очередной раз, как в случае с «Геркулесом» или JIMO человечество откатывается назад, не в силах преодолеть технический барьер на пути к созданию мощных космических реакторов."

Нету такой установки в общем   А солнечные батареи и Ритеги попроще уже давно изобретены.

[sharp]

заменить штатные
кремниевые ФЭП на арсенид-галиевые с КПД ~43%

Спецификацию арсенид-галиевых элементов в студию. Кто вам сказал, что при таком фантастическом КПД они будут весить как кремниевые?

Те 8 тонн на 250 киловат)))  А при 43% кпд это в 5.6 раз больше с 1м2.  С учетом вдвое меньшей инсоляции Марса получаем не 5.6 раз ,а лишь удвоении удвоение и как итог - около 8 тонн на 500кВт

Ну и где перемога? Получаем 16 тонн на мегаватт. И это пиковая мощность - не забывайте, что она будет плавать в течение дня, и обнуляться ночью.
Суточная выработка энергии не более 8000 кВт*ч. Часть энергии отнимите на чистку панелей и поворотные системы.

Сравните с реактором: при той же мощности 1МВт он весит вдвое меньше, выдает мощность круглосуточно. Суточная выработка 24000 кВт*ч. Как видите, даже при предельных допущениях СЭС на Марсе серьезно уступает реактору. Это вам не Меркурий все-таки.

[sharp]

Нету такой установки в общем

Она пока не срастается для космического использования. Радиатор в космосе - ключевая проблема. Некуда сбрасывать тепло, кроме как излучением.
Но наземные (и намарсовые) реакторы с высокой удельной мощностью - давно не проблема. Тот же Гиперион, на который вы дали ссылку.
https://sites.google.com/site/djysrv/HyperionPower_ANS_18Nov09.pdf

[Vavanzer]

Сравните с реактором: при той же мощности 1МВт он весит вдвое меньше, выдает мощность круглосуточно. Суточная выработка 24000 кВт*ч. Как видите, даже при предельных допущениях СЭС на Марсе серьезно уступает реактору. Это вам не Меркурий все-таки.

 Топливо посчитайте для него. расход и количество перезаправок и все вытекающие из этого последствия.   Плюс надежность высокотемпературной установки. Какая то она аварийно-опасная...   Преимуществ особо нет никаких. Бочка с порохом.

 На очистку и слежение не более 1% будет уходить энергии. Приводы любительских телескопов , даже сравнительно тяжелых ( к примеру 200мм ньютон весом 12 кг) меньше ватта потребляют.

[Vavanzer]

Но наземные (и намарсовые) реакторы с высокой удельной мощностью - давно не проблема. Тот же Гиперион, на который вы дали ссылку.

Обвес теплоотводящий добавьте к нему. И наполнители ( теплоноситель ).  Вода или что там еще можно. Все оч усложняется и аварийно .  Высока вероятность что эти установки будут "травмироваться" в процесссе транспортировки, и спуска на марс.

Зато солнечные генераторы можно ввиде пленки поставлять начиная с определенного момента, а конструкции металлические прямо там производить, имея первичную простенькую производственную базу. реактор же надо в серьезных научных производствах собирать, на Земле.

[sharp]

Топливо посчитайте для него. расход и количество перезаправок и все вытекающие из этого последствия.   Плюс надежность высокотемпературной установки. Какая то она аварийно-опасная...   Преимуществ особо нет никаких. Бочка с порохом.

Компактные реакторы компонуются на 10-20 лет одноразового использования, и не требуют никаких промежуточных манипуляций с топливом.

Обвес теплоотводящий добавьте к нему. И наполнители ( теплоноситель ). 

Так это уже с ним вместе посчитано. Компактный реактор без обвеса генерирует 1300 Вт/кг электрической мощности. Вместе с обвесом получите 200 Вт/кг.

Бочка с порохом.

Ну этот аргумент не задушишь, не убьешь, священный гуманитарный страх перед атомной энергетикой...

Преимуществ особо нет никаких.

Ну если вас не смущает отсутствие электричества в темное время суток, тогда конечно да. Солнце зашло - все легли спать.

[Vavanzer]

Ну этот аргумент не задушишь, не убьешь, священный гуманитарный страх перед атомной энергетикой...

Страх навеянный статистикой техногенных катастроф, и вообще склонностью всей техники ломаться, а так же пресловутый "человеческий" фактор.

Ну если вас не смущает отсутствие электричества в темное время суток, тогда конечно да. Солнце зашло - все легли спать.

Про аккумуляторы что нибудь слыхали ? Я уже говорил что ими даже ытовые автономные солнечные и ветростанции оснащают.  Они так же есть и на МКС ))))   А главная приколюха в том, что как и на Земле, большинство производственных процессов происходит днем, когда все бодрствуют. На марсе тож такой же распорядок будет, тем боле что сутки по длине почти такие же.
  Ночную же энергию для непрерывных производств и отопления как раз хорошо из ритегов каких-нибудь продвинутых брать.

[sharp]

Про аккумуляторы что нибудь слыхали ?

А они у вас невесомые, в свою очередь?
Итак, чтобы посчитать СЭС на 500 кВт круглосуточной генерации, вам нужно считать:
1. Панели на 1500 кВт пиковой мощности
2. Аккумуляторы на 8000 кВт*ч емкости.

Только тогда это будет честное сравнение с реактором на 500 кВт.

Страх навеянный статистикой техногенных катастроф

Самолеты тоже падают, однако очень малый процент людей отказывается от полетов.
Современные реакторы несут в себе результаты проб и ошибок прошлых лет. Управлять цепной реакцией давно научились. Использовать реактор в настоящее время гораздо безопаснее, чем лететь в самолете.

[АлександрБровко]

Нету такой установки в общем   А солнечные батареи и Ритеги попроще уже давно изобретены.

Проблемка в том что у РИТЭГ низкий КПД не больше 6%, но в NASA разрабатывали РИТЭГ Стирлинга с КПД 26%
https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Stirling_radioisotope_generator
http://www.popmech.ru/technologies/15098-nasa-otkazalos-ot-effektivnogo-yadernogo-istochnika-energii/

может быть его можно масштабировать до мощности 1МВт электричества и 3МВт тепла?

[SY]

На счет проводов - МКС как то ведь работает на солнечных батареях, и акумы там тож используют.

Да, как-то не было сомнений, что провода могут работать, надо только подсчитать их вес и решить как доставить на Марс.
На МКС полотно было доставлено за четыре запуска, не считая ферм.
На орбите Марса солнечная постоянная будет поменьше, минусом атмосфера с ее пылью и суточное вращение Марса освещенности не прибавляет.
На МКС вес у конструкции как бы полностью отсутствует, и размещать их особо не надо, как и чистить от мелкой марсианской пыли.

[SY]

может быть его можно масштабировать до мощности 1МВт электричества и 3МВт тепла?

Да, тепло на Марсе тоже очень востребованный ресурс. легко масштабируется увеличением количества, заодно и надежность возрастает.
Единственно, чтоб не создавать рядом сильный фон, нужны дорогие изотопы.

[AlexAV]

Комментарий модератора раздела

Отделил сообщения по вопросам ядерной энергии, реакторов и РИТЭГ в отдельную тему.

[AlexAV]

Комментарий модератора раздела

Удалил сообщения не относящиеся к тем. Предлагаю всё же в теме о Марсе - обсуждать Марс. А тему ХЯС и LENR, без ссылки на работы в хороших реферируемых изданиях, в этом разделе вообще лучше не обсуждать.

[crazy_terraformer]

Наезд товарища Rattus'а  на стационарные системы охлаждения на Марсе снимается легко.
Для охлаждения радиаторов можно использовать воздушные турбины(вентиляторы), что уменьшает размер и массу радиаторов.

[Vavanzer]

Для охлаждения радиаторов можно использовать воздушные турбины(вентиляторы), что уменьшает размер и массу радиаторов.

Лучший способ охлаждения - охлаждать воздухом внуктри помещений. Он плотнее гораздо там. Но для аварийной работы или необходимости сбросса лишнего тепла наверно все таки придется предусмотреть внешние радиаторы.

Или же вырабатывать электроэнергии столько, сколько нужно тепла для отопления, те соразмерно в соответствии с КПД.