Освоение Марса

[Anatoly]

...низкое давление атмосферы как вам поможет на ДВС?

как уже выше было отмечено - ДВС бывает и газотурбинный - и выброс выхлопа без сопротивления - это увеличение тяги на турбине...
ИМХО, для работы в вакууме ДВС не будут поршневыми - та или иная версия турбины только...

[BlackMokona]

как уже выше было отмечено - ДВС бывает и газотурбинный - и выброс выхлопа без сопротивления - это увеличение тяги на турбине...
ИМХО, для работы в вакууме ДВС не будут поршневыми - та или иная версия турбины только...

А турбина, у которой для колесных вездеходов и прочих любителей поменять скорость, КПД будет намного ниже чем у поршневых  ДВС? Ну совсем замечательно. Сколько там процентов КПД будет 3-4?

[Кремальера]

ИМХО, для работы в вакууме ДВС не будут поршневыми

ULA для своего пропеллентного депо ACES делает(с помощью Nascar) именно рядную шестерку.
https://www.whichcar.com.au/features/worlds-first-combustion-engine-in-space-built-by-nascar-team
Но это конечно,те еще слезы механов.Иными словами переизобретенная машинка.

- ДВС бывает и газотурбинный - и выброс выхлопа без сопротивления - это увеличение тяги на турбине...

Ну и что?С чем на сухопутных транспортных средствах работает в паре газовая турбина?

[Anatoly]

...турбина, у которой для колесных вездеходов и прочих любителей поменять скорость, КПД будет намного ниже чем у поршневых  ДВС? Ну совсем замечательно. Сколько там процентов КПД будет 3-4?

вы, надеюсь, заметили, что я рассматриваю не просто ДВС, а именно ПАРУ - двигатель+(способ плотного хранения энергии)? - и ничто не мешает использовать ДВС не столько как прямого производителя крутящего момента, но как привод генератора для электродвигателей шасси? - как это сделано сейчас на карьерных грузовиках, как это было сделано Порше на своих Тигре и Фердинанде, как это сделано множество раз на других транспортных средствах...
Газотурбинный ДВС, кстати, легко "заводится" при отрицательной температуре - советский ГТД-1000 на Т-80 запускался при -40 -50 за минуты, в то время как бензиновые и дизельные - не запускались без предварительного подогрева вообще...

...экскавационная техника на аккумах:экскаваторы(до 13 тонн),фронталы(до 10 тонн)-уже лет как пять вполне себе коммерческий продукт...

ни в коей мере не возражаю против множества вариантов исполнения для любой техники - но предпочитаю не забывать про критерии энерго- и эксплуатационной эффективности и сколь возможно большей универсальности и/или вариативности/адаптируемости к конкретным условиям наличия/отсуствия инфраструктуры...

- ДВС бывает и газотурбинный - и выброс выхлопа без сопротивления - это увеличение тяги на турбине...

Ну и что? С чем на сухопутных транспортных средствах работает в паре газовая турбина?

на ГТД много чего работает - как с прямым приводом движителя (танки), так и опосредованным - через генератор на электродвигатель...

Еще раз - ИМХО, надо рассматривать эффективность целиком комплекса  (система получения энергии)+(система хранения энергии)+(система использования энергии), а не оценивать какой-либо один элемент.
И, как уже выше было описано - электросистемы сильно проигрывают топливным в хранения энергии, почему и кажется эффективным рассматривать и "иные варианты"...

[crazy_terraformer]

ИМХО, более неопределенными кажутся возможные проблемы с гидравликой при тамошних температурах...

Остаются электричество и пневматика.
Гидравлика на сероуглероде, температура плавления -111.6 °С, кипения +46 °C.
Правда токсичен,  огнеопасен, имеет самый широкий диапазон концентрационных пределов взрываемости.
Подходит в качестве топлива для топливного элемента и полностью роботизированной инфраструктуры, к сожалению растворяет полимеры и каучуки, возможно помогут перфторированные каучуки и полимеры.
СS2+3O2—>CO2+2SO2
Гидролизуется при 150°С, что удобно можно задействовать систему охлаждения топливного элемента для работы парового двигателя и получения вторичного топлива.
2Н2О+СS2—>CO2+2H2S
Правда эта гадость высокотоксична.
В качестве первичного охладителя можно использовать сухой лёд.
В воде сероводород мало растворим, водный раствор H2S является очень слабой кислотой:
Сероводород — сильный восстановитель.
В воздухе горит синим пламенем:
2H2S+3O2—>2H2O+2SO2
при недостатке кислорода:
2H2S+O2—>2S+2H2O

Сероводород реагирует также со многими другими окислителями, при его окислении в растворах образуется свободная сера или ион SO42−, например:

3H2S+4HClO3—>3H2SO4+4HCl
2H2S+SO2—>2H2O+3S

Данные взяты из википедии.

[crazy_terraformer]

Четвертая планета,по большому счету,это ведь большой пыльный ящик с химикатами.,в хим.связях и реакциях которых заключена колоссальная энергия(безо всякого атома).Но ДВС такому клондайку все равно что чугунная буржуйка -тяжела и малопригодна.

Не такая уж и колосальная, перхлораты ещё надо отделить и концентрировать, двухвалентное железо тоже.

[Anatoly]

ИМХО, более неопределенными кажутся возможные проблемы с гидравликой при тамошних температурах...

Остаются электричество и пневматика.

c электричеством проблем ИМХО меньше - да и отработано оно уже кое-как (экскаваторы, проходческие щиты и тп правда на Марсе еще не наблюдаются), а вот с пневматикой и гидравликой кроме задачи подбора рабочего тела для всего диапазона возможных температур есть еще задача герметизации стыков подвижных элементов (и особенно - элементов с относительно большим изменением геометрии) дабы это рабочее тело не фонтанировало (т.е. не слишком высоки были утечки/расход) после длительного простоя...

[Dem]

у электричества заметно ниже удельная плотность хранения энергии, нежели у топлив

А зачем наземной технике удельная плотность? Особенно при втрое меньшей силе тяжести?

[Anatoly]

у электричества заметно ниже удельная плотность хранения энергии, нежели у топлив

А зачем наземной технике удельная плотность? Особенно при втрое меньшей силе тяжести?

для получения большего энергозапаса при тех же массогабаритах - при существующих технологиях - "на чистом электричестве" (Li-Ion аккумулятор 0,5МДж/кг) вы сможете отработать в 100 раз меньше, нежели при использовании топлива (метан 50МДж/кг).
Точно также - и проблема сохранения наработанной/полученной энергии - в аккумуляторах той же массы, что и топливо - получится сохранить в те же 100 раз меньше...

[Fall63]

Сколько тут про терраформинг-то говорят, ого . А очень простой факт - про то что вся кора Марса почти полностью ультращелочными породами сложена (которые химически вполне реагируют с водой) , забывают. Ну появится жидкая вода - сразу пойдет серпентизация с выделением водорода и раскруткой парникового эффекта. ПЭ на Марсе сам-то по себе хорош , но не в контексте серпентизации - он будет ее ускорять , что в свою очередь еще больше ускорит выделение водорода и т.д. Да , и еще параллельно углекислота таким образом связываться будет. А чтобы нейтрализовать всю марсианскую кору , воды и углекислоты прорву надо , двумя-тремя или даже несколькими десятками комет не обойдешься...

На повехрности нойского Марса воды было-то совсем немного , но выделяющийся водород такой вклад в ПЭ давал , что нехило планету разогревало.

[crazy_terraformer]

у электричества заметно ниже удельная плотность хранения энергии, нежели у топлив

А зачем наземной технике удельная плотность? Особенно при втрое меньшей силе тяжести?

для получения большего энергозапаса при тех же массогабаритах - при существующих технологиях - "на чистом электричестве" (Li-Ion аккумулятор 0,5МДж/кг) вы сможете отработать в 100 раз меньше, нежели при использовании топлива (метан 50МДж/кг).
Точно также - и проблема сохранения наработанной/полученной энергии - в аккумуляторах той же массы, что и топливо - получится сохранить в те же 100 раз меньше...

Вряд ли первые транспорты наземные будут далеко убегать от первичного источника энергии — мобильного или стационарного ядерного мини-реактора, трансформация электричества в химическую энергию топлива и окислителя, а потом обратно в электрическую,  сомнительное решение.
А потом они будут растягивать ЛЭП, ставить контактные и бесконтактные линии для зарядки в движении троллейкаров и троллейбусов, ставить стационарные зарядные станции по пути следования транспорта. Роль химического топлива для наземного транспорта может возрасти только, если производство аккумуляторов и всей инфраструктуры по их зарядке будет затруднено по сравнению с использованием ДВС и производством химтоплива.

[crazy_terraformer]

Сколько тут про терраформинг-то говорят, ого . А очень простой факт - про то что вся кора Марса почти полностью ультращелочными породами сложена (которые химически вполне реагируют с водой) , забывают. Ну появится жидкая вода - сразу пойдет серпентизация с выделением водорода и раскруткой парникового эффекта. ПЭ на Марсе сам-то по себе хорош , но не в контексте серпентизации - он будет ее ускорять , что в свою очередь еще больше ускорит выделение водорода и т.д. Да , и еще параллельно углекислота таким образом связываться будет. А чтобы нейтрализовать всю марсианскую кору , воды и углекислоты прорву надо , двумя-тремя или даже несколькими десятками комет не обойдешься...

На повехрности нойского Марса воды было-то совсем немного , но выделяющийся водород такой вклад в ПЭ давал , что нехило планету разогревало.

Однако какая скорость серпентизации при температурах  до +25 включительно?
Гидротермальные условия.Требуемое давление воды 1-2 кбар, температура ниже 400°-450°C. Данные из http://wiki.web.ru/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%BF%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F
Хотя в результате импакта процессы могут ускориться, что хорошо - появятся месторождения полезных ископаемых, да и микрооргнизмам грунт будет проще переработать.
Зачем всю кору нейтрализовать? Если Марс мёртв плане тектоники и вулкантзма, холодные породы будут медленно реагировать с водой, к тому же серпентит перестаёт быть  проницаемым для воды  с ростом давления, т.е. на определённой глубине появится что-то вроде слоя гидроизоляции.

Скорее на Марсе будет метан образовываться из углекислого газа, он будет главным виновником парникового эффекта совместно с доставленным кометами аммиаком, пока уровень углекислоты не упадёт, но я думаю, что террафомеры смогут закидать планетку кометами с достаточным содержанием улекислоты,метана или другой органики, циановодородом, дицианом.
Они смогут компенсировать убыль воды.

Про нойскую эру.
Доказательства нойской эры?

[crazy_terraformer]

из-за отсутствия кислорода в атмосфере? а кто мешает его (или другой, более удобный окислитель) возить вторым баком вместе с топливом? или использовать однокомпонентное топливо типа перекиси?

На Марсе уже есть месторождения нефти?

По зрелом размышлении есть, но метана прекурсоры.
Имеются ультраосновные породы, содержащие 2-хвалентное железо, и железо-никелевые метеориты. Углекислый газ и где-то вода.
Вопросы:
а) сколько будет стоить добыча воды;
б) добыча и измельчение породы или железо-никелевых метеоритов;
в) создание условий для быстрой серпентизации породы в автоклаве горячей смесью углекислотного флюида с водой?
На выходе из автоклава получаем метан и возможно водород .
Осталось осушить и разделить, сжать и получить окислитель откуда-то..

[Dem]

для получения большего энергозапаса при тех же массогабаритах - при существующих технологиях - "на чистом электричестве" (Li-Ion аккумулятор 0,5МДж/кг) вы сможете отработать в 100 раз меньше, нежели при использовании топлива (метан 50МДж/кг).
Точно также - и проблема сохранения наработанной/полученной энергии - в аккумуляторах той же массы, что и топливо - получится сохранить в те же 100 раз меньше...

Во-первых - окислитель тоже придётся возить, так что разница всего лишь на порядок а не на два.
Ну и во-вторых - лимитировать будет не запас на борту, а суточная выработка энергии, в силу ограниченности энергоисточников. Т.е. цикл будет такой - блоки аккумуляторов заряжаются от солнца или реактора, и по мере зарядки просто ставятся на технику, взамен израсходованных.

[Anatoly]

Вряд ли первые транспорты наземные будут далеко убегать от первичного источника энергии — мобильного или стационарного ядерного мини-реактора...
... они будут растягивать ЛЭП, ставить контактные и бесконтактные линии для зарядки в движении троллейкаров и троллейбусов, ставить стационарные зарядные станции по пути следования транспорта.

ну если удастся найти некое место, где "все в одном" месте в смысле необходимых ресурсов - да, скорее всего строительство поселения пойдет по урбанистической схеме, которая предусматривает мощную и централизованную инфраструктуру как и на Земле - недаром электротранспорт существует только в пределах наличия этакой инфраструктуры...
А вот если такое "все в одном" место не найдется - и придется искать и "вырабатывать" распределенные малые залежи (чего угодно из чего надо) и свозить в центр - тут инфраструктура, позволяющая использовать электроэнергию - окажется просто нецелесообразной - строить и долго и дорого - а когда точка выработана - снимать и переносить что-ли? а ресурсов и времени на такие "нитки" точно хватит? - соответственно, в этой схеме нужен мощный и предельно автономный как транспорт, так и инструмент - и вот тут-то и придется вернуться к топливам, как это и происходит в любой земной "глубинке" "вахтовым методом", где доставить топливо по энергоэффективности вполне оправдано, а все электричество только из топлива-то и производится (были же идеи атомные автопоезда делать - так экономически и транспортно "не срослось", только вот плавучие АЭС вроде как могут быть оправданы)...

Роль химического топлива для наземного транспорта может возрасти только, если производство аккумуляторов и всей инфраструктуры по их зарядке будет затруднено по сравнению с использованием ДВС и производством химтоплива.

и это тоже - ИМХО, промышленный цикл для производства аккумулятора много больше самых разнообразных ресурсов требует, нежели производство топлива - так что если на Марсе чего-то не найдется из нужного - то либо с Земли возить аккумуляторы или необходимые их части снова и снова (ресурс-то небесконечен) - либо использовать топливные энергосистемы...

[Anatoly]

для получения большего энергозапаса при тех же массогабаритах - при существующих технологиях - "на чистом электричестве" (Li-Ion аккумулятор 0,5МДж/кг) вы сможете отработать в 100 раз меньше, нежели при использовании топлива (метан 50МДж/кг).
Точно также - и проблема сохранения наработанной/полученной энергии - в аккумуляторах той же массы, что и топливо - получится сохранить в те же 100 раз меньше...

Во-первых - окислитель тоже придётся возить, так что разница всего лишь на порядок а не на два.

Ну это если не использовать монопропелентное топливо типа той же перекиси - да и перекись вполне себе "два в одном" - и топливом может быть и окислителем Ну и не забываем про водород - водородная энергетика еще лучше метановой будет, особенно если водород возить в каком-либо химически связанном виде и рассчитывать на использование катализатора для разделения компонентов...
Ну а с другой стороны - топливную пару все равно придется производить - для ракетной техники и, ИМХО, всего летающего или быстро движущегося (например, колесная техника может быть "подвешена" на выхлоп ГТД, заполняющий "воздушную подушку" - увеличение скорости такого гибрида будет очень заметным) PtP для Марса - так не проще ли использовать ракетное топливо и для других систем, раз производство его все равно будет?

...лимитировать будет не запас на борту, а суточная выработка энергии, в силу ограниченности энергоисточников. Т.е. цикл будет такой - блоки аккумуляторов заряжаются от солнца или реактора, и по мере зарядки просто ставятся на технику, взамен израсходованных.

насколько мне попадалось информации - чем более энергоемкий аккумулятор рассматривается - тем меньше его мобильность - т.ч. ИМХО для мощных девайсов аккумуляторы скорее всего будут несъемными - и будет таки нужна зарядка...

[crazy_terraformer]

ну если удастся найти некое место, где "все в одном" месте в смысле необходимых ресурсов - да, скорее всего строительство поселения пойдет по урбанистической схеме, которая предусматривает мощную и централизованную инфраструктуру как и на Земле - недаром электротранспорт существует только в пределах наличия этакой инфраструктуры...
А вот если такое "все в одном" место не найдется - и придется искать и "вырабатывать" распределенные малые залежи (чего угодно из чего надо) и свозить в центр - тут инфраструктура, позволяющая использовать электроэнергию - окажется просто нецелесообразной - строить и долго и дорого - а когда точка выработана - снимать и переносить что-ли? а ресурсов и времени на такие "нитки" точно хватит? - соответственно, в этой схеме нужен мощный и предельно автономный как транспорт, так и инструмент - и вот тут-то и придется вернуться к топливам, как это и происходит в любой земной "глубинке" "вахтовым методом", где доставить топливо по энергоэффективности вполне оправдано, а все электричество только из топлива-то и производится (были же идеи атомные автопоезда делать - так экономически и транспортно "не срослось", только вот плавучие АЭС вроде как могут быть оправданы).

Ещё вариант — беспроводная передача энергии посредством лазеров, системы оптической коллимации и или фотоприёмников, аккумуляция на случай аварии на линии.Для размещения этого хозяйства используем вышки или заякореные  аэростаты(на метане ).
А аэростаты лучше! На несколько км поднял, закрепил на тонких тросиках из нанотьюбок. Ляпота.

[Anatoly]

Ещё вариант — беспроводная передача энергии посредством лазеров, системы оптической коллимации и или фотоприёмников, аккумуляция на случай аварии на линии...

сразу вспомнилось по аналогии - "наивысшая скорость передачи информации была достигнута путем отправки фуры, груженой 50 тоннами терабайтных винчестеров"
А если серьезно - беспроводная передача энергии - предусматривает множество ее, энергии, преобразований - и каждое из преобразований дает процент потерь - из электрической - в лазер - потери излучения на отражение в линзах/зеркалах и поглощение в атмосфере (пыльные бури Марса...) - из лазера - в электрическую - таки "стоит ли огород городить", если КПД передачи будет "на уровне паровоза" (вспоминая в т.ч. и КПД лазеров...)? А СВЧ если - рассеяние оченно высокое - т.е. либо сеть ретрансляторов (с потерями на каждом, ибо его запитывать-таки надо - вероятно от принимаемого излучения?), либо короткие - в пределах прямой видимости - дистанции...

[crazy_terraformer]

Прямая видимость для аэростата на Марсе, висящего на высоте 10 км?
Надо посчитать.
Расстояние до видимого горизонта.

В случае, если видимый горизонт определять как границу между небом и поверхностью Марса, то рассчитать геометрическую дальность видимого горизонта можно, воспользовавшись теоремой Пифагора:
 X=((R+h)^2 - R^2)^0,5=(2hR + h^2)^ 0,5=h(1+2R/h)^0,5=h(1+D/h)^0,5
Здесь X — геометрическая дальность видимого горизонта, R — радиус Марса, h — высота точки наблюдения относительно поверхности Марса.
В приближении, что поверхность Марса — идеально круглая и без учёта рефракции эта формула даёт хорошие результаты вплоть до высот расположения точки наблюдения порядка 100 км над поверхностью Земли, не знаю как для Марса.
Принимаем радиус планеты равным 3389,5 км.
 Если h=1 км X=1*(1+2*3389,5/1)^0,5=6780^0,5≈84,341 км
Если =10 км X=10(1+2*338,95)^0,5=10*678,9^0,5≈260.557 км

Ну, шо Ви тыкаете мне за эти пылевые бури, как кутёнка в лужу Не хай пусть народ отдыхает, технике профилактика будет.

[crazy_terraformer]

Посчитаем: сколько потребуется аэростатов на высоте 10 км для перекрытия полосы проходящей по экватору.
Расстояние между аэростатами равно прямой видимости.
Экваториальный радиус 3396,2 км

X=10(1+2*339,62)^0,5≈260, 814 км
Длина окружности равна L=2πR≈21 338.954 км
Количество аэростатов N=L/X=81.81671588372475≈82 штуки. Наименьшая ширина полосы= 2*(X^2-(X/2)^2)^0,5=X*3^0,5≠451.743 км почти 452 км.

8 штук на полоску в 2000 км
Да будет свет