Освоение Марса

[Vadims]

Может просто избавиться от всей пыли на Марсе? Например, собрать, или закрыть всю поверхность панелями, или всасывать пылесосами из воздуха во время бурь и т.д. Какие еще способы можно придумать, какой будет быстрее и дешевле?

[Инопланетянин]

Уехать ф_Бабруйск. Так будет и быстрее и дешевле. Ну можно ещё Антарктиду растопить и заселить дно океанов. Реально дешевле.

[snickers]

Какие еще способы можно придумать, какой будет быстрее и дешевле?

Без стабильного и мощного источника энергии на МЕСТНЫХ ресурсах никакого. А единственным НЕ ПРИВОЗНЫМ источником может стать геотермальная станция. И то если по результатам бурения она окажется возможна. Или же ждать промышленных термоядерных реакторов. Если оные все де создадут, что по темпам распила финансов на ИТЭР вселяет глубокий пессимизм.

[LonelyWanderer]

Гелиотермальная станция на Марсе имеет право на существование...  но вот кто знает, что первое на Марсе обнаружили первые КА?
...«Маринер-9» вышел на орбиту Марса в конце осени 1971 года, над планетой бушевал глобальный шторм, закрывая всю ее поверхность от наблюдения. Эта пылевая буря началась двумя месяцами ранее...
 Как видим на Марсе есть пылевые бури которые практически снижают КПД любого типа СЭС до 0% , и никакой солевый раствор в никаком хранилище не сможет  аккумулировать запас энергии как минимум на два+ месяца.
 PS Началась буря пнричем как я понимаю они там планетарного масштаба, с другой части планеты особо энергию не перекинеш и что тогда???

Ну что вы так всё время игнорируете Олимп? Даже во время глобальных бурь Олимп отлично виден. Его вершина - уже почти космос, только во время мощнейших бурь небольшое количество пыли до туда достаёт.
Поперечник вершины, если брать начиная от высоты 19 километров, 140-150 километров. Итого площадь около 17 000 км². На Олимпе солнечной инсоляции около 1 МВт в год на 1 м². КПД широко распространённых солнечных батарей (не беру в расчёт современные дорогие разработки с бОльшим КПД) - около 20%. Ну и считаем.
17 000 000 000 * 1000000 * 0.2 = 3400 ТВт/ч/год. Полуденная выработка с 1 м² порядка 100 Вт (при тех же КПД в 20%).  Итого 1700 ГВт. Мало что ли?

[snickers]

Полуденная выработка с 1 м2 порядка 100 Вт (при тех же КПД в 20%).

Промышленного кремния с КПД 20% не существует. Все наши моно-поли максимум 15% . Это раз.  Дешевый и простой аморфный кремень 10%. На Земле у нас около 1000 Вт/метр поток энергии на Марсе где то 0,4 или 400 Вт/метр/час. 15% от 400 = 60Вт. Как видим уже  ошибка в почти ДВА раза.
Кроме того откуда вот это ->

На Олимпе солнечной инсоляции около 1 МВт.

 60Вт множим на 17 000 км или 17 000 000 метров. кв / 1000 = 1 020 000 кВт/час. Днем.
А вот то про что Вы забыли. Есть еще ночь. Поэтому 1 020 000 кВт/час. /2 = 510 000кВт/час. А есть утро и вечер так что смело скинем еще 50% = в итоге 255 000 кВт/час. Это то что приблизительно получим 255 МВт это по сути хорошая АЭС. Так  ОДИН блок Белоярской АЭС - БН-800    выдает 789 МВт. Это для представления масштаба . Никто на  его мощности колонию строить не собираеться). А  больше Олимпов на Марсе нет. Можно ли построить колонию с помощью одной "Олимповской АЭС" вопрос риторический.  Как и вопросы - а откуда взять энергии на собственно ее постройку?? Как и вопрос - а что делать ночью? Хранить такую прорву энергии нам просто негде.  Если взять ночь за 12 часов то что бы иметь мощность в 255Мвт надо очень много АКБ))
На базу или небольшое поселение хватит. Спору нет. Но и все. Городок в пару тысяч человек с кустарным производством запчастей для системы ЖО + оранжереи - это предел. Причем предел возле горы Олимп.
.. Лучше чем ничего конечно .. но тем не менее не торт).

[LV46]

Ночью все будут спать. (Тем более дежурство не надо назначать и посты выставлять от злых,диких марсиан)
Некоторое небольшое количество заряженных АКБ будет обеспечивать теплом и минимальным освещением.
Так что ничего страшного не будет.

[LonelyWanderer]

Объем кальдеры Олимпа (при диаметре 60-70 километров и высоте стенок под 1 км)  порядка 3000 км³
Если его наполнить водой, взятой с полюсов, получится водохранилище таких объемов. Перепад высот по отношению к местности на западе от вулкана - 21 километр. Потенциальная энергия такого водохранилища 233377200000 ГДж. Я даже не буду считать дальше, сколько это в секунду, в год, на человека - понятно, что воды для аккумуляции нужно гораздо меньше.
Нужно аккумулировать, грубо говоря, 1700 ТВт/ч/год (земной) на ночные часы, исходя из предыдущих расчётов. Или 2.33 ТВт/ч на 12 ночных часов. Или 8383 ТДж.
По формуле потенциальной энергии Е=mgh:
8383 (ТДж) = m * 3.7 * 21000
m = 8383 / (3.7*21000) = 0,10789 * 10¹² кг или 0.1 км³. К примеру, Цимлянское водохранилище имеет 23,8 км³ объем, т.е. в 238 раз больше.
Т.е. чтобы ежесуточно запасать 2.33 ТВт/ч энергии, нам нужно водохранилище 1*1 километр и глубиной 100 метров. И в течении 12 ночных часов оно будет, используя напор аж в 21 километр (понятное дело, каскадно), давать нам 194 ГВт энергии. Столько же будем получать солнечной энергии и днём.

[snickers]

Некоторое небольшое количество заряженных АКБ будет обеспечивать теплом

По СНиП на Земле надо около 1кВт/10 метров энергии в час для отопления утепленного дома при минус 20 . Для разных регионов данные несколько разные, но тем не менее обычно при проектировке берут вот так 1кВт на 10 метров. Температура на Марсе ночью, а особенно зимней ночью может быть и -100С+ то есть нам надо как минимум до 5 а лучше 7-8кВт на 10 метров площади. Для обогрева. Оранжереи сильно не утеплить ибо надо свет Солнца,  а на базальто-лавовой поверхности Олимпа где стоит СЭС как впрочем и его окрестностях сильно пещер не нарубить. По расчетам Mars One тоже приведенным мной ранее надо как минимум 20 метров на оранжерею + 20 метров на жилье + СЖО одного человека. У нас колония 1000 человек = 40 000 кв метров / 10 и * 7( = около 32 000кВт/час АКБ. Только не замерзнуть. АКБ на 32МВТ ...? В час а часов у нас аж 12 ... думаю Вы поняли абсурд заявления

небольшое количество заряженных АКБ будет обеспечивать

А если поселение 10 000 человек? Срок службы АКБ определяет цикл и глубина заряд/разряд. Более 30% АКБ лучше не разряжать, значит цифру 32МВт/ час смело множим на 3 ...
...

Если его наполнить водой,

Она испариться ли замерзнет. Если от вакуума на Олимпе вы еще можете предложить построить герметический купол .. хотя если у нас нет энергии как его строить ведь СЭС еще НЕТ, то как уберечь такой объем жидкости от замерзания ?? При морозах на Земле около -40 по УТЕПЛЕННЫМ трубам гонят на прямую почти кипяток а на обратке иногда и 30С нет. Так так расстояния в пару км максимум от котельни.  А тут  морозы минус 100 и больше, почти вакуум и расстояния в сотню или больше км.  Думаю ВСЯ энергия такой СЭС пойдет на подогрев теплоносителя)).

[LonelyWanderer]

На Земле у нас около 1000 Вт/метр поток энергии на Марсе где то 0,4 или 400 Вт/метр/час.

Солнечная постоянная (википедия) на орбите Земли 1367 Вт/м². Большая полуось марсианской орбиты 1,524 от земной (википедия), итого Марс получает солнечной энергии в 2,322576 раза меньше, т.е. солнечная постоянная на орбите Марса 588,57 Вт/м². А не 400, вы уже почти в 1.5 раза занизили.

Кроме того откуда вот это ->

На Олимпе солнечной инсоляции около 1 МВт.

 60Вт множим на 17 000 км или 17 000 000 метров. кв / 1000 = 1 020 000 кВт/час. Днем.

1 МВт/ч/год. Это солнечная инсоляция, а не выработка. Взял очень приблизительно, с учётом того, что Олимп находится на 19-й широте. На Земле в экваториальных широтах она кое-где достигает 2.7 МВт

60Вт множим на 17 000 км или 17 000 000 метров. кв / 1000 = 1 020 000 кВт/час. Днем.
А вот то про что Вы забыли. Есть еще ночь.

и когда вы переводили квадратные километры в квадратные метры, вы забыли добавить 3 нолика 
Ну а про способ ночной выработки я уже выше подсказал, как это можно сделать (я уже раньше неоднократно указывал на такую возможность), используя минимальное количество рабочего тела - воды, за счёт огромного перепада высот.

[LV46]

Значит надо протянуть кабель на другую сторону Марса и там тоже построить СЭС. И будет счастие в виде постоянной энергии. 
-----------
А вообще, я сторонник подземных комуникаций и жилья.

[snickers]

на орбите Земли 1367 В

и

солнечная постоянная на орбите Марса 588,57 Вт/м2.

Ключевое слово тут ОРБИТА. А СЭС не на орбите.

вы забыли добавить 3 нолика

А ну да очепятка) вышла сплю что то ).

используя минимальное количество рабочего тела - воды, за счёт огромного перепада высот.

Я жил в Забайкалье одно время, при минус 40  если плюнуть, то на снег падает ледышка.  Ваша вода при минус 100 -120 просто замерзнет. Особенно зимней ночью.

Значит надо протянуть кабель на другую сторону Марса и там тоже построить СЭС.

На другой стороне Марса НЕТ второго Олимпа и проработает там СЭС до первой пылевой бури. Немного следите за темой). И да откуда у Вас столько кабелей ? С Земли везем? Ведь у нас на Марсе еще нет источника энергии. Не надо путать причинно-следственные связи)

[VAKT]

Значит надо протянуть кабель на другую сторону Марса и там тоже построить СЭС. И будет счастие в виде постоянной энергии.

Для тех кто не в курсе: потери в ЛЭП напряжением 220кВ - примерно 12-14% на 100 км и это очень-очень классно! Потому как с понижением напряжения потери растут.

Пропускная способность линий электропередач для КПД линии 90%:
110 кВ - 80 км
220 кВ - 400 км
330 кВ - 700 км

[LonelyWanderer]

По СНиП на Земле надо около 1кВт/10 метров энергии в час для отопления утепленного дома при минус 20 . Для разных регионов данные несколько разные, но тем не менее обычно при проектировке берут вот так 1кВт на 10 метров. Температура на Марсе ночью, а особенно зимней ночью может быть и -100С+ то есть нам надо как минимум до 5 а лучше 7-8кВт на 10 метров площади. Для обогрева. Оранжереи сильно не утеплить ибо надо свет Солнца

Помните, я предлагал "трубный" способ сельского хозяйства? Утром состав из вагончиков с растениями выкатываем, вечером закатываем (где ночью будет производиться полив, обработка и т.д.). Но вообще-то условия здесь как термосе, а не как на Земле - воздуха то почти нет. Оранжереи можно просто чем-то на ночь накрывать - и вот вам готовый термос. Причём сделанный на вакууме (которых, наверное, и не бывает). Теплопотери будут гораздо меньше, чем на Земле.

,  а на базальто-лавовой поверхности Олимпа где стоит СЭС как впрочем и его окрестностях сильно пещер не нарубить.

Зачем на Олимпе? К западу от Олимпа, примерно в 370 километров от края кальдеры, глубины достигают -2000 метров от среднего уровня, и там, судя по рельефу, сплошь осадочные породы - копай ни хочу.
Несколько дальше в 1100 километров на юго-запад имеется весьма глубокое место - 25-километровый кратер с глубинами от -4000 метров у краёв до -5200 метров в центре (Google Earth). И ещё 2 чуть меньших кратера (22 километра) на таком же расстоянии находятся к западу и северо-западу. Хотя в целом местность, на которой находятся эти кратеры имеет глубину -3800 метров. На несколько большем расстоянии к западу, порядка 2000 километров есть целый ряд кратеров побольше (километров 70) с глубинами -4000-5000 метров, а к северу - 90-километровый кратер Миланковича (внутренний диаметр).  Ну а глубокие районы Долины Маринёров гораздо дальше от Олимпа - 4000 км.

Что же касается расходов на отопление трубы с теплоносителем, отвечу чуть позже

[LonelyWanderer]

Значит надо протянуть кабель на другую сторону Марса и там тоже построить СЭС. И будет счастие в виде постоянной энергии.

Для тех кто не в курсе: потери в ЛЭП напряжением 330кВ - примерно 12-14% на 100 км и это очень-очень классно! Потому как с понижением напряжения потери растут.

А если сделать сечение проводника в 2 раза больше, потери составят 6-7% ?

[LV46]

Ваши расчеты по отоплению тоже "ни в дугу".
Начиная с площади на одного человека аж 40кв.м, что и на Земле далеко не у каждого есть.
И заканчивая:

Существует специальный «коэффициент региона», который колеблется от 0,7 до 1,9. В зависимости от того, живете вы «на югах» или на Крайнем Севере, на ту цифру и умножаете мощность электрокотла. В средней полосе России действует коэффициент от 1,2 до 1,4.

То есть даже за полярным кругом умножают всего на 1,9. Ну допустим для Марса возьмем 4кВт на 10м², а никак не 7-8.
При 20кв.м на человека получаем 8 000кВт/час. Что в 4 раза меньше вашего посчитанного.
Ну а про кабеля на другую сторону Марса это я пошутил.

[VAKT]

А если сделать сечение проводника в 2 раза больше, потери составят 6-7% ?

нет : ) вот такая неприятность, например беру сечение для 110 кВ линии - это от 70 до 240 мм² на одну фазу (для трёх фаз - в три раза больше), при этом пропускная способность линии (а не одной фазы) меняется примерно от 11 до 36 МВт (увеличивать сечение дальше смысла нет: диаметр растёт, а мощность всё сильнее отстаёт от роста диаметра - та самая экспонента стремящаяся к пределу).
Также нужно понимать термин "предельная длина" - это теоретический максимум, в реальности меньше. Думаете чего в Крым протащили кабель 500кВ ?

[LonelyWanderer]

А если сделать сечение проводника в 2 раза больше, потери составят 6-7% ?

нет : ) вот такая неприятность, например беру сечение для 110 кВ линии - это от 70 до 240 мм² на одну фазу (для трёх фаз - в три раза больше), при этом пропускная способность линии (а не одной фазы) меняется примерно от 11 до 36 МВт (увеличивать сечение дальше смысла нет: диаметр растёт, а мощность всё сильнее отстаёт от роста диаметра - та самая экспонента стремящаяся к пределу).
Также нужно понимать термин "предельная длина" - это теоретический максимум, в реальности меньше. Думаете чего в Крым протащили кабель 500кВ ?

Вы откуда эти цифры берёте? Электрическое сопротивление (Ом) напрямую зависит от площади сечения проводника. Берите, считайте
http://tehtab.ru/guide/guidephysics/electricityandmagnethism/electricalresistanceandconductivity/tablewirelenghwidth/
Я думаю, что можно и через всю планету провести ЛЭП, но для этого потребуется больше металла на каждый километр ЛЭП, чем обычно применяется на Земле.

[VAKT]

Я думаю, что можно и через всю планету провести ЛЭП, но для этого потребуется больше металла на каждый километр ЛЭП, чем обычно применяется на Земле

Ваше "я думаю" никакого отношения к реальности не имеет, вообще не имеет. А числа я беру из своих знаний - энергетик я. А Вы, прежде чем махать шашкой и обличать - для начала почитайте про скин-эффект, потом прикиньте индуктивные и емкостные потери, добавьте утечки (или у Вас теоретический сферический конь в вакууме ?), вычтите реактивную составляющую и т.д. и т.п.
Ну и для "осязания": в 500кВ линии идущей к Крыму каждая фаза представляет из себя 3 жилы (каждая жила скручена из многих отдельных проволок) по 500мм² суммарной площадью 1500мм². Я подчёркиваю - КАЖДАЯ, не считая дополнительного металла на технологические и другие нужды. Металла в каждой жиле (без изоляции) - чуток меньше 2 тонн/километр. Про медь вообще лучше молчать.

[snickers]

Начиная с площади на одного человека аж 40кв.м, что и на Земле далеко не у каждого есть.

А что на Земле речь идет про оранжереи в том числе?? А еще СЖО всунуть надо. Кстати и коридоры базы в них тоже в ходят как и подсобные помещения склады и прочее.
И да на Земле вы не живете годами в них, есть улица.

То есть даже за полярным кругом умножают всего на 1,9.

Температура за Полярным кругом и Марсианской зимней ночью несколько разниться. Кроме того повторяю у нас много оранжерей, их нельзя утеплить как термос...

А если сделать сечение проводника в 2 раза больше

Значит и кабеля надо в ДВА раза больше. Прямо как Василиса Колонизаторша)) - махнула рукой, кабеля и посыпались ... трансформаторы к ним тоже)).
 Где Вы возьмете алюминий или медь на Марсе если нет ни энергии ни карьеров и собственно заводов??  Причем заводы разные, как на трансформаторную сталь так и на алюминий. Оно то языком просто... взяли мазнули и ЛЭП построилась.
 Вот построить Марсианскую ГеоТЭС проще, там надо буровую и пару сотен метров труб + турбина. А тут Вы предлагаете не имея источника энергии использовать продукцию целого металлургического комплекса. Не решив даже первой задачи.

Я думаю, что можно и через всю планету провести ЛЭП, но для этого потребуется больше металла на каждый километр ЛЭП

Можно... только не металла, вернее и его но еще и алюминия. Поинтересуйтесь сколько жрет энергии алюминиевый завод.)  И меди на трансформаторные подстанции.. и трансформаторной стали. В очередной раз путаем причины и следствия.

[snickers]

Ваше "я думаю" никакого отношения к реальности не имеет, вообще не имеет.

Конечно не имеет, такое впечатление что там на Марсе есть склады всего).  Да и сколько даст та СЭС энергии? Ее не хватит на обеспечение работы всего горно-рудного комплекса для постройки ЛЭП.