Освоение Луны

[crazy_terraformer]

А как насчёт различных видов пластика?

Только не на поверхности. Для поверхности - это временное решение из-за деградации от перепадов температур и различных видов радиации. А вот если в пещерах или под слоем грунта или мешков с реголитом, то другое дело.
К тому же углерод, водород и азот лучше применять для множества других целей. Если воды будет достаточно, бетон можно заливать в герметичные формы и для быстрого схватывания добавлять в него мелкий порошок диоксида кремния.

[Андрей 2]

Но если создать несколько более удешевлённый аналог например эпоксидного клея, и производить строительные детали из него, используя реголит как наполнитель? Это я к тому, чтобы снизить влияние на строительство такой субстанции как вода.

[snickers]

Его надо туда завозить. Или строить химпроизводство по производству цемента.

Правильно... Но цемент тяжелый и везти его как то не торт).... То есть 1-е в колонизации Луны что просто обязано быть построено - цементный завод..

А как насчёт различных видов пластика?

Никак если вы не подскажете месторождения нефти где на Луне есть...)) ведь пластик надо из чего то делать...
....
Но вот один товарисч Houssam Toutanji, из университета в Алабаме Huntsville, US предложил  создавать лунный бетон из пыли лунной и серы.
Если просто то товарисч как я понял предлагает добывать на Луне серу ну и расплавив ее заливать ей лунную  пыль..
Что товарисчи делали - брали 35 г очищенной серы на каждые 100 грамм пыли и лили смесь в  кубики около 5 см , потом подвергались воздействию , каждый раз замораживаясь до -27 ° C, а затем нагревались до комнатной температуры.
И так раз 50 и серобетон вроде так ничего не рассыпался и даже чего то там выдерживал...
Впрочем кому интересно вот оригинал статьи на инглише ->https://abcnews.go.com/Technology/story?id=6060109&page=1
....
Вопрос правда усложнился... если так можно делать (не факт кстати) то нам на Луне для бетонного завода надо развернуть 1 - собственно карьер/шахту  по добыче серы + ее переработка  и сам завод по производству серобетона.
Давайте немного посчитаем..в лунных образцах сера есть до  0,21 %... может кстати и меньше быть. То есть надо поизвести геологоразведку.. Окей произвели... нашли место где серы около 0,20%  но переработка не даст 100% так что если и получим то 0,10% где то ..
Мы знаем что господин Houssam Toutanji брал вот такую пропорцию 35 гр серны на 100 грамм пыли ну или 350 грамм на 1 кг или же 350 ег серы на 1 тонну . То есть нам на тонну серобетона надо 350 кг  серы.. А вот сколько надо переработать тонн породы что бы получить при выходе 0,10% это количество серы??  350 тонн... в ж/д вагоне 60 тонн где то ... то есть 350/60 = почти 6 вагонов ради пары мешков серы из которых выйдет тонна серобетона... причем сера на Луне в виде сульфидов... то есть ее надо еще и извлекать от туда..
PS Вот для сравнения лунных и земных запасов серы вот так сера находиться на Земле..

 а вот так ее добывать можно...

....
..... и аж 0,21% в виде сульфидов на Луне
....Понимаете колоссальную разницу в запасах ресурсов на Земле и Луне?? Насколько все на Луне беднее и сложнее...
Что бы получить 350 кг серы на Луне нам надо завезти туда что то типа бульдозера, транспорт типа самосвала, создать источник энергии,
+ сервис по обслуживанию всего этого + оборудование для завода по переработке собственно серы из сульфатов серы...
А на Земле 1 негр + 1 корзина. Трудозатраты не сравнимы даже в принципе а про себестоимость и речи нет...

[Vadims]

Серобетона может потребоваться немного - только на склеивание кирпичей. Которые делаются спекающим 3д-принтером. Хотя и без того можно обойтись, если печатать кирпичи наподобие элементов конструктора лего.

[Technecy]

Реголита мелкая фракция - это цемент

Да?
Вот это- цемент:
"Типичный клинкер имеет примерный состав 67% СаО, 22% SiO2, 5% Al2О3, 3% Fe2O3, 3% других компонентов"..."Портландцемент получается при нагревании известняка и глины или других материалов сходного валового состава и достаточной активности до температуры +1450…+1480 °С. "..."Цемент получают тонким измельчением клинкера и гипса."
А вот это- реголит:
"
Элемент   Морской реголит   Материковый реголит   Реголит отдельных бассейнов
Ca   7,9   10,7   7,7
Mg   5,8   4,6   6,1
Fe   13,2   4,9   3,7
Al   6,8   13,3   9,8
Ti   3,1   0   0
Si   20,4   21,0   21,8
O   41,3   44,6   43,3
S   0,1   0,072   0,076
K   0,1   0,073   0,24
Na   0,3   0,48   0,38


Название   Класс   Формула
Ильменит   Титанистый железняк   FeTiO3
Оливин   Железомагниевый силикат   (Mg, Fe)2[SiO4]
Анортит   Алюмосиликат кальция   Ca[Al2Si2O8]
Пироксен   Щелочные силикаты   R2[Si2O6], где R — Na, Ca
"

Близнецы братья просто.

каждый раз замораживаясь до -27 ° C, а затем нагревались до комнатной температуры.

А кстати да. Какой нафиг цемент в привычном виде для температур в +-300 градусов цельсия?
Ладно бы если постоянно минус. Можно просто из воды строить. Но нет. Материал должен и плюса держать. Сколько там под прямыми солнечными лучами? киловатт на метр? Т.е. поверхность до 400 К прогревается запросто.
Сера расплавится- сталбыть, не годиццо тоже.
Мдэ-с. Задачко.

[LonelyWanderer]

А что вы собрались вообще из бетона на Луне строить?
На начальном этапе, думаю, можно обойтись каменными постройками, а в подземелье использовать арочные конструкции. Такие даже в античные времена строили (мосты всякие, акведуки), и у индейцев хорошо получалось, и уж современный человек, как-то справится. В условиях лунной гравитации арочные конструкции можно делать весьма значительных размеров.
А затем на металл перейти. Или и то и другое. Если металла на Луне недостаточно, то было бы неплохо вывести на орбиту Луны небольшой металлический астероид (для начала в несколько сотен метров), а затем аккуратно сбросить его на поверхность, с миминально возможной скоростью, по касательной на скорости равной 1-й космической (1,68 км/с). Он заденет верхушку какой-нибудь горы, ещё потеряет скорость, и врежется ещё куда-нибудь с минимальными разрушениями, не погрузившись далеко в грунт. А лучше сформировать его орбиту таким образом, чтобы он чиркнул по равнинной поверхности лунного "моря", тогда есть шанс что он вообще почти не погрузится. И вот вам почти неисчерпаемое месторождение железа, никеля - пожалуйста, стройте что хотите, и бетон не нужен.

[LonelyWanderer]

В принципе, металлический астероид можно обрушить на Луну и со 2-й космической скоростью, не заморачиваясь с маневрированием и энергозатратами. Разве что только скорректировать его полёт так, чтобы он опять же, пошёл по касательной и, желательно врезался в  какую-нибудь гору (и пробил её). Тогда можно взять экземпляр и покрупнее. Большинство осколков останутся либо на поверхности, либо вблизи неё. 4-5 км/с не испарят такой астероид. Зато из металла можно будет строить практически всё. Металл - хороший и надёжный строительный материал.
И, кстати, ничего не мешает даже на начальном этапе "приземлить" совсем небольшой металлический астероид, размеров метров 30-40, в районе строительства базы, но начала сооружения.

[snickers]

Мдэ-с. Задачко.

Ну да простой вопрос вроде а хз .. серобетон не торт, а гипсов с глинами как то на Луне обширных залежей не обнаружено как в прочем и воды для раствора...+ проблема застывания в вакууме.. думаю скорее всего цементный заводик)0 нам строить не придется а идти иным путем..

А затем на металл перейти.

Вот таким наверно ... строить из металла..

В принципе, металлический астероид можно обрушить на Луну и со 2-й космической скоростью,

... давайте без "ройялей в кустах" хорошо?? А то так и до лунного "тракторопрома" недалеко)). У нас нет РЕАЛЬНОЙ технологии и денег на нее для транспортировки астероида на орбиту Луны...А все что есть это SLS и Фалькон Хеви.. которыми на поверхность можно закинуть пару железных контейнеров с СЖО внутри и пару камикадзе-космонавтов... ну еще грузовой ровер на пару тонн грузоподьемности и что то из оборудования...
Вот давайте из этого и начинать.. самый простой ресурс на Луне это железо - Ильменит ( FeO·TiO2 - FeTiO3 (36,8 % Fe, 31,6 % O, 31,6 % Ti))
Как видим получить из него можно железо,  титан и кислород.. у нас есть лопата+ ровер + реголит с ильменитом. Вопрос простой как получить из ильменита листовой прокат титана или железа + уголки и всякую прочую арматуру? Понятно что ни мартен ни доменную печь на Луне не построить..

А затем на металл перейти.

Железо и титан на Луне есть... нет технологии получения... земные тут не подходят связи с местной спецификой.. тот же титан например на земле получают хлорирование его оксидов и затем восстановление хлорида магнием.  Но у нас НЕТ на Луне промышленных запасов  хлора... а получение магния задача весьма не простая, а мы еще не решили первую проблему... конечно часть хлора и магния можно завезти с Земли и пустить потом на электролиз восстановив их,  но часть потеряется .. для лабораторного производства может и пойдет а вот массово нет..

[Vadims]

А все что есть это SLS и Фалькон Хеви..

SLS пока нет, и сверхтяжелость Хеви пока не подтверждается расчетами. Сверхтяжи разрабатывают сейчас также РФ и КНР с первыми пусками в 2027-2028 гг.

[snickers]

SLS пока нет, и сверхтяжелость Хеви пока не подтверждается расчетами.

Ну на другое рассчитывать не приходиться.. если SLS не достроят то и говорить вообще не о чем..

Сверхтяжи разрабатывают сейчас также РФ и КНР

Вот и пусть разрабатывают... как полетит как Фалькон Хеви тогда и говорить про них будем.. а сейчас их НЕТ.

[Vadims]

а сейчас их НЕТ.

А сейчас никто и не собирается доставлять на поверхность Луны большие грузы для начала колонизации. Потому что только сверхтяжа для этого не достаточно. Оно у всех в планах только около 2030 г.

[LonelyWanderer]

В принципе, металлический астероид можно обрушить на Луну и со 2-й космической скоростью,

... давайте без "ройялей в кустах" хорошо?? А то так и до лунного "тракторопрома" недалеко)). У нас нет РЕАЛЬНОЙ технологии и денег на нее для транспортировки астероида на орбиту Луны...А все что есть это SLS и Фалькон Хеви.. которыми на поверхность можно закинуть пару железных контейнеров с СЖО внутри и пару камикадзе-космонавтов... ну еще грузовой ровер на пару тонн грузоподьемности и что то из оборудования...
Вот давайте из этого и начинать.. самый простой ресурс на Луне это железо - Ильменит ( FeO·TiO2 - FeTiO3 (36,8 % Fe, 31,6 % O, 31,6 % Ti))
Как видим получить из него можно железо,  титан и кислород.. у нас есть лопата+ ровер + реголит с ильменитом. Вопрос простой как получить из ильменита листовой прокат титана или железа + уголки и всякую прочую арматуру? Понятно что ни мартен ни доменную печь на Луне не построить..

А затем на металл перейти.

Железо и титан на Луне есть... нет технологии получения... земные тут не подходят связи с местной спецификой.. тот же титан например на земле получают хлорирование его оксидов и затем восстановление хлорида магнием.  Но у нас НЕТ на Луне промышленных запасов  хлора... а получение магния задача весьма не простая, а мы еще не решили первую проблему... конечно часть хлора и магния можно завезти с Земли и пустить потом на электролиз восстановив их,  но часть потеряется .. для лабораторного производства может и пойдет а вот массово нет..

Вот именно поэтому, из-за сложностей освоения химической промышленности на Луне, я и предложил сбросить самородное железо с неба. Если не найдётся оного на поверхности в достаточных объёмах. Хотя оно, конечно, есть, упавшее с теми же астероидами и метеоритами, но его нужно искать.
А что особенно сложного сбросить небольшой железный астероид, даже скорее, метеороид? Для начала пойдёт совсем небольшой. Даже 10-метровая глыба - это тысячи тонн, 20-метровая - десятки тысяч. Есть потенциально опасные среди них, которые сближаются с Землёй (и Луной), и требуют лишь небольшой коррекции, чтобы вывести на столкновение - не обязательно тащить с Главного пояса астероидов.
Здесь нет принципиально ничего невозможного, этих технологий сейчас нет только потому, что этим ещё никто не занимался на практике, хотя теоретические разработки ведутся. А как вообще на Луне, да и вообще в любом космосе хоть что-то строить, если не разрабатывать ничего и ориентироваться только на ту технику, которая имеется на сегодняшний день? С таким подходом у вас и с бетоном ничего не выйдет, и вообще ни с чем. Без труда не выловишь и рыбку из пруда. Конечно, нужно разрабатывать двигатель, космический аппарат, который мог бы захватить астероид, запустить двигатель и начать его транспортировку. Конечно не пойдёт для этого ракета или космический корабль, который изначально для этого не создавался.

А само строительство из металла на Луне - почему плохо? На Земле строится всё из бетона и прочих похожих технологий (силикатные кирпичи и т.д.) - потому что это широкодоступный материал, в то время как металлы добывать тяжело из-за отсутствия их в самородном состоянии. В космосе всё наоборот, металла, по-крайней мере, железа - можно добыть практически неограниченное количество.

[Technecy]

А что особенно сложного сбросить небольшой железный астероид, даже скорее, метеороид?

Хе-х.

Даже 10-метровая глыба - это тысячи тонн, 20-метровая - десятки тысяч.

Нужен просто ОФИГЕННО МОЩНЫЙ двигатель которого нэма.
А так... никаких проблем. Абсолютно.

На начальном этапе, думаю, можно обойтись каменными постройками, а в подземелье использовать арочные конструкции. Такие даже в античные времена строили (мосты всякие, акведуки), и у индейцев хорошо получалось, и уж современный человек, как-то справится. В условиях лунной гравитации арочные конструкции можно делать весьма значительных размеров.

Полигональная безрастворная кладка в вакууме не работает.

Металл - хороший и надёжный строительный материал.

Да да. Я сам не напрягаясь ломал ключи гаечные на 32 при -30 градусах. Хороший и надёжный материал. Да.

[LonelyWanderer]

Даже 10-метровая глыба - это тысячи тонн, 20-метровая - десятки тысяч.

Нужен просто ОФИГЕННО МОЩНЫЙ двигатель которого нэма.
А так... никаких проблем. Абсолютно.

https://ru.wikipedia.org/wiki/(436724)_2011_UW158
К примеру, этот астероид, предположительно металлический, который приблизится в 2048-м году к Земле на 6.5 млн.км., ему нужно дать импульс в 230 м/с, чтобы сместить перигелий на это расстояние (в симуляторе обыграл ситуацию). Он довольно крупный, но есть астероиды поменьше, которые будут сближаться с Землей на десятки тысяч километров в ближайшие десятилетия. Условно говоря, им нужно в 100 раз меньший импульс, порядка 2 м/с. Если среди таковых найти металлическое тело размером метров 20-30, то не вижу необходимости "ОФИГЕННО МОЩНЫХ" двигателей для смещения его всего-лишь на 2 м/с. Как вы вычислили обратное, не понимаю.

На начальном этапе, думаю, можно обойтись каменными постройками, а в подземелье использовать арочные конструкции. Такие даже в античные времена строили (мосты всякие, акведуки), и у индейцев хорошо получалось, и уж современный человек, как-то справится. В условиях лунной гравитации арочные конструкции можно делать весьма значительных размеров.

Полигональная безрастворная кладка в вакууме не работает.

Это почему?  Что заставит ту же арку из трапецевидных камней сложится?

Металл - хороший и надёжный строительный материал.

Да да. Я сам не напрягаясь ломал ключи гаечные на 32 при -30 градусах. Хороший и надёжный материал. Да.

Вы что, утверждаете, что бетон при -30 градусах более прочный материал, чем сталь? Господи, а как же там, бедные космонавты, на МКС то живут, внешние поверхности которого могут остывать и до более низких температур...
Я подробно не изучал этот вопрос, но вот, например, у стали 38ХН3МА с понижением температур вплоть до -100 и предел прочности и предел выносливости только растут...:

(кликните для показа/скрытия)

[petrovich1964]

астероид, предположительно металлический, который приблизится в 2048-м году к Земле на 6.5 млн.км., ему нужно дать импульс в 230 м/с,

А ещё можно с Юпитера на Луну закачивать водород, для получения воды. Нужно дать импульс всего лишь.

[cybertron]

Интересующимся темой надо найти книгу этого товарища -  Krafft A. Enricke. Название к сожалению не помню. Переводилась на русский то ли в 70-ые то ли в 60-ые.
У него был подробный план индустриализации Луны. В youtube есть его выступление на конференции - http://www.youtube.com/watch?v=-ZuSnPgHnjs#
что запомнилось - подземные (подлунные) ядерные взрывы - моментально разделяются все окислы и получаем полость заполненную кислородом и облицованную чистыми металлами.
Ну и другие методы получения металлов на Луне у него подробно рассматривались.

Нашел: "Будущее космической индустрии"

Есть онлайн. Всем интересующимся - рекомендую:

http://www.astronaut.ru/bookcase/books/ehricke/text/

[LonelyWanderer]

астероид, предположительно металлический, который приблизится в 2048-м году к Земле на 6.5 млн.км., ему нужно дать импульс в 230 м/с,

А ещё можно с Юпитера на Луну закачивать водород, для получения воды. Нужно дать импульс всего лишь.

Всего-лишь метры в секунду? Покажите ваши расчеты.

[LonelyWanderer]

Интересующимся темой надо найти книгу этого товарища -  Krafft A. Enricke. Название к сожалению не помню. Переводилась на русский то ли в 70-ые то ли в 60-ые.
У него был подробный план индустриализации Луны. В youtube есть его выступление на конференции - http://www.youtube.com/watch?v=-ZuSnPgHnjs#
что запомнилось - подземные (подлунные) ядерные взрывы - моментально разделяются все окислы и получаем полость заполненную кислородом и облицованную чистыми металлами.
Ну и другие методы получения металлов на Луне у него подробно рассматривались.

Нашел: "Будущее космической индустрии"

Есть онлайн. Всем интересующимся - рекомендую:

http://www.astronaut.ru/bookcase/books/ehricke/text/

У ядерных взрывов в качестве инструмента для создания жилья есть маленький недостаток.

[Technecy]

ему нужно дать импульс в 230 м/с, чтобы сместить перигелий на это расстояние (в симуляторе обыграл ситуацию)

Не совсем понял что за импульс такой у вас тут. Импульс силы? тогда должны быть ньютон секунды, а не метр секунды. Удельный импульс? Тогда вообще атмта какая-то, она в секундах измеряется....
Может быть это есть удельная тяга? И вы думаете что нужно дать 230 ньютонов в течении секунды что бы астероид массой в тысячи тонн сошел с орбиты? Да это всё равно что слона соплёй пополам переломить.

Это почему?   Что заставит ту же арку из трапецевидных камней сложится?

Сложиться? Не.
Атмосфэру держать не будет.

Вы что, утверждаете, что бетон при -30 градусах более прочный материал, чем сталь? Господи, а как же там, бедные космонавты, на МКС то живут, внешние поверхности которого могут остывать и до более низких температур...

Не могут. Станция очень яркая в ИК диапазоне не зависимо от затенённости. Грубо говоря, стенки станции греются отоплением внутри станции.

например, у стали 38ХН3МА с понижением температур вплоть до -100 и предел прочности и предел выносливости только растут...:

Прочность- может быть.
Но прочное и хрупкое- разные понятия. С отрицательными температурами растёт хрупкость.

[snickers]

Всего-лишь метры в секунду? Покажите ваши расчеты.

По моему с вас просто прикалываются).

Оно у всех в планах только около 2030 г.

Да но планы они немного разные... Фалькон Хеви уже летает...SLS должен полететь в течении года.. про китай я хз, а Роскосмос.. это даже не смешно..Ангара тому пример..
Так что вот так только Фалькон и SLS...

я и предложил сбросить самородное железо с неба.

А чем вас ильменит не устраивает? В лунных "морях" его вполне достаточно... там даже не только железо но и титан есть.. кстати из ильменита и на Земле титан получают... правда эта технология малоприменнима на луне но тем не менее..

С таким подходом у вас и с бетоном ничего не выйдет

уже не вышло.. при боле менее детальном рассмотрении.. я писал про это выше... из доступных лунных ресурсов много бетона не настроишь... ну если рояли из кустов не доставать..

Атмосфэру держать не будет.

Ну че как сарай негерметичный пойдет...но не более того, картошку там не спрячешь)).