Реалистичная программа колонизации Марса без планов терраформирования.

[Проходящий Кот]

ЦИФРАМИ И РАСЧЕТАМИ.

[LonelyWanderer]

Пруф пожалуйста!

Ну по сути все что нужно для возврата с Марса, мы уже умеем, только надо это отработать в большем масштабе.
А вот с базой на фобосе-деймосе есть ньюансы...

   
Зато для полёта с Марса ньюансов нет - долетел, сел, и полетел обратно как фанера над Парижем
   

Медленно, аккуратно подгребаем совочком. Или отгребаем. Можно просто забуриться

Ньюанс тут в том, что в микрогравитации этих спутников крайне затруднительно оказывать на эти инструменты давление. Попробуйте вкрутить штопор в пробку, не надавливая на него сверху
Соответственно, требуется какая-то совершенно особая техника, чтобы вести там подобные работы.

 
Не-не, пусть надавит, мне интересно посмотреть, как он пируэты вокруг бура выписывать будет.

Ну а не судьба сначала маленький бурик загнать, почти игрушечный метра на 3, а потом большой? Аппарат весом в 1 тонну на Деймосе  будет весить 500 грамм, бур  толщиной в 1 сантиметр загнать постепенно можно с таким усилием даже в камень, не говоря о песке. Это чтобы первоначально закрепится, а потом уже - бур побольше для окончательного закрепления. А нельзя ли найти большой камень и манипулятором закрепиться за него? А как насчёт приземления на штыри с откидывающимися затем зазубринами используя посадочную скорость? Я могу ещё тыщу и один способ назвать, но смысла нет - вы ищете проблемы не для их решения, вам просто неинтересна тема марсианских спутников и решение проблем их использования.

[noxx77]

ЦИФРАМИ И РАСЧЕТАМИ.

Вы можете личной инициативой и усилиями значительно улучшить качество обсуждения))

у а не судьба сначала маленький бурик загнать, почти игрушечный метра на 3, а потом большой? Аппарат весом в 1 тонну на Деймосе  будет весить 500 грамм, бур  толщиной в 1 сантиметр загнать постепенно можно с таким усилием даже в камень, не говоря о песке. Это чтобы первоначально закрепится, а потом уже - бур побольше для окончательного закрепления. А нельзя ли найти большой камень и манипулятором закрепиться за него? А как насчёт приземления на штыри с откидывающимися затем зазубринами используя посадочную скорость? Я могу ещё тыщу и один способ назвать, но смысла нет - вы ищете проблемы не для их решения, вам просто неинтересна тема марсианских спутников и решение проблем их использования.

О том и речь. Как вариант безреактивной черпалки нечто такое:

Причём грейфер можно сделать многолепестковым (например, 18ти), с лепестками-лезвиями и загонять их не одновременно, а штуки по 3 разом. Это резко снизит давление на грунт. И т.д.

[Valerij56]

При сжатии воздух разогревается, а компрессор греется. Только ещё больше энергии в тепло уйдёт.

Его в любом случае сжимать - что на топливо, что для базы. А по каналам для подморозки. обычного вентилятора хватит - тепловой поток не ахти какой.

   
Но не для охлаждения - это мёртвая идея. И по поводу 2мало тепла" вы ошибаетесь - всё отоплеие базы надо как-то рассеять, тепловая мощность реактора раз в пять больше электрической - туда же.
   

База на спутнике потребует обеспечения, а местных ресурсов (воды и углекислого газа) на спутнике нет. Так что потребуется полностью замкнутая СЖО почти в полной невесомости, доставка топлива для возвращения, и далее по списку.  Иными словами ваша база на спутнике сложнее и дороже базы на Марсе.

Не, не в том суть: база на спутнике нужна для непосредственного контроля разворачивания базы на Марсе, а не замены её. Это тот же облётный корабль, просто хорошо экранированный. Но её можно развить до "космопорта с удобными объемами. Что касается майнинга атмосферы с орбиты - это не я предложил, это к НАСА вопросы: их схема. Линк скидывал.

   
Частники на базу на Фобосе денег не дадут. И будут правы - одновременно на две базы ни у кого денег не будет, база на фобосе всё сожрёт и не подавится. "Хорошо экранированный облётный корабль" просто не долетит до Марса. Зачем вам космопрт, когда на тонну топлива вы долны с Земли отправить почти триста тонн?
   
По поводу майнинга атмосферы я в курсе.
   

[Valerij56]

Не-не, пусть надавит, мне интересно посмотреть, как он пируэты вокруг бура выписывать будет.

Ну а не судьба сначала маленький бурик загнать, почти игрушечный метра на 3, а потом большой? Аппарат весом в 1 тонну на Деймосе  будет весить 500 грамм, бур  толщиной в 1 сантиметр загнать постепенно можно с таким усилием даже в камень, не говоря о песке. Это чтобы первоначально закрепится, а потом уже - бур побольше для окончательного закрепления. А нельзя ли найти большой камень и манипулятором закрепиться за него? А как насчёт приземления на штыри с откидывающимися затем зазубринами используя посадочную скорость? Я могу ещё тыщу и один способ назвать, но смысла нет - вы ищете проблемы не для их решения, вам просто неинтересна тема марсианских спутников и решение проблем их использования.

   
Способов и я могу назвать тысячи, для АМС все хороши, а вот для строительства станции практически подойдут только пенераторы. Но смысла никакого нет - рядом планета, полная ресурсов, а вы на каждую тонну груза к вашей станции только топлива потратите триста тонн. Мне просто очевидно, что изучение и освоение марсианских спутников надо проводить, развернув базу с космодромом, производством топлива, воды и продовольствия (а желательно и строительных материалов) на Марсе.

[crazy_terraformer]

В целом инициатор предложения использовать воздушное охлаждение на Марсе AlexAV. Если интересно можете заглянуть под спойлер, там часть обсуждения "Что лучше использовать в космическом пространстве и на космических объектах Солнечной системы" В целом при массовом использовании, я соглашаюсь с sharp'ом, выгоднее РИТЭГи на U-232. На Марсе его можно нарабатывать из лунного тория на Марсе в 2 этапа, используя дейтеривые неэнергетические термоядерные реакторы(что удобно марсианская вода содержит больше дейтерия) для трансмутации природного тория в Pa-231 в бланкетах, а затем его выделять из бланкета и облучать в ядерном реакторе получая топливо для РИТЭГ'ов

Проблемка в том что у РИТЭГ низкий КПД не больше 6%, но в NASA разрабатывали РИТЭГ Стирлинга с КПД 26%

Космические РИТЭГ для Марса - решение неоптимальное. Т.е. у Марса, в отличие от открытого космоса - атмосфера есть и её можно использовать для охлаждения (т.е. можно отказаться от неэффективного охлаждения излучением, абсолютно неизбежного в открытом космосе, но не для Марса) и в качестве рабочего тела, а это позволяет получить совсем другие проценты КПД и удельной мощности.

(кликните для показа/скрытия)

Единственно, чтоб не создавать рядом сильный фон, нужны дорогие изотопы.

Если нужны мощности в диапазоне нескольких мегаватт - то здесь идеал U-235 без вариантов. Т.е.  реактор, а РИТЭГ, изотопы на РИТЭГ такой мощности будут в любом случае невменяемо дорогими, ну разве что что-то совсем бросовое использовать, вроде Sr-90.

(кликните для показа/скрытия)

С другой стороны, реактор более тяжелое и технически сложное устройство, чем ритег. Поэтому если использовать высококалорийный изотоп типа уран-232, ритег может оказаться легче реактора той же мощности.
А так как цена доставки сильно зависит от веса, это может перекрыть дороговизну производства изотопа.

Для урана-232 нет хороших источников. Его в принципе можно получать облучением Pa-231 и иония (Тh-230) в процессах:

Pa-231 + n = Pa-232 (бета-распад с Т_1/2 =1.31 день) = U-232
Th-230 + n = Th-231 (бета-распад с Т_1/2 = 25.52 часа) = Pa-231 + n = Pa-232 (бета-распад с Т_1/2 =1.31 день) = U-232

Но тут непонятно, где протактиний или ионий брать. В принципе и то и то - естественные изотопы входящие в радиоактивный ряд U-235 и U-238 соответственно и их можно пробовать получать из урановых руд, но протактиния там совсем мало, такая добыча будет выгладить как добыча радия с той же производительностью, едва ли удастся получать более нескольких килограмм в год, относительно долгоживущего иония - побольше, соотношение иония к урану в состояние векового равновесия 1,7 10^-5. В тории урановых руд его может быть весьма заметное количество. Но такой торий надо потом обогащать по ионию, что резко снижает экономическую привлекательность такой схемы.   

В принципе протактиний с хорошим выходом получается при облучение природного тория термоядерными нейтронами в (n,2n) процессе. Но для получения по такой схеме нужно строить специальный токамак с ториевым бланкетом масштаба JET специально для этого. Установка стоимостью несколько миллиардов долларов ради производства сотен килограмм, максимум единиц тонн, протактиния (в большем количестве протактиний с ураном-232 скорее всего будет мало кому нужен). Технически реально, но тоже экономика так себе.

Ну и наконец реакторный уран-233, получаемый при облучение тория. В нём всегда есть примесь урана-232 (образующейся в следствие (n, 2n) реакций и из примеси иония). Но там его весьма мало (при облучение в спектре ВВЭР около 3300 ppm), а в сочетание с высокой радиотоксичностью U-232 обогащать по тему такое сырьё - тоже удовольствие очень небольшое. Ну и объёмы производства при всём желание здесь будут очень небольшие.

Совершенно аналогичная история у другого высококалорийного изотопа с удобным периодом полураспада - Ac-227. Интересный материал для РИТЭГ, вот только единственный его разумный источник - облучение радия-226. А радий в значимых количествах можно получить только из природного сырья и содержится его там очень мало. Добыча даже килограммовых количеств - большая проблема.

И как считаете, верна ли моя оценка, что ритег на уране-232 весил бы меньше реактора на уране-235 той же мощности?

Да, в целом согласен. Плотность энерговыделения U-232 близка к энергонапряжённости АЗ водоводяного ректора. При этом органы СУЗ ненужны, биологическая защита проще и легче (гамма-излучение, даже жёсткое - это не нейтроны, куда проще экранировать), выбор материалов и геометрии шире (не нужно нейтронику учитывать) и это тоже можно конвертировать в уменьшение массы системы в целом. В итоге устройство вероятнее всего получится заметно легче.

Вот как раз торий-232 выглядит довольно перспективным сырьем для получения урана-232, если я правильно интерпретирую найденные мною данные.
Сечение Th-232 (n,gamma) много больше, чем Th-232 (n,2n) на тепловых нейтронах. Однако на быстрых нейтронах картина меняется кардинально, и уже (n,2n) имеет сечение на 3 порядка выше. Показано, например, в этой работе: http://www.ias.ac.in/article/fulltext/pram/079/02/0249-0262
То есть, если целенаправленно нарабатывать уран-232, то вполне можно сделать его именно основным продуктом, а уран-233 побочным.

Да, но нужен источник нейтронов с очень жёстким спектром. Причём реактор деления (даже быстрый) на эту роль не годится, в спектре деления нейтронов с энергией >7 МэВ очень мало. А значит или ускоритель (причём ещё надо подбирать реакцию - источник нейтронов, скажем тот же испарительный спектр при попадание протона с энергией ~1 ГэВ в тяжёлое ядро - тоже слишком мягкий), или термоядерный реактор (не обязательно полноценный, высоких коэффициентов усиления мощности здесь не надо, Q>0.1 - уже достаточно). Причём для получения объёмов в сотни килограмм - термоядерный реактор вообще безальтернативен, с ускорителем на электричестве разориться можно.

Про наработку изотопов протактиния и урана в бланкете термоядерного реактора есть такая работа: http://vant.iterru.ru/vant_2014_2/1.pdf

Оценка состава того, что получается там даётся следующая:



Т.е. даже в термоядерном спектре с входящим потоком с преобладающим спектром в 14 МэВ всё равно в банкете нарабатывается преимущественно U-233, даже исходно высокоэнергетические нейтроны в неупругих столкновениях сильно замедляются, хотя всё же протактиния-231 нарабатывается достаточно много. Но в любом случае потребуется два этапа. На первом в бланкете термоядерного реактора облучаем торий и из полученного материала выделяем Pa-231, на втором полученный протактиний облучаем в обычном реакторе и получаем после переработки U-232. За один этап, как можно видеть из состава того, что образуется в бланкете - не получится.

Ну два значит два. На 2-м этапе наработка урана-232 из протактиния уже идет достаточно легко.
И, как видно даже из этой статьи, уран-232 все-таки рассматривают обычно как "мусорный" изотоп, поскольку он дает сильное гамма-излучение. Если поставить задачу на максимальное производство этого изотопа, наверняка проценты можно и нарастить.

Да я согласен, что технически проблем никаких. Сложность в том, что требуется много сложной и дорогостоящей инфраструктуры. Токамак для облучения тория, радиохимический завод для выделения протактиния, дополнительный реактор для облучения протактиния, дополнительная линия для выделения U-232. Стоимость такого комплекса на несколько миллиардов долларов потянет минимум. Если же U-232 нужен только для научных миссий, то его потребление составит десятки килограмм, ну может быть сотни килограмм в год. Здесь по одним только капитальным затратам получается очень дорого, даже без операционных. Вот на облучения нептуния-237 (который уже лежит на складе) с выделение Pu-238 средств найти не могут, и в результате несчастный JUNO летит с явно неуместными у Юпитера солнечными батареями. А здесь затраты в сотни раз большие нужны и вниз они не масштабируются.

По сути, атомная энергоустановка в космосе имеет один ключевой параметр, за улучшение которого имеет смысл бороться - энерговооруженность, или удельная мощность.

По этому поводу интересная информация попалась мне в старых дискуссиях:

Если прикинуть, то сам ваш движитель 1,6 кг/кВт.
Реактор (по тепловой мощности) 0,1 кг/кВт
Турбина -  3 кг/кВт
Капельный излучатель-холодильник – 0,2 кг/кВт (излучаемой мощности)
КПД преобразования – 30%
Электрический генератор – 2 кг/кВт
Прочая электроника и электропроводка корабля – 1 кг/кВт
В сумме для двигательной установки оценочно – 8,4 кг/кВт

Если вычесть движитель и "прочую электронику", имеем 5,3 кг/кВт для энергоустановки. То есть, 190 Вт/кг, что, в общем-то, очень неплохо.

Смущает в этих цифрах, что указан слишком большой вес механических частей по отношению к реактору и радиатору. По сути основная масса установки - генератор и турбина. То есть даже если реактор и холодильник имеют нулевую массу, все равно механика не пустит нас выше 200 Вт/кг. Можно ли эту массу как-то уменьшить?
Википедия считает, что газотурбинный движок может иметь удельную мощность до 6 кВт/кг. Допустим, у нас будет 2 кВт/кг, или 0,5 кг/кВт. Генератор с использованием легковесных материалов можно уменьшить вдвое по массе. Для равновесия утяжелим радиатор, пусть будет 1 кг/кВт генерируемой электромощности.
В сумме округленно 2,5 кг/кВт, или 400 Вт/кг для космического реактора с обвесом.

Реально ли настолько оптимизировать?

газотурбинный движок может иметь удельную мощность до 6 кВт/кг

У газотурбинных - да, но у тех, которые не замкнуты по рабочему телу. Т.е. используют атмосферный воздух на входе и сбрасывают отходящий газ назад в атмосферу. Если же газ будет двигаться по замкнутому контуру, то потребуются ещё теплообменник холодильника, и он характеристики испортит очень сильно. Собственно для тепловых машин с замкнутым циклом - теплообменники одна из самых значимых составляющих массы.

Если установка должна работать на планете с атмосферой (скажем Марсе), то используя атмосферный газ в качестве рабочего тела можно сильно улучшить удельную мощность системы, но в космосе такого варианта нет.

(кликните для показа/скрытия)

у я поэтому и взял не 6, а 2...
То есть, получается, выше 200 Вт/кг мы никакими ухищрениями не поднимем энерговооруженность?

Да, видимо где-то так и есть. Вот эскизные характеристики варианта ТЭМ с газотурбинным преобразователем:



У них получилось 6.5 - 6.8 кг/кВт. Возможно что-то там и можно улучшить на пару десятков процентов, но очень маловероятно, что существует хоть какая-то возможность улучшит характеристики в разы от этих значений.

Насколько должна быть мощная насосная система для охлаждения этого реактора.

Скорее не мощной (её мощность будет пропорциональная мощности турбины), а большой. Скорость входящего потока газа обязана быть дозвуковой, а плотность марсианской атмосферы низкая, поэтому потребуется большой диаметр входа компрессора. Но тоже ничего фантаситического, всего в несколько раз больше, чем у турбины авиалайнера, на высоте 12 км плотность воздуха тоже не слишком большая (хотя всё ещё больше, чем на Марсе).
Самые идеальные условия для работы ядерной газовой турбины открытого цикла в солнечной системе - на Титане. Атмосфера плотная и холодная, там такая турбина легко процентов шестьдесят КПД даст.

(кликните для показа/скрытия)

У них получилось 6.5 - 6.8 кг/кВт. Возможно что-то там и можно улучшить на пару десятков процентов, но очень маловероятно, что существует хоть какая-то возможность улучшит характеристики в разы от этих значений.

 В принципе и это очень неплохо, чуть менее 7 тонн на мегават.   Такую штуковину возможно даже в обозримом будущем отправить на Марс ))) Лишь бы не развалилась по пути.

(кликните для показа/скрытия)

Очень вкусный изотоп U-232. РИТЭГ может работать долго, а долгоживущих радиоактивных отходов нет, получим стабильный свинец с нанопримесью стабильных изотопов ртути и магния.
U-232

Распад урана-232 происходит по следующим направлениям:

    α-распад в ²²⁸Th (вероятность почти 100 %, энергия распада 5 413,63(9) кэВ):

    ₉₂²³²U → ₉₀²²⁸Th + ₂⁴He

энергия испускаемых α-частиц 5 263,36 кэВ (в 31,55 % случаев) и 5 320,12 кэВ (в 68,15 % случаев).

    Спонтанное деление (вероятность менее 1·10−12 %);
    Кластерный распад с образованием нуклида 28Mg (вероятность распада менее 5·10−12 %):
₉₂²³²U → ₈₀²⁰⁴Hg + ₁₂²⁸Mg
    Кластерный распад с образованием нуклида 24Ne (вероятность распада 8,9(7)·10−10 %):

    ₉₂²³² U → ₈₂²⁰⁸ Pb + ₁₀²⁴Ne
Уран-232 является родоначальником длинной цепочки распада, в которую входят нуклиды-излучатели жёстких гамма-квантов:

    232U (α; 68,9 года)
    228Th (α; 1,9 года)
    224Ra (α; 3,6 суток; испускает γ-квант 0,24 МэВ в 4,10 % случаев распада)
    220Rn (α; 56 с; γ 0,55 МэВ, 0,114 %)
    216Po (α; 0,15 с)
    212Pb (β−; 10,64 часа)
    212Bi (α; 61 мин; γ 0,73 МэВ, 6,67 %; γ 1,62 МэВ, 1,47 %)
    208Tl (β−; 3 мин; γ 2,6 МэВ, 99,16 %; γ 0,58 МэВ, 84,5 %)
    208Pb (стабильный)

Быстрая последовательность распадов, начинающихся с радия-224, сопровождается значительным количеством гамма-излучения, при этом около 85 % всей энергии гамма-излучения образуется при распаде таллия-208, излучающего преимущественно гамма-кванты с энергией 2,6 МэВ[4]. Данная особенность приводит к тому, что наличие урана-232 в качестве примеси к урану-233 является крайне нежелательным, повышая опасность работы с ним.

С другой стороны, высокое удельное энерговыделение делает этот нуклид чрезвычайно перспективным для использования в радиоизотопных источниках энергии.

[Valerij56]

О том и речь. Как вариант безреактивной черпалки нечто такое:

(кликните для показа/скрытия)

Причём грейфер можно сделать многолепестковым (например, 18ти), с лепестками-лезвиями и загонять их не одновременно, а штуки по 3 разом. Это резко снизит давление на грунт. И т.д.

   
Вот именно, что "снизит", а надо увеличить.
   

   
Для строительства придётся закрепляться на пенераторы, типа винтовых свай, их можно вогнать по углам площадки или вокруг экскаватора, и заворачивать по очереди, сначала по одному, потом по три оборота. А затем удерживаться уже за них. Но смысла в этом нет - вместо освоения Марса вы втрое дороже строите избушку на орбите.

[Valerij56]

В целом инициатор предложения использовать воздушное охлаждение на Марсе AlexAV.

   
К сожалению, AlexAV постоянно хочет использовать на Марсе земные технологии. С моей точки зрения проблемы охлаждения  реактора вообще не существует, т.к. его тепло можно утилизировать в аппарате добычи воды для разогрева грунта. В данном случае наш спор с noxx77 вспыхнул по совсем другой причине. Он думает, что можно строить подземные помещения в вечной мерзлоте, сохраняя её стабильность прокачкой марсианской атмосферы по каналам, а я помню, что плотность, теплопроводность и теплоёмкость разряжённой марсианской атмосферы, очень мягко говоря, плохая.

[Кремальера]

Наткнулся на инфу по фтораппатиту на Марсе.
https://www.hou.usra.edu/meetings/8thmars2014/pdf/1250.pdf
Т.е. появляется возможность решить проблему бедных монацитовых песков с содержанием 1pmm тория(и еще меньшим ураном),то о чем так сокрушался наш субатомный модератор.
Из этой фторовой радости открывается "халява-плиз":получение гексафторида урана,с последующим отделением ядерного топлива.
Другими словами станет возможен "нормальный" реактор ,а не CANDU-ша на тяжелой воде.

[AlexAV]

песков с содержанием 1pmm тория

1 ppm тория - это не извлекаемая концентрация, точнее извлечение тория при таких концентрациях потребует больше энергии, чем из этого тория можно извлечь. При содержание тория+урана в породе менее ~20 ppm ни о какой энергетически эффективной добыче для нужд ядерной энергетики не может быть и речи.

https://www.hou.usra.edu/meetings/8thmars2014/pdf/1250.pdf

Э... Там про этот монацит написано:

EDS analysis of  the  monazite  shows  that  its  chemistry  as:  3-4  wt% Y2O3,  3-4  wt%  La2O3,  ~24  wt%  Ce2O3,  28-30  wt%, Nd2O3, 2 wt% Sm2O3 with no detectable Th.

Как Вы собираетесь добывать торий из минерала, где он не обнаружен?  

P.S.  Монацит относится к минералам к высоким химическим сродством к торию. Если торий в значимых концентрациях не обнаруживается даже там - значит в марсианской коре с актиноидами совсем плохо.

[Изобретатель]

Ну а не судьба сначала маленький бурик загнать, почти игрушечный метра на 3, а потом большой?

Проще всего стрельнуть пару раз из безоткатки чтобы зацепиться.Ну а относительно баз на спутниках Марса,то без них просто никак.Вода на них обязана быть,коли на Луне есть.Ну а  легкогазовая пушка для полетов  в поясе с энергетикой неважно какой: СБ или ЯР Она ведь накопительная,по сравнению с любой РН вне конкуренции.С уловителем газов типа глушителя.Для передвижения  по спутнику канатные дороги (где то в ТМ было для северов придумывали)

[Андрей Астрофизический]

Вода на них обязана быть,коли на Луне есть.

Неверно.
На Луне есть 2 фактора:
1) Наличие достаточно глубоких кратеров на полюсах, создающее в этих кратерах вечную тень - Солнце никогда не освещает их дно.
2) Наличие достаточной гравитации, чтобы удержать пары воды (случайно возникшие как выделение из коры или в результате падения метеорита, кометы) до тех пор пока они не конденсируются на дне этих кратеров.
На Фобосе с Деймосом нет ни того ни другого.

[noxx77]

И по поводу 2мало тепла" вы ошибаетесь - всё отоплеие базы надо как-то рассеять, тепловая мощность реактора раз в пять больше электрической - туда же.

Не ошибаюсь: его необязательно всё рассеивать ото льда. БОльшая часть должна сниматься кондиционерами из "тёплого" объема базы и выводиться наружу. А переохлажденный воздух использоваться только для подморозки льда.

[noxx77]

Частники на базу на Фобосе денег не дадут. И будут правы - одновременно на две базы ни у кого денег не будет, база на фобосе всё сожрёт и не подавится. "Хорошо экранированный облётный корабль" просто не долетит до Марса. Зачем вам космопрт, когда на тонну топлива вы долны с Земли отправить почти триста тонн?

Частники на межпланетку ничего пока толком не дали, если я не ошибаюсь. Корабль на Фобосе экранируется местным грунтом, а так вполне обычный.

Он думает, что можно строить подземные помещения в вечной мерзлоте, сохраняя её стабильность прокачкой марсианской атмосферы по каналам, а я помню, что плотность, теплопроводность и теплоёмкость разряжённой марсианской атмосферы, очень мягко говоря, плохая

Я же писал, что это сжатая до вполне земного давления марсианская атмосфера, т.е. по сути СО2 при атмосферном давлении, причём в объёме, относительно теплоизолированном от основного объёма базы. Ну, можно проложить во льду трубки и прокачивать рассол при минусовых, как вариант.

[crazy_terraformer]

Прикинул, во сколько нужно сжать ночной марсианский воздух, чтобы он был холодным и имел нормальное давление.
Уравнение состояния идеального газа Клайперона-Менделеева.
PV=(m/M)RT
PсредV1/T1=(m/M)R=P2V2/T2=const
Pсред=6,36 мбар=6,36*10^-3*10⁵=636 Па - давление на среднем уровне поверхности.
P2=101325Па
V1=1м³
Τ1=210K=-63,15^oC средняя ночная температура на экваторе.
T2=260K=-13,15^oC
V2=(Pсред/P2)V1(T2/T1)=(636/101325)*1(260/210)=~0,00777 м3=~7,77 дм3 1 кубометр сжимаем почти до 8 литров
V1/V2=~128,678

~128,678 раз надо сжать воздух с дозвуковой скоростью ночью на экваторе при ночной температуре воздуха (-63,15)^oC, чтобы получить воздух с температурой ~(-13,15)^oC
 и давлением ~101325 Па (1 атм).
За ночь можно аккумулировать достаточно холода на день, чтобы охлаждать опоры.

[Valerij56]

И по поводу 2мало тепла" вы ошибаетесь - всё отоплеие базы надо как-то рассеять, тепловая мощность реактора раз в пять больше электрической - туда же.

Не ошибаюсь: его необязательно всё рассеивать ото льда. БОльшая часть должна сниматься кондиционерами из "тёплого" объема базы и выводиться наружу. А переохлажденный воздух использоваться только для подморозки льда.

   
То есть теперь вы жилое помещение в толще замороженного грунта не греть, а замораживать кондиционерами собрались?

[Valerij56]

Частники на межпланетку ничего пока толком не дали, если я не ошибаюсь. Корабль на Фобосе экранируется местным грунтом, а так вполне обычный.

   
Уже ошибаетесь. Вся программа Маска, де факто, межпланетная, её цель - Марс, и добытчикики ресурсов с астероидов - тоже частники, и программа НАСА по коммерческой доставки грузов на Луну и в окололунное пространство адресована частникам, подобно COTS

Он думает, что можно строить подземные помещения в вечной мерзлоте, сохраняя её стабильность прокачкой марсианской атмосферы по каналам, а я помню, что плотность, теплопроводность и теплоёмкость разряжённой марсианской атмосферы, очень мягко говоря, плохая

Я же писал, что это сжатая до вполне земного давления марсианская атмосфера, т.е. по сути СО2 при атмосферном давлении, причём в объёме, относительно теплоизолированном от основного объёма базы. Ну, можно проложить во льду трубки и прокачивать рассол при минусовых, как вариант.

   
Да-да-да, сжатая до земного давления и нагревшаяся при сжатии, возможно до температуры, при которой вода кипит...
   
Вот трубки с рассолом - это реально, но рассол тоже надо охлаждать, и мы опять упёрлись в огромные радиаторы...

[noxx77]

Вот именно, что "снизит", а надо увеличить.

Снизит в момент проникновения в грунт. Но циклов проникновения для 18ти "лепестков" будет 6, то есть суммарно по сравнению с 2х-3хлепестковым ковшом не снизится.

[Valerij56]

За ночь можно аккумулировать достаточно холода на день, чтобы охлаждать опоры.

   
Спасибо, конечно, но опоры охлаждать и не надо, загнал их поглубже и не грей, и будет тебе счастье.
   
Мы обсуждаем "подземное" жилище на Марсе. Я утверждаю, что его надо стоить в сухом, термостабильном, грунте, а мой оппонент готов строить его в вечной мерзлоте, применяя льдобетон.

[Valerij56]

Вот именно, что "снизит", а надо увеличить.

Снизит в момент проникновения в грунт. Но циклов проникновения для 18ти "лепестков" будет 6, то есть суммарно по сравнению с 2х-3хлепестковым ковшом не снизится.

   
Сколько времени займёт ваше строительство, если вы так бущете с каждым грейфером возиться?