Реалистичная программа колонизации Марса без планов терраформирования.

[Technecy]

на Марсе гелиотермальная энергетика

Извините шо?

В фокусе концентратора температура достигает 2200°С. Вода начинает разделяться на водород и кислород при температуре более 1700 °С.

Обычно потом следует взрыв гремучей смеси.
Или они разделяют H2 от О прямо в месте разложения?
Мне действительно интересно, что там за технология. Ибо не нашёл в сети ничего внятного. Даже сайта разработчика ( The company Website is www.clean-hydrogen-producers.com. желающие могут тыкнуть в этот адрес ).

[Valerij56]

Но почему, с вашей точки зрения, невозможно развернуть на Марсе производство солнечных батарей  по методу вакуумной эпитаксии?

Дорого, аднака! Что в переводе на марсианский означает "энергетически затратно".
Предлагаю вам простую задачку. Дано: 1 кв. километр панелей на Марсе - допустим, привезены с Земли. И заводик по производству панелей, плюс вспомогательное оборудование - все, разумеется, питается имеющимися панелями.
Найти: за сколько лет (десятилетий) будет построен еще 1 кв. километр панелей?

   
За 1-2 месяца после начала производства панелей, при наличии достаточного количества плёнки-подложки. Но, как я уж сразу сказал - первое время плёнка тоже будет доставляться с Земли. Вакуумное напыление большой энергии не требует, главный расход энергии - на поддержание вакуума.
   
Повторяю - вы планируете разместить на Марсе земное производство, вот у вас и не получается.
   

[crazy_terraformer]

Мне действительно интересно, что там за технология. Ибо не нашёл в сети ничего внятного. Даже сайта разработчика ( The company Website is www.clean-hydrogen-producers.com. желающие могут тыкнуть в этот адрес ).

Я тоже не нашёл, но эта информация старая, видать ребята застряли на гремучем газе или не нашли баранов для разведения.

[LonelyWanderer]

Хорошее, годное замечание. Действительно, цена солнечных батарей на Земле - это далеко не только цена одних только элементов. Цена готовых солнечных батарей раза в 2-3 выше одних элементов. Это затраты на раму, удерживающие конструкции, на стекло. Всё это на Марсе может быть облегчено раза в 3.

В огороде бузина, в Киеве дядька. Вроде не про цену шла речь, а про среднюю выработку электроэнергии с единицы площади.
Цена же на Марсе, покуда она складывается из стоимости доставки груза на Марс, в любом случае будет многократно дороже любых самых дорогих видов генерации на Земле

К слову, рекомендую к изучению вот эту работу, с анализом затрат при изготовлении панелей: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/9/11/114001/meta

Из нее во-первых, следует, что энергозатраты на фотоэлементы таки в разы выше, чем на раму. Во-вторых, требуется довольно большой набор химических соединений: пропиленгликоль, фтороводород, хлороводород, оксихлорид фосфора, силаны, кислоты итд итп. Очевидно, на Марсе нет химической промышленности, и производство всего этого будет на порядок более энергозатратным, чем на Земле.

У меня вызывают сомнения эти точные цифры. Как это было посчитано, как получилось так, что  на производство солнечных элементов, которые весят в десятки раз меньше, чем рама, стекло и крепления уходит в несколько раз больше энергии, итого по факту, на 1 грамм солнечного элемента уходит в несколько сотен больше энергии, чем на 1 грамм, допустим, алюминиевой или стальной рамы. Понятно, что кремниевые элементы - это химия, но и самородный алюминий, самородная сталь (да, именно сталь, а не железо, со всеми легирующими добавками) - на дороге не валяется, это тоже химия. А как учлись энергозатраты на горнодобывающих производствах, где добывают бокситы, а как учлись энергозатраты на машиностроение, которое выпускает оборудование для добычи бокситов, а как учлись энергозатраты тяжёлого машиностроения, которое выпускает машины, агрегаты для строительства заводов, производящих горнодобывающее оборудование. Даже куча прочих мелочей, например, шахтёр, добывающий бокситы, пошёл в туалет и включил фонарик - вот уже затраты на производство батареек для него, за которыми стоят целые отрасли. Как вышли точные цифры то?
В общем, я вовсе не уверен, что энергозатраты на производство всего, кроме солнечных элементов, намного меньше энергозатрат на сами кремниевые элементы. И я думаю, что если бы вдруг на Земле снизилась гравитация до марсианской и погодные условия стали бы марсианскими, и при этом солнечная инсоляция тоже стала марсианской, в общем всё стало марсианским, то

(кликните для показа/скрытия)

(пока закрываем глаза на необходимость работы в вакууме - вакуум ведь для любой электростанции остаётся вакуумом, это общая проблема для всех, способная опустить EROEI ниже плинтуса и атомную, и какую хочешь энергетику)

солнечная энергетика могла бы стать даже более выгодной.

[sharp]

За 1-2 месяца после начала производства панелей, при наличии достаточного количества плёнки-подложки.

Предлагаю вам доказать сие утверждение вычислениями.

Повторяю - вы планируете разместить на Марсе земное производство, вот у вас и не получается.
   

Да усе равно какое, главное чтобы не сказочное.

[Technecy]

У меня вызывают сомнения эти точные цифры. Как это было посчитано, как получилось так, что  на производство солнечных элементов, которые весят в десятки раз меньше, чем рама, стекло и крепления уходит в несколько раз больше энергии, итого по факту, на 1 грамм солнечного элемента уходит в несколько сотен больше энергии, чем на 1 грамм, допустим, алюминиевой или стальной рамы.

Вас ведь не удивляет что 1 ойфон весом в 100-200 грамм стоит как 10 000-30 000 пакетов молока весом по 1 кг каждый?
А этот вопрос почему удивил?

а как учлись энергозатраты

Да так же как и при подсчёте ЕРОЙ любой фиговины.

[LonelyWanderer]

У меня вызывают сомнения эти точные цифры. Как это было посчитано, как получилось так, что  на производство солнечных элементов, которые весят в десятки раз меньше, чем рама, стекло и крепления уходит в несколько раз больше энергии, итого по факту, на 1 грамм солнечного элемента уходит в несколько сотен больше энергии, чем на 1 грамм, допустим, алюминиевой или стальной рамы.

Вас ведь не удивляет что 1 ойфон весом в 100-200 грамм стоит как 10 000-30 000 пакетов молока весом по 1 кг каждый?
А этот вопрос почему удивил?

а как учлись энергозатраты

Да так же как и при подсчёте ЕРОЙ любой фиговины.

Ага, металлургию с молоком сравнили. Молоко можно произвести вообще без энергии, если вручную подоить коровку. А вы просто расплавьте хотя бы 1 стальной болт, посмотрим, сколько вы электричества потратите. Металлургия - неэнергоёмкое производство? Ну да, ну да...
EROEI посчитать точно почти невозможно по вышеуказанным причинам. А посчитали ЕРОЙ, скорее всего, основываясь только на энергозатратах в металлопрокате, но металлопрокат невозможно получить, не добыв руду, а добыть руду невозможно, не имея оборудования для её добычи, а это оборудование невозможно иметь, не имея тяжёлое машиностроение. И все эти отрасли энергоёмкие, и поэтому неспроста готовая солнечная панель стоит вдвое-втрое дороже собственно солнечных элементов. При этом производство солнечных элементов - наукоёмкое производство, работники, производящие их, наверное, получают немалую зарплату (это не затраты на электричество), а вот горные рабочие, рабочие машиностроения, литейных цехов - получают зарплаты поменьше, и там доля энергозатрат в калькуляции себестоимости поболее. Поэтому я не понимаю утверждения о ничтожности энергозатрат на производство рам, креплений, стекла и прочего на фоне энергозатрат на кремниевые элементы. Как минимум величины сопоставимые.

[Инопланетянин]

Как это солнечные батареи не дают?? Зачем же тогда их производят ))

Они дают энергии больше, чем аккумулятор или батарея их веса. Но этого всё равно недостаточно для замыкания цикла по их воспроизводству. Их делают за счёт нефтяной энергии. Пока кроме растений ещё никто не смог замкнуть цикл воспроизводства только на солнечной энергии.
И, кстати, солнечные батареи требуют редкозёмов, серебра, например. Где брать будете? На Марсе уже открыты серебряные прииски?

Вакуумное напыление большой энергии не требует, главный расход энергии - на поддержание вакуума.

Ну с вакуумом на Марсе проблем не будет, там атмосфера чисто условная, а добыча редкоземельных материалов? А затраты энергии на изготовление средств изготовления солнечных батарей? А изготовление средств изготовления средств изготовления солнечных батарей? А где закончится эта рекурсия? А возможно ли это в среде более бедной, чем земная и не на живых организмах очень требовательных к условиям?

[Андрей 2]

А вы просто расплавьте хотя бы 1 стальной болт, посмотрим, сколько вы электричества потратите.

Но плавят же "бесплатной энергией" и неплохо выходит, хотя моё мнение в том что этими делами лучше заниматся на безатмосферных объектах , на Марсе атмосфера хоть и слабая но её хватает для того чтобы удерживать пыль во время бурь, перекрывая солнечный свет.https://www.youtube.com/watch?v=p-RqLDA7HNo

[noxx77]

Но почему, с вашей точки зрения, невозможно развернуть на Марсе производство солнечных батарей  по методу вакуумной эпитаксии?

Дорого, аднака! Что в переводе на марсианский означает "энергетически затратно".
Предлагаю вам простую задачку. Дано: 1 кв. километр панелей на Марсе - допустим, привезены с Земли. И заводик по производству панелей, плюс вспомогательное оборудование - все, разумеется, питается имеющимися панелями.
Найти: за сколько лет (десятилетий) будет построен еще 1 кв. километр панелей?

Мы считаем  EPBT Energy Payback Time -
Вот здесь берут остров Девон аналогом марсианского экватора
<590 Вт/м²

(кликните для показа/скрытия)

Отсюдамы берём ЕПБТ при 1700Вт/м²:

EPbT=1,7-2,7=прибл 2 года
1700/(<590)=(>2,88) округляем до >3
2*(>3)=(>6) лет
Это при идеальной марсианской освещённости и экономических условиях в остальном аналогичных земным, что на самом деле не так:
мы не имеем положительных эффектов большого масштаба производства, дешёвого (в расчёте на кг/м) напланетного транспорта, например, водного или ж/д, дефицит самой воды (отсутствие в чистом жидком виде, необходимость повторного использования, что предполагает энергетические затраты), ну и далеко не факт, что нужные ресурсы найдутся на экваторе. В общем, выйдет значительно дольше/дороже

(кликните для показа/скрытия)

Картинка, чтобы иметь представление о техпроцессе

Повторяю - вы планируете разместить на Марсе земное производство, вот у вас и не получается.

Мы планируем разместить на Марсе хоть какое-то производство, обеспечивающее независимость, пусть и в несколько более отдалённой перспективе, точнее, хотя бы посчитать, чтобы понять, стоит ли вообще овчинка выделки. Без этого, как Вы сами писали выше, речь о колонизации идти не может. Вы же опять фокусничаете по принципу "туда не смотри - сюда смотри!", но выходит ерунда - сами же подтверждаете, что колонизация (создание ресурсно-независимого поселения) невозможна, а следовательно - бессмыслена 

А вот ещё одна разработочка по марсианской фотовольтаике http://fiso.spiritastro.net/telecon/Pappa-Kerslake_6-7-17/Pappa-Kerslake_6-7-17.pdf

[Кремальера]

Повторяю - вы планируете разместить на Марсе земное производство, вот у вас и не получается.

Дык..С вас требуют саморепликатор в духе Семенова или gansa.Не поддавайтесь.. Хотя по большому счету никакого разговора здесь не могло состоятся в принципе,о чем я предупреждал в начале темы.

[noxx77]

Повторяю - вы планируете разместить на Марсе земное производство, вот у вас и не получается.

Дык..С вас требуют саморепликатор в духе Семенова или gansa.Не поддавайтесь.. Хотя по большому счету никакого разговора здесь не могло состоятся в принципе,о чем я предупреждал в начале темы.

От Вас требуют, чтобы спич соответствовал названию темы, т.е. речь шла о колонизации, а не о создании снабжаемой с других небесных тел базы

(кликните для показа/скрытия)

или по тихой признать, что весь пафос был пустым, а оскорбления других участников напрасными

Упомянутые Семёнов и Ганс привыкли подтверждать свои выводы расчётами, а не опускаются в технических вопросах до декларативного трёпа. Поддавайтесь-не поддавайтесь - у вас такое всё равно не получится))) Да и как можно требовать с людей того, чего у них заведомо нет? Разве что дабы показать им самим, что уровень их (агрессивных по отношению к другим участникам) претензий (на интеллект и компетентность в теме) не соответствует возможностям.

[Valerij56]

Мы планируем разместить на Марсе хоть какое-то производство, обеспечивающее независимость, пусть и в несколько более отдалённой перспективе, точнее, хотя бы посчитать, чтобы понять, стоит ли вообще овчинка выделки.

   
Спасибо. Остальное можно не читать.
   
Повторяю для тех, кто не ещё понял, потенциально автономная колония на Марсе появится в результате длительного процесса примерно через сто лет. Для сравнения, сто лет назад высокотехнологичной продукцией были паровозы "Кукушка".
   
Это всё, что надо знать о марсианских технологиях.

[noxx77]

Мы планируем разместить на Марсе хоть какое-то производство, обеспечивающее независимость, пусть и в несколько более отдалённой перспективе, точнее, хотя бы посчитать, чтобы понять, стоит ли вообще овчинка выделки.

   
Спасибо. Остальное можно не читать.
   
Повторяю для тех, кто не ещё понял, потенциально автономная колония на Марсе появится в результате длительного процесса примерно через сто лет. Для сравнения, сто лет назад высокотехнологичной продукцией были паровозы "Кукушка".

А чего ж Вы тогда на создание её с Лунной базы так взъелись? Там св. Илон не прописан и Вам за это не платят?

Это всё, что надо знать о марсианских технологиях.

Это всё, что о них знаете Вы. Мы предпочитаем знать немного больше. Но каждому своё.

[Кремальера]

появится в результате длительного процесса примерно через сто лет. Для сравнения, сто лет назад высокотехнологичной продукцией были паровозы "Кукушка".

Ну это смотря как за дело браться.В День-D на пляж Омаха было выгружено 8 тыс.грузов и аммуниции.,это всего лишь 80 марсианских BFS.

[Valerij56]

появится в результате длительного процесса примерно через сто лет. Для сравнения, сто лет назад высокотехнологичной продукцией были паровозы "Кукушка".

Ну это смотря как за дело браться.В День-D на пляж Омаха было выгружено 8 тыс.грузов и аммуниции.,это всего лишь 80 марсианских BFS.

   
Да, но производство этих грузов и амуниции было освоено задолго до Дня-D. Меня постоянно спрашивают в стиле " каково EPOE производства айфонов с точки зрения технологии 1918 года? Вынужден ответить, что, с точки зрения технологии 1968 года айфон (любой) принципиально невозможен и противоречит известным научным принципам. Об этом, в своё время, хорошо написал Немцов - известный фантаст, и не менее авторитетный радиотехник и вполне успешный радиоинженер, работаший ещё над легендарной рацией "Север", заслуженно получившей у связистов прозвище "Северок"... Но потратив немного (относительно) денег, меньше среднемесячной зарплаты, можно купить айфон (пусть и устаревший и б/у), и убедиться, что он работает, хотя законы физики, на которые в своё время ссылался Немцов, не изменились ни на йоту!
   
Поэтому, если не браться за разработку именно марсианских технологий, то производство солнечных батарей на Марсе невозможно. Например, для собственно солнечных батарей кремния надо совсем немного, его можно производить чисто физическими (то есть теми, для которых химикаты не нужны - вообще) методами зонной плавки и ионной очистки, а сами солнечные батареи производить методом вакуумной эпитаксии. Да, (на Земле) это энергетически невыгодный вариант - но, повторю, чистого кремния надо совсем немного (остальное в фотовольтанике не участвует - это чисто опора), поэтому вполне конкурентоспособный - на Марсе, так как вся химия, о  которой вы талдычите, не нужна по определению. Нужно, в конечном счёте, производство стекла (можно грязного и непрозрачного - плевать, закроем тонкой плёнкой напылённого кремния) и чистого кремния в очень небольших количествах, плюс легирующие добавки и защитный лак. И это при сегодняшних технологиях.
   
Кто говорит, что это невозможно - идет лесом в ближайший магазин чешской бижутерии, и любуется вакуумным напылением самых разных материалов на самые разные подложки.

[sharp]

Как это было посчитано, как получилось так, что  на производство солнечных элементов, которые весят в десятки раз меньше, чем рама, стекло и крепления уходит в несколько раз больше энергии, итого по факту, на 1 грамм солнечного элемента уходит в несколько сотен больше энергии, чем на 1 грамм, допустим, алюминиевой или стальной рамы

Полагаю, тут использовались цифры, предоставленные производителями. Не вижу ничего удивительного, все же имеем дело с высокотехнологичным процессом - против достаточно примитивного.

А вы просто расплавьте хотя бы 1 стальной болт, посмотрим, сколько вы электричества потратите.

Аналогично могу вам посоветовать принести песочку с улицы и изготовить солнечные панели

Поэтому я не понимаю утверждения о ничтожности энергозатрат на производство рам, креплений, стекла и прочего на фоне энергозатрат на кремниевые элементы. Как минимум величины сопоставимые.

Ну разница в 5 раз, так что в принципе сопоставимые. То есть возможность избавиться от рамы понизит затраты на 20%. Нельзя сказать, что это прямо-таки принципиально что-то меняет.

[sharp]

Например, для собственно солнечных батарей кремния надо совсем немного, его можно производить чисто физическими (то есть теми, для которых химикаты не нужны - вообще) методами зонной плавки и ионной очистки

Так вы получите аморфный кремний, а не поликристаллический

чистого кремния в очень небольших количествах

Все-таки почитайте про то, что такое поликристаллический кремний и чем он отличается от аморфного. А так же как из первого делают второй. Таки без химии вы никак не обойдетесь.

Поэтому, если не браться за разработку именно марсианских технологий, то производство солнечных батарей на Марсе невозможно.

Полагаю, суть темы не заключается в том, чтобы выдумывать с потолка волшебные технологии на любые случаи жизни. Если даже некая технология не внедрена, но возможна, на ее счет наверняка есть исследования. Если бы вы например нашли и выложили несколько ссылок на подобные исследования, это бы продвинуло тему в конструктивное русло.
Либо в процессе изысканий вы бы сами убедились, что все не так просто...

[Rattus]

сто лет назад высокотехнологичной продукцией были паровозы "Кукушка"

А стратегические бомбардировщики "Илья Муромец" или истребители Fokker D.VII - не были?
И кстати врать - нехорошо: паровозы К^у были сняты с производства к началу Первой Мировой Войны, а три дня назад отмечалось столетие её окончания.

[crazy_terraformer]

И, кстати, солнечные батареи требуют редкозёмов, серебра, например. Где брать будете? На Марсе уже открыты серебряные прииски?

А так ли уж необходимо серебро там, где нет свободного кислорода в атмосфере? Может алюминием можно обойтись?