Где брать энергию на Марсе

[Shurik_27]

Имеется в виду долговременная обитаемая база.
Гипотетичность этого проекта оставим пока в стороне.

[библиограф]

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B0_(%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80)

[ivanij]

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B0_(%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80)

Так, хорошо. Компактный реактор "Елена" (кстати, не такой уж он компактный). А дальше? В чём его преимущество?

[Shurik_27]

Для тепловой машины всяко нужен холодильник.
На Марсе с этим проблемы. Кроме полярных шапок.

[Shurik_27]

Шуточки у вас на 1 апреля

[OldmAN]

Каскад гравитационных аккумуляторов на солнечной батарейке.

[ivanij]

Каскад гравитационных аккумуляторов на солнечной батарейке.

Что это?

[WoC]

М.б. укротить марсианские бури? Можно использовать, как их кинетическую энергию, так и генерируемый ими электростатический заряд. Грубо говоря, один полюс генератора ЭДС воткнуть в грунт, другой разместить на антенне. Или, наверное, можно использовать башню Тесла, но не для передачи энергии, а для извлечения её из электростатического заряда пыли.

[OldmAN]

Что это

https://3dnews.ru/1101407/kitay-pervim-v-mire-podklyuchil-gravitatsionniy-akkumulyator-k-natsionalnoy-energosisteme

https://hightech.plus/2024/05/24/v-ssha-postroyat-pervii-gravitacionnii-akkumulyator-emkostyu-36-mvtch

[WoC]

Каскад гравитационных аккумуляторов на солнечной батарейке.

Как вариант - использовать растопленную на полярных шапках воду, перекачивая её куда повыше в пластиковые емкости, закопанные в грунт.
Но, использовать для гравитационных аккумуляторов солнечные батареи, думаю, будет дороговато.
Лучше использовать естественные возвышенности. Растапливая там лёд.
Растапливать, думаю, можно с помощью зеркал (растянутые металлизированные полотнища - как для солнечного паруса, - получится дешево и сердито ), расположенных на орбите, перенаправляющих и фокусирующих солнечный свет на лед в полярных шапках.
Стекающую по склонам ледников воду уже можно будет использовать для гидроэлектростанций. Получится одновременное терраформирование за счет жидкой воды, поступающей в грунт.

[OldmAN]

солнечные батареи, думаю, будет дороговато.
Лучше использовать естественные возвышенности. Растапливая там лёд.
Растапливать, думаю, можно с помощью зеркал (растянутые металлизированные полотнища - как для солнечного паруса, - получится дешево и сердито

КПД "гравиакков" 75-80 процентов, конструктивно груз может быть обычной каменной породой, взятой с места строительства. Просто, быстро, минимум компонентов..
А в отношении топить лед в воду парусами-зеркалами (марсианские пылевые бури порвут паруса, либо они должны быть сверх монолитами с соответсвующей ценой) и строить ГЭС - вот именно этот проект суперзатратный и технически сложный.

[ivanij]

 Наверное, перспективная вещь. Однако, источник энергии всё равно - ветер. И какие в этом отношении энергетические запасы марсианской атмосферы, вопрос, полагаю, открытый.

растянутые металлизированные полотнища - как для солнечного паруса, - получится дешево и сердито

- а вот износ здесь точно будет.

[OldmAN]

Наверное, перспективная вещь. Однако, источник энергии всё равно - ветер. И какие в этом отношении энергетические запасы марсианской атмосферы

Можно предусмотреть комбо: в период безветрия (отсутствие пылевых бурь) гравитационный генератор будет заряжаться (подьем груза на высоту) за счет солнечной батареи, в пылевой сезон - ветряки, а солнеч/батарея защищается от повреждения кожухом.

[ivanij]

подьем груза на высоту) за счет солнечной батареи,

А вы предсталяете какой механизм подъёма тогда будет нужен?

[VALStar]

  В Белоруссии до сих пор производят термоэлектрогенераторы.

[WoC]

А в отношении топить лед в воду парусами-зеркалами (марсианские пылевые бури порвут паруса, либо они должны быть сверх монолитами с соответсвующей ценой)

- а вот износ здесь точно будет.

Невнимательно читаете. Повторяю обоим

с помощью зеркал (растянутые металлизированные полотнища - как для солнечного паруса, - получится дешево и сердито ), расположенных на орбите

Какой срок службы у солнечного паруса? Кто тогда будет летать с помощью него в дальний космос? Долетел только до Марса, а парус уже прохудился.

(кликните для показа/скрытия)

Мне это даже в самом страшном фантастическом сне не приснилось бы - расположить зеркало для обогрева полярных шапок на поверхности Марса. Во-первых, каких размеров оно (и поддерживающая его/их конструкция) должно быть, чтобы растопить достаточное количество льда? Во-вторых, какая может быть эффективность у зеркала, расположенного в [том же] районе, где просто солнечного света недостаточно, чтобы растопить лёд? Это же совершенно нереально - греть полярные шапки зеркалом, размещенным на экваторе? Да и на экваторе бывает ночь. Это же очевидно, что солнечный свет должен быть дополнительным (сверх того, что уже поступает на Марс) в большом количестве и постоянным!

Речь о том, что эти (полярные!) районы, по-видимому, плохо освещаются Солнцем, как и земные полюса. Поэтому там шапки со льдом. Их хорошо бы растопить, чтобы получить воду для будущих марсианавтов, мигрантов и коренных марсиан . А эффективнее солнечного света и дешевых зеркал-парусов на [околомарсианской] орбите вряд ли что придумать. Зачем Солнцу греть космос? Лучше пусть оно согреет Марс! При этом, если растапливать лёд где-нибудь на вершине ледника, то энергию стекающей воды можно утилизировать, чтобы не пропадала даром.

Растапливать лёд лучше локально, сфокусированным лучом, чтобы вода не успевала снова заледенеть. Увеличивая количество парусов-зеркал, как контингент интернет-спутников StarLink (кстати, на Марсе интернет тоже не будет лишним, раз уж на Луне 4G станцию поставили), можно постепенно увеличивать площадь растапливаемой полярной шапки. В любом случае, по-моему, комплексный подход лучше, чем специализированные решения, эффективность которых не гарантирована. Паруса могут пригодиться и на поверхности Марса, если, вдруг, отслужат свой срок на орбите. А для терраформирования Марса, прямого солнечного света, поступающего на него, видимо, недостаточно. В-общем, Марс надо как-то греть.

строить ГЭС - вот именно этот проект суперзатратный и технически сложный

Смотря каких размеров. Водяные мельницы, по-моему, не такие уж и сложные и дорогостоящие будут. Существуют же компактные гидроэлектрогенераторы, которые просто опускают в реку.

[WoC]

А вы предсталяете какой механизм подъёма тогда будет нужен?

и затраты на его строительство, ремонт, обслуживание.
Гравитация на Марсе в 3 раза меньше земной. Значит объем(масса) груза будет в три раза больше. Это же сколько (времени и количества) материала надо собирать, чтобы потом его поднимать?!
Я сомневаюсь, что даже уже построенные на Земле гравиаккумуляторы долго прослужат. Тягать вверх-вниз огромные тяжести - это же какая бешенная динамическая нагрузка на подъемный механизм!? Да и статическая (от подвешенного груза) тоже будет ломать, и опору, и механизм.
То ли дело вода! Её же не надо сразу всю тягать, а по ведерку, по литру, по грамму. Течет себе по трубам, с помощью нескольки-киловаттного шестеренчатого насоса-помпы вверх и самотеком через гидротурбину (наверное, лучше шнековую) вниз - из емкости, лежащей на марсианском грунте в низине, в емкость, лежащую на возвышенности и обратно. Желательно на солнечной стороне горы/ледника. Трубы (и емкости) обязательно в термоизоляции, либо можно вообще сделать (возможно, даже, там, на месте) из вспененного полиуретана (доставлять его до Марса лучше блоками, без тары ), с водонепроницаемым покрытием внутри и снаружи. Только их надо будет "присыпать песочком", чтобы ветром не унесло.

[WoC]

Поскольку главный вопрос, заданный ТС это - "Где брать энергию на Марсе?", то с учетом того, что

комплексный подход лучше, чем специализированные решения

можно делать зеркала-паруса с фотоприёмным слоем, как у солнечных панелей. Чтобы преобразованную в электричество энергию подавать лазерным лучом с орбиты на поверхность Марса, прямо к потребителям.
Конечно, эффективность отражения зеркал при этом уменьшится и стоимость их производства и доставки увеличится, но, зато, солнечная энергия будет использоваться, возможно, даже более эффективно, поскольку, всё равно, ледники отражают бОльшую часть падающего на них солнечного света и своей большой теплоемкостью препятствуют процессу оттавания. Для сиюминутного обеспечения энергией предпочтительна роль зеркал-парусов в виде солнечных панелей. А для долгосрочного терраформирования можно использовать обратную идеально зеркальную поверхность парусов. Такой dual режим будет возможен (имеет смысл использовать) для орбитальных зеркал-парусов, периодически уходящих в тень Марса, с вращением вокруг собственной оси, синхронизированным с длительностью марсианских суток.
Чтобы не увеличивать стоимость зеркал-панелей, можно сфокусированный ими солнечный свет преобразовывать в электричество на поверхности Марса. Тут надо посмотреть, что выгоднее - изготавливать и доставлять (на около марсианскую орбиту) и эксплуатировать солнечные панели или сооружать преобразователи сфокусированного солнечного света на поверхности Марса.

[OldmAN]

То ли дело вода! Её же не надо сразу всю тягать, а по ведерку, по литру, по грамму

окей, обогреть и осветить сторожку лесника хватит, для промышленности  же нужно всю воду Марса загнать в ГЭС (какой объем воды в сутки потребуется чтобы мало мальски продуктивно крутить турбины ?)

полиуретана (доставлять его до Марса лучше блоками, без тары )

ой, хотя бы Марс давайте пластиком не заси---живать)

А вы предсталяете какой механизм подъёма тогда будет нужен?

китайцы же сделали, и амеры тоже. рабочие установки. скорость не нужна - медленный подьем-накопление энергии, хоть полдня, хоть день. система передаточных шестерней - сверх большое усилие не нужно. цепочка генераторов - часть работает, часть заряжается, можно сделать "зеленую волну" наподобие согласования светофоров на улице.
---------

И совсем нестандартная идея - но она требует ооочень много времени, пространства и .... научных доработок - электричество в процессе фотосинтеза (весь покрытый зеленью, абсолютно весь, Марс для электричества у нас под боком есть...)

https://www.techinsider.ru/science/5670-naturalnoe-elektrichestvo-fotosintez-delo-budushchego/

[Ый]

М.б. укротить марсианские бури?

При той разрежённой атмосфере придётся делать лопасти ветряка невероятных размеров. Практически это бессмысленно.