Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[pkl]

В части создания гидроаккумулирующих систем сверхбольшой ёмкости скорее нужно смотреть на естественные крупномасштабные структуры рельефа (моря, озера, речные системы), а не в сторону монструозных по масштабу земляных работ по созданию искусственных. Первый путь по затратам будет на много эффективнее.

Конечно, пользоваться возможностями рельефа нужно, но это возможно далеко не везде, а гидроаккумуляторы нужны там, где есть потребители. А Вы уверены, что строительство таких суперсистем потребует меньшего объёма земляных работ, нежели огородить дамбой участок, допустим, Азовского моря? При этом система начнёт работать только когда будет готова целиком, тут невозможны промежуточные этапы. Я же предлагаю начать со сравнительно небольших маломасштабных систем, буквально поселкового уровня и потом потихоньку расширять их. Наконец, такой системе рано или поздно придётся останавливаться на ремонт - в таком случае полцивилизации рискует остаться без аккумулирующих мощностей.

[pkl]

Системы не такого масштаба, поменьше, в локальных губах и заливах, естественно, тоже имеют право на существование. По сути та это та же самая концепция (отсекаем залив или губу относительно небольшой дамбой и закачиваем туда воду из моря для создания разности уровней).

Если берег плоский, как у нас вокруг Куршского и Калининградского заливов, или на Азовском море, всё равно придётся строить дамбу по всему периметру бухты/залива.

[pkl]

Чего мелочиться-то, почему не 100 км х 100 км? 10000 кв.км это ого-го! А все механические узлы ветряков и насосов сделать из армированного полипропилена - в отличии от дерева это не гниёт!

Гм... найти такой квадрат в акватории будет не просто. В любом случае размеры должны быть в пределах разумного.

[pkl]

Объём аккумулятора должен быть такой, чтобы за 30-40 дней можно было выкачать  (или наоборот, накачать) весь объём воды за счёт ветра или атомной генерации (воду ГЭС тратить на закачку воды? А зачем?).

зачем?... сезоны у нас дляться по 3-6 месяцев

И по 3 - 6 месяцев штиль?

[pkl]

Тут не всё так просто. Первый момент - материал с астероида на Землю надо как-то доставить. Гравитация самого астероида - незначительна, но вот требуемый ХС для перевода тела на орбиту, пересекающую Землю, обычно весьма значителен, масштаба нескольких км/с (кроме нескольких мелких околоземных астероидов). Соответственно, возникает вопрос - а как обеспечить эту доставку. Делать это за счёт топлива, доставляемого с Земли, вообще не вариант. Если на каждый килограмм железо-никелевого сплава нужно будет доставлять несколько килограмм топлива с Земли на астероид, то экономика такой добычи получится абсолютно абсурдной. Соответственно, без вариантов тут нужен ISRU, т.е. топливо для доставки железо-никелевого сплава нужно добывать на самом астероиде. Однако, сколько-нибудь заметное количество летучих веществ содержат только углистые хондриты. Металлические астероиды (да и большинство каменных, кроме углистых хондритов) для добычи - абсолютно непригодны, там попросту не будет источника сырья для производства топлива, нужного для доставки сплава на Землю.   

Решение: электромагнитные ускорители массы. Пушки Гаусса или рельсотроны. Стрелять железной дробью, железо у нас и так есть, у нас хром и никель в дефиците.

[mbrane]

Видимо, добывать на месте, а потом отправлять на Землю в капсулах-контейнерах. Естественно, такой хром и никель будут использоваться только в тех случаях, где без них совсем никак.

то чно... а капсул контенеры будут прямо из пласилина на астороиде лепить специально обученные люди

Так на реактор надо меньше меди, чем на ветряки.

даже до тебя это дошло, а до него пока еще упряжка оленей едет

или на Азовском море, всё равно придётся строить дамбу по всему периметру бухты/залива.

Решение: электромагнитные ускорители массы. Пушки Гаусса или рельсотроны. Стрелять железной дробью, железо у нас и так есть, у нас хром и никель в дефиците.

Знаешь почему таких как ты и я не берут в космонавты и летчики испытатели - поскольку унас похвоночник в трусы высыпется даже при уже при 5 секундной нагрузе в 10 g... а на рельсотроне у тебя нанрузка в10 кратная в тсении 100 секунд разгона - 6 милиметровым алюминевым корпусом не обойдекшься, потом начинает такаяже нагрузка но отрицательная по знаку - сопротивление воздуха с разогревом корпуса до пры тыш градуслв (селябинскитидоли развавлился еше на высоте 25  км, где плотность в 50 раз ниже той атмосферы которая нас окружает... короче барин вам прежде чем идеи космического масштаба генерить, ккурс природовеления и физики школьныйоткрыть,дабы знать свойства мира котрогый окружает вас

[Serg53]

Что до прибрежной черты, то далеко не везде есть большие приливы.

Речь шла об океане и океанском побережье.

при чём тут эффективность?

По минимуму, энергонакопитель должен сглаживать суточную неравномерность. Надо знать разницу между дневным и ночным потреблением мощности в энергосистеме. Каким должен быть оптимальный размер энергосистемы? При слишком длинных ЛЭП велики потери в проводах от тока, от короны, от трансформации.

[AlexAV]

Никель с кобальтом и т.д. в астероидах находятся не перидотитах, а в металлической фазе.

Ещё одна проблема к двум обозначенным - очень редкое баллистическое окно для околоземных астероидов. Дело в том, что, да, ХС, перелета от Земли к околоземному астероиду (и обратно) может быть небольшим при движении по окологомоновской траектории. Но тут есть один момент - только при оптимальном взаимном расположении Земли и астероида на орбитах. Частота событий такого оптимального расположения около \( (1/T_e - 1/T_a)^{-1} \), где  \( T_e \) - период обращения Земли по орбите, \( T_a \) - астероида. Если, скажем, большая полуось орбиты астероида a = 1.1 а.е., то период между баллистическими окнами будет 7.5 лет. Во все остальные периоды, кроме этого баллистического окна, энергозатраты на перелёт будут очень большими.

Как эффективно вести добычу, когда доставка чего-либо на астероид (как и доставка готовой продукции с астероида на Землю), возможна лишь в течении короткого периода раз в десятилетие - тоже не очень понятно. 

[AlexAV]

Решение: электромагнитные ускорители массы. Пушки Гаусса или рельсотроны. Стрелять железной дробью, железо у нас и так есть, у нас хром и никель в дефиците.

Тут есть очень серьёзная техническая проблема. Оба типа электромагнитных ускорителей имеют сложно решаемые технологические сложности, которые пока не  позволяют их использовать для ускорения значительных масс до скоростей порядка нескольких км/с.

Для рельсотрона попросту не существует материала, способного сколько-нибудь эффективно противостоять дуговой эрозии при выстреле. Хоть какую-то стойкость имеет медь с серебряным покрытием, но даже такие направляющие выдерживают в лучшем случае десятки, сотни выстрелов, после чего приходят в негодность. Понятно, что такая стойкость направляющих делает рельсотрон практически непригодным для доставки промышленных колличеств металла с астероида. Ну и кроме того медно-серебряные направляющие требуют очевидным образом серебра, которого и на астероидах практически нет.

Пушка Гаусса, хотя и не имеет проблем с эрозией направляющих, однако, для неё характерна другая сложность - неприемлемо низкий темп ускорения. Удельный магнитный момент насыщение железа при комнатной температуре  218 А м2/кг. Это значит, что при ускорении полем 5 Тл (довольно большое поле) пушка Гаусса будет сообщать железному снаряду около 1090 Дж/кг на ступень. Чтобы набрать с помощью пушки Гаусса скорость 3 км/с потребуется около 4128 таких ступеней. Так как каждый соленоид на 5 Тл тоже не совсем меленький, то конструкция в целом получится совершенно монструозной. Собственно из-за этого в современных проектах корабельных электромагнитных пушек речь практически всегда идет о рельсотронах, а не о пушках Гаусса (несмотря на нерешенную проблему эрозии направляющих в рельсотроне, которой вообще нет у пушки Гаусса). Попросту пушка Гаусса, ускоряющая снаряд до более-менее приличной скорости, получится неадекватно большой даже для эсминца.

[gans2]

Как эффективно вести добычу, когда доставка чего-либо на астероид (как и доставка готовой продукции с астероида на Землю), возможна лишь в течении короткого периода раз в десятилетие

А не надо частникам этим заниматься. Только массовое освоение. Что бы руда на околоземную орбиту приходила каждый день, надо отправлять её с подходящего астероида в подходящее время. Это не для "купцов-однодневок".

[gans2]

Оба типа электромагнитных ускорителей имеют сложно решаемые технологические сложности,

Значит надо внешний разгон. Подвесить контейнер на маглеве и долбить его кумулятивными пестами в разгонный бустер-уловитель пестов. Маглев по большому кругу, а песты втыкать по касательной, так, что бы входили точно по оси. Кумулятивные заряды выпекать из алюминия или магния и "сжигать" его в воде.

[mbrane]

А не надо частникам этим заниматься. Только массовое освоение.

А ты думаешь государственное освоение хоть чем то отличается от освоения крупной корпорации.

Подвесить контейнер на маглеве и долбить его кумулятивными пестами в разгонный бустер-уловитель пестов.

А вы случаем не в паре с Итогом нашим Маском гиперлуп по миру не продаете.

[ivanij]

А ты думаешь государственное освоение хоть чем то отличается от освоения крупной корпорации.

 Только PR-ом.

[Serg53]

В середине 1920-х годов ЦАГИ разрабатывал ветроэлектрические станции и ветряки для сельского хозяйства. Конструкция «крестьянского ветряка» могла быть изготовлена на месте из доступных материалов. Его мощность варьировалась от 3 л. с., 8 л. с. до 45 л. с. Такая установка могла освещать 150 - 200 дворов или приводить в действие мельницу. Для постоянства работы был предусмотрен гидравлический аккумулятор.

Многолопастные ветротурбины имеют меньший КПД, но больший пусковой вращающий момент при слабом ветре. В конце 1980-х годов в СССР производился агрегат АВВП-1,2 «Ромашка» предназначенный для подъёма воды из любых водоисточников (скважины, колодца, открытого водоёма и т.п.) с глубиной залегания воды до 8 метров.
Параметры агрегата -
Подача воды при скорости ветра 5 м/с и
суммарной высоте подъема 10 метров - 300 л/ч
Максимальная подача воды - 400 л/ч
Максимальная высота всасывания - 8 м
Максимальный напор - 3,5 м
Предельно допустимая скорость ветра - 40 м/с
Диаметр ветроколеса - 1,2 м
Число лопастей - 12
Масса агрегата - 40 кг
Цена в 1990 году - 114 рублей

[loky1109]

Понятно, что такая стойкость направляющих делает рельсотрон практически непригодным для доставки промышленных колличеств металла с астероида.

pkl кажется подразумевал рельсу не в качестве доставщика грузов, а в качестве двигателя.

Попросту пушка Гаусса, ускоряющая снаряд до более-менее приличной скорости, получится неадекватно большой даже для эсминца.

Соответственно нам не нужна такая уж огромная скорость. Скорее даже вредна.

[mbrane]

Соответственно нам не нужна такая уж огромная скорость. Скорее даже вредна.

нужна скрость не менее второй ксосмической (11,2 км/с) причем на выходе из атмосферы(высоте 100 км)

[loky1109]

нужна скрость не менее второй ксосмической (11,2 км/с) причем на выходе из атмосферы(высоте 100 км)

Зачем? Это двигатель для астероида. Его не надо выводить в космос, он уже там.

[Проходящий Кот]

А зачем такая скорость для контейнеров с астероида?
Правда подобный способ доставки  концентрата с астероидов ничем не отличим от обстрела Земли из космоса.

[loky1109]

А зачем такая скорость для контейнеров с астероида?
Правда подобный способ доставки  концентрата с астероидов ничем не отличим от обстрела Земли из космоса.

Кажется только я прочитал, что написал pkl.

[MenFrame]

Зачем? Это двигатель для астероида.

Ну тогда из расплава вытяните проволоку, и ее используйте в качестве статического солнечного паруса для маневров к земле.