Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Kaiserfrogling]

В середине 1920-х годов ЦАГИ разрабатывал ветроэлектрические станции и ветряки для сельского хозяйства.

Вики говорит - дальше чертежей и великих планов дело увы не пошло.

Первой рабочей ветротурбиной, стало башня  Уфимцева, которую автор рассматривал лишь как экспериментальный прототип
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ветроэлектростанция_Уфимцева
Причем башня была оснащена маховым аккумулятором

А на приложенном вами фото - ветряк"Ромашка" 82 года выпуска.

[Скеп-тик]

Вики говорит - дальше чертежей и великих планов дело увы не пошло.

Пошли в дело локомобили - тракторный движок на керосине или лигроине, и генератор. В 6 вечера заводили, в 10 выключали.
А водяные насосы от ветряков по Африке (южной) и Австралии во многих местах стоят. Даже брошенные хозяевами, исправно качают воду 50 лет без обслуживания, давая питьё антилопам и кенгуру.

[mbrane]

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

а вы со собрлись астроид на рельс положить... нуну ... удачи

Вики говорит - дальше чертежей и великих планов дело увы не пошло.

пошло - первая ВЭС в крыму появилась до войны... но правда на этом все и остановилось

[ivanij]

пошло - первая ВЭС в крыму появилась до войны... но правда на этом все и остановилось

 Между прочим, конструктором был - Ю.В.Кондратюк. 

[Serg53]

дальше чертежей и великих планов дело увы не пошло

Ну, почему же, в 20-х годах план ГОЭЛРО выполнили и перевыполнили, и основы индустрии создали, а в 30-х продолжили созидательную деятельность. А вот в США в 30-х годах была великая экономическая депрессия и разгул мафии!?

[mbrane]

Ну, почему же, в 20-х годах план ГОЭЛРО выполнили и перевыполнили, и основы индустрии создали,

о ВЭС идет речь, а не о плане ГОЭРЛО

[mbrane]

вот в США в 30-х годах была великая экономическая депрессия и разгул мафии

и еще негров у них линчуют... Фор инфо - в штатах в 1927 году имеломь 23 миддиона автомобилей при населении 122 миллиона человек... этот уровень нашей согучй страной был достигнут только в  2010 году

[ivanij]

вот в США в 30-х годах была великая экономическая депрессия и разгул мафии

и еще негров у них линчуют... Фор инфо - в штатах в 1927 году имеломь 23 миддиона автомобилей при населении 122 миллиона человек... этот уровень нашей согучй страной был достигнут только в  2010 году

 Правильно. Мы же не отсиживались за океаном

"от страстей и бедствий человеческих"

[AlexAV]

Комментарий модератора раздела

Настоятельно прошу прекратить политический флуд в теме.

Kaiserfrogling +30. Попытка оправдать преступления нацистов это уже совсем за гранью минимального приличия и уж точно есть прямое нарушение пункта правил 3.1е.

[Kaiserfrogling]

Я нигде и никогда их не оправдывал, и даже не собирался - хотя бы потому что в Германии с этим очень строго.
Если даже упоминание Адольфа приравнивается к попытке его оправдать - хорошо, впредь не буду.
По "3.1е" повторю "Политика - мать будущего", если обсуждать политику запрещено -  хорошо, впредь тоже не буду; но без этого все разговоры о будущем не стоят фальшивого пфеннига.
П.С.: это не попытка спорить модератором, а лишь желание уточнить правила

[Lieut]

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/Te−1/Ta)−1, где  Te - период обращения Земли по орбите, Ta - 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.

Астероидов много и в каждый конкретный момент парочка их них находится в баллистическом окне, как туда так и обратно. Пусть для каждого астероида интервалы между прибытием оборудования или отправками чушек металла будет весьма продолжительным, для Земли это будет непрерывный процесс.

[AlexAV]

Астероидов много

Если брать только те, которые доступны с относительно небольшим ХС (около 3 км/с и менее при старте с земной орбиты вне сферы действия поля тяжести Земли и приблизительно такое же значение ХС возвращения с астероида на Землю), а эту область грубо можно очертить значениями большой полуоси от 0.7 до 1.5 а.е. (т.е. астероиды расположенные между Венерой и Марсом) с наклонением орбиты менее 6 градусов, то не так уж и много получается. Среди астероидов для которых измерен диаметр этому условия соответствует только 39 объектов (использую каталог https://ssd.jpl.nasa.gov/tools/sbdb_query.html#!#results). Причём большая часть массы (а значит запасов никеля) среди них, видимо, сосредоточена на 13 объектах больше 500 метров. Причём из них ещё явно не все окажутся достаточно богаты летучими веществами для организации эффективной добычи, а значит общее число легко баллистический доступных объектов перспективных для организации добычи едва ли будет более пары десятков из которых только несколько штук будет относительно крупных.

Кстати, что касается размера. Тут ведь тоже будут экономические ограничения. На астероиде потребуется возводить очень сложную и дорогостоящую инфраструктур (большое количество горно-добывающего оборудования, печи-центрифуги, мощную электростанцию масштаба 100 МВт - 1ГВт, жилые модули с искусственной гравитацией и т.д.). И всё это должно как-то окупится. А это значит запасы сырья на разрабатываемом объекте должны быть достаточно велики, чтобы при существенной добычи (скажем масштаба 100 тыс. тонн никеля в год (в Норильске около 230 тыс. тонн в год), добыча должна быть достаточно велика, чтобы как-то компенсировать огромные затраты на создание добывающей инфраструктуры эффектом масштаба) её можно было вести достаточно долго, несколько десятилетий. А начальные запасы масштаба 5 млн. тонн никеля (при содержании в породе 1.2%, типичной для углистых хондритов) соответствуют довольно крупному телу, диаметром масштаба 0.9 км (судя по данным для (162173) Рюгу средняя плотность для не слишком крупных астероидов не очень высока около 1.2 т/м3). Кстати среди относительно легко доступных баллистически таких совсем мало. Критерию 0.72 < a < 1.52 и i<6 градусов удовлетворяют только шесть астероидов более 900 метров в диаметре: 66146 (1998 TU3) (диаметр 2.9 км), 363505 (2003 UC20) (диаметр 1.9 км), 194268 (2001 UY4) (диаметр 1.2 км), 175706 (1996 FG3) (диаметр 1.196 км), 68278 (2001 FC7) (диаметр 0.942 км), 65679 (1989 UQ) (диаметр 0.918 км). Из которых ещё надо выбрать только богатые летучими веществами (судя по альбедо, к таким, возможно, принадлежит четыре из шести перечисленых). Т.е. в действительности интересных тел может оказаться и совсем не много.

Пусть для каждого астероида интервалы между прибытием оборудования или отправками чушек металла будет весьма продолжительным, для Земли это будет непрерывный процесс.

Проблема не в периодичности отправки чушек на Землю. Проблема в обслуживании и ротации персонала комплекса.

Добывающий комплекс на астероиде ведь будет очень сложным ГОК с большим количеством горно-добывающего оборудования, мощной электростанцией, печами-центрифугами и большим количеством различного вспомогательного оборудования. Всё это должен кто-то обслуживать и ремонтировать, соответственно, потребуется большое количество персонала. Человек в невесомости живёт плохо, а значит для персонала потребуется станция с искусственной гравитацией, но станцию с искусственной гравитацией под грунт астероида уже особо не зароешь, а значит появляется проблема с дозовой нагрузкой на персонал (ведь находиться всё это будет вне магнитосферы Земли). Причём, вообще не понятно будет ли допустимо нахождение человека на станции вне магнитосферы земли в течении нескольких лет непрерывно просто по медицинским показаниям, а как ротировать персонал быстрее с таким редким баллистическим окном не очень ясно. Кроме того, комплексу постоянно нужны будут поставки запчастей, а в ситуации, когда срок между заказом и поставкой измеряется несколькими годами, а то и десятилетием, вообще не очень понятно, как обеспечивать стабильную работу комплекса.

Всё это на самом деле очень серьёзные технические проблемы с не очень ясным способом их решения.

[AlexAV]

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

А какая разница? Для направляющих рельсотрона в двигателе и в любой другой области применения проблема износа будет совершенно одинаковой. Кстати, объём массы, который надо ускорить в реактивном двигателе при ХС~3 км/с и типичных скоростях, которые может давать рельсотрон, будет иметь один порядок с доставляемой полезной нагрузкой.

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

Формулу Циолковского никто не отменял. При ХС~3 км/с и скорость отбрасываемой массы должна иметь масштаб тех же самых 3 км/с, чтобы отбрасываемая масса не получилась неприлично большой. А учитывая, что на месте нам доступен только одни ферромагнитный материал (собственно добываемый на астероиде сплав железа и никеля), то даже при скорости отбрасываемой массы 3 км/с (при ХС = 3 км/с) нам придётся выбрасывать более 60% добываемого никеля, что уже величина, мягко говоря, неприлично большая. А если скорость отбрасываемой массы ещё уменьшать - и совсем получится какой-то колхоз "Напрасный труд", когда большую часть добываемого никеля мы просто необратимо выбрасываем в виде реактивной струи. Причём даже ускоритель Гаусса до 3 км/с получается какой-то монструозной конструкцией, явно не годящейся на роль двигателя КА.

[gans2]

Проблема не в периодичности отправки чушек на Землю

Отправлять на Землю - высшее шлемоглавие космошахтерное.
Отправлять надо на Луну и Фобос. Это особенности выполнения планов ААSM и ISRU. Добывать то же самое на месте будет дольше. А вот пенетрация концентратов ускоряет сборку-замыкание Лунного и Фобосового макрорепликаторов .

[Serg53]

о ВЭС идет речь

Можете найти технические характеристики ветродвигателя Д-18?

[Serg53]

23 миддиона автомобилей при населении 122 миллиона человек

Рост количества автомобилей коррелирует с усилением мафиозных взаимоотношений и экономической депрессией! Нужны ли такие автомобили?

[leon10010]

Пошли в дело локомобили - тракторный движок на керосине или лигроине, и генератор. В 6 вечера заводили, в 10 выключали.

Да хоть на нефти. У нес такой движок на заводе механическом всю войну снаряды точил. Валы через цеха шли, на токарные станки ременный привод.
 Потом колонна студебекеров через снег и поля, напрямую, без дороги,  на Воронежский фронт.

 Кто догадается, как студебекеры шли через поле по полтораметровому снегу?

[mbrane]

Рост количества автомобилей коррелирует с усилением мафиозных взаимоотношений и экономической депрессией!

Шо 23 миллиона маффиози купили по авто?

[leon10010]

Рост количества автомобилей коррелирует с усилением мафиозных взаимоотношений и экономической депрессией!

Шо 23 миллиона маффиози купили по авто?

  Дешевые они были, эти форды. Плюс экономика сша держится не на чудесной, невиданной   производительности труда американцев. Так подумаешь, это во сколько они умнее и трудолюбивие нас? Прям диву даешься. 

 Розничная стоимость автомобиля жигули принималась волевым решением правительства. К себестоимости производства его отношения никакого не имела.   Можно было продавать его в три раза дешевле, и завод имел бы все равно громадную прибыль.
 Впрочем, как и стоимость магнитофонов, телевизоров.

[mbrane]

Дешевые они были, эти форды.

ну стало быть и в америке было не все так ужасно как нам расскзывает Серж53, даде не смотря на депрессию и массоввое разорение фермеров