Годится ли ионный двигатель для звездолетов?

[alex_semenov]

Таскать харч с собой - маразм. Зачем вообще это тут обсуждать?
Неуже ли не понятно, что пока вы таскаете харчь с собой, запасенный на Земле, вы делаете ВЫЛАЗКИ во вселенную но вы там НЕ ЖИВЕТЕ! То есть вы как водолаз, который связан шлангом с поверхностью. И далеко вы с таким шлангом уйдете, "дети галактики"?

[Retired]

Таскать харч с собой - маразм. Зачем вообще это тут обсуждать?
Неуже ли не понятно, что пока вы таскаете харчь с собой, запасенный на Земле, вы делаете ВЫЛАЗКИ во вселенную но вы там НЕ ЖИВЕТЕ! То есть вы как аквалангист, который связан шлангом с поверхностью. И далеко вы с таким шлангом уйдете, "дети галактики"?

Не кипешитесь: все переселенцы брали хавчик с собой в дорогу, а новый разводили только на месте прибытия (если доплыли), но не ранее прибытия.

[AlexAV]

Что такое 1-3% КПД фотосинтеза типичного растения? ПО ОТНОШЕНИЮ К ЧЕМУ этот КПД?

Обычно определяется как отношение энергии которая получается при сжигании изменения величины массы растения к количеству поглощённого растением света.

К поглащенному ПИГМЕТНОМ свету? (тогда почему КПД так низок ибо на вашем графике в любой части спектра  действие от поглощения действительно где-то составляет 98%)?

Величины поглощённого пигментом и просто поглощенного отличаются не очень сильно. Низкое значение КПД получается из-за того, что в качестве полезной части учитывается только прирост новой биомассы. Т.е. энергия полезная для нас (с точки зрения растения энергия потраченная на текущий ремонт биомолекул или, скажем, работу  ионных насосов мембран тоже была полезной и её в общей сумме весьма много, но понятно что в биомассу она не пошла и для нас потеряна и в определённое таким образом КПД не попадает).

[SY]

Неправильно понимаете. 710-380 это полоса поглощения хлорофилла. Любой квант поглощенной пигментом здесь идёт в дело. Квантовая эффективность фотохимической системы во всей этой полосе около 98%.

С фотосинтезом все на много сложнее. У высших растений есть две системы фотосинтеза на базе пигментов П700 и П680 (число - это длина волны необходимая для активации).
Хлорофилл фотосинтезом не занимается, он только перенаправляет свет на эти пигменты. Соответственно нет смысла изучать спектр изолированного хлорофилла, он входит в насыщение и не может избавиться от фотонов иначе как в тепло или переизлучить их. Вся энергия свыше необходимой для активации пигментов П700 и П680 уходит в тепло. Поэтому и освещают в системах с полной светокультурой с преобладанием красного света. Синий свет нужен для физиологии, по его соотношению ко всему спектру растения определяют когда закладывать почки, когда цвести и т.п. То есть синий цвет является тригером некоторых фитогармонов. На чисто красном свете возможен только вегетативный рост, и еще есть проблемы с грибковыми инфекциями, поэтому иногда синий заменяют на ближний ультрафиолет.

Как видно на схеме антена(рупор) улавливает все кванты с энергией выше пороговой, и в этом процессе участвует не только хлорофилл А(сине-зелённый), но и некоторое количество других пигментов, образующих светособирающий комплекс.
Светособирающий комплекс I содержит примерно 200 молекул хлорофилла A
Светособирающий комплекс II типично содержит 200 молекул хлорофилла А, 100 молекул хлорофилла В(жёлто-зелёный), 50 молекул каротиноидов и 2 молекулы феофитина.
Фотосистема I может действовать автономно без контакта с системой II.
Чем темнее(насыщенее) цвет листьев растения, тем больше хлорофилла В по сравнению с хлорофиллом А.
В целом процесс фотосинтеза имеет низкий КПД(от 0,1 до 2-3%). При передаче кванта от хлорофилла А к хлорофиллу B теряется 10% энергии, а при передаче от каротиноидов к хлорофиллу - 60%.
Для проведения одного законченного "акта" фотосинтеза, светособирающий комплекс должен успеть собрать несколько квантов света, прежде чем накопленная энергия рассеится ввиде тепла или света(будет переизлучена).
Зеленый цвет соответствует максимуму "потерянных" квантов. Спектры поглощения изолированных компонентов светособирающих комплексов ничего не говорят о том как будет вести себя весь комплекс. Изолированная молекула хлорофилла просто не может утилизировать по назначению падающий на нее свет. Если вопрос освещения сформулировать по другому - каким спектром можно ограничиться, то для фотосинтеза центр I нуждается в квантах 700нм, а центр II - 680нм.
Кроме фотосинтеза от интенсивности различных участков спектра зависит "поведение" растения - от поиска источника света, до цветения и прочих особенностей в "личной" жизни растений.(Сейчас много экспериментируют с монохромными светодиодами и получают неожиданные результаты - так салат часто начинает цвести).
Т.е. для фотосинтеза достаточно красного света необходимой интенсивности, а все остальное - это ЦУ для растения - куда расти и что делать.(конечно, вкупе с температурой и прочими факторами).

[Retired]

С фотосинтезом все на много сложнее. У высших растений есть две системы фотосинтеза на базе пигментов П700 и П680 (число - это длина волны необходимая для активации).

А почему на Вашей схеме нет УФ? Разве ультрафиолет не требуется для полноценного роста флоры?

[AlexAV]

С фотосинтезом все на много сложнее. У высших растений есть две системы фотосинтеза на базе пигментов П700 и П680 (число - это длина волны необходимая для активации).

Знаю.

Хлорофил фотосинтезом не занимается, он только перенаправляет свет на эти пигменты.

Точнее передают туда рождающиеся на них экситоны.

Вся энергия свыше необходимой для активации пигментов П700 и П680 уходит в тепло. Поэтому и освещают в системах с полной светокультурой с преобладанием красного света. Синий свет нужен для физиологии, по его соотношению ко всему спектр растения определяют когда закладывать почки, когда цвести и т.п. То есть синий цвет является тригером некоторых фитогармонов. На чисто красном свете возможен только вегетативный рост, и еще есть проблемы с грибковыми инфекциями, поэтому иногда синий заменяют на ближний ультрафиолет.

Абсолютно согласен. Я это и пытался объяснить здесь.

[SY]

А почему на Вашей схеме нет УФ? Разве ультрафиолет не требуется для полноценного роста флоры?

ультрафиолет воздействует на другие пигменты и фитогармоны и в фотосинтезе участвует с очень низкой эффективностью
при передаче от каротиноидов к хлорофиллу теряется 60% энергии.
синий(подразумевая ультрафиолет) ограничивает рост плесени, она его боится(избегает эволюционно).

[Кремальера]

вы делаете ВЫЛАЗКИ во вселенную но вы там НЕ ЖИВЕТЕ! То есть вы как водолаз, который связан шлангом с поверхностью. И далеко вы с таким шлангом уйдете, "дети галактики"?

Не дальше Земли-2.У нас по условию летят люди.Обычные обезьяны из мяса с костями.Есть пункт А,есть пункт В,между ними пятнадцать веков.То бишь нам "ехать" надо,а каким макаром не суть.А ваша "бочка" ув.Александр естественно заточена под ваш же тех.расчет,СЖО, и т.д.И тут мы подходим к дилемме цилиндриков О,Нейла:если мы умеем жить в космосе,то зачем нам иные системы?

[SY]

если мы умеем жить в космосе,то зачем нам иные системы?

У "бочки" маленький объем, большие энергозатраты на проживание и высокая уязвимость

[alex_semenov]

Обычно определяется как отношение энергии которая получается при сжигании прироста новой биомассы к количеству поглощённого растением света.

То есть вариант 2?

К поглащенному ПИГМЕТНОМ свету? (тогда почему КПД так низок ибо на вашем графике в любой части спектра  действие от поглощения действительно где-то составляет 98%)?

Величины поглощённого пигментом и просто поглощенного отличаются не очень сильно. Низкое значение КПД получается из-за того, что в качестве полезной части учитывается только прирост новой биомассы. Т.е. энергия полезная для нас (с точки зрения растения энергия потраченная на текущий ремонт биомолекул или, скажем, работу  ионных насосов мембран тоже была полезной и её в общей сумме весьма много, но понятно что в биомассу она не пошла и для нас потеряна).

То есть растение тратит ЗАМЕТНУЮ часть полученной им энергии на самоподдержание, а не на рост? Какова эта доля? Где-то тут уже мелькало что порядка половины. То есть все равно не может быть так много!

Если вариант 2, то почти все (львиная доля) потери светового потока идут на нагрев листа и на испарение. Как и было сказано в одной из ссылок. 40% на испарение воды и на охлаждение, 35% на нагрев.
Вот смотрите. Из всего упавшего света до пигмента не доходит 75% фотонов. То есть в фотосинтезе участвует 0.25 ПОГЛОЩЕННЫХ фотонов. Теперь из поглощенных пигментом фотонов 98 утилизируются в полезную энергию. Возьмем 0.8.  Из утилизированной энергии только, допустим 0.25 идет на рост биомассы (остальные 0.75 идут на внутренние нужды поддержания гомеостаза, дыхание и прочее балавство).
Итого:
0,25*0,8*0,25=0.05

Блин, все равно мы имеем 5%!
Если лист отражает 10% (а глупо считать отраженный свет потерянным, в грамотно построенной теплице он может быть утилизирован другим листом, но буем считать так!):

0.9*0,25*0,8*0,25=0.045

Все равно 4.5%!!!
Ну никак не 1%!!!

[Retired]

У "бочки" маленький объем, большие энергозатраты на проживание и высокая уязвимость

Вот поэтому и надо поскорей от нее избавится по прилету.

[Retired]

Все равно 4.5%!!!
Ну никак не 1%!!!

Это все равно "зона абсолютно рискованного земледелия". 1500 урожаев? Один сбой и кирдык населению гарантированно обеспечен. Только все с собой.

[SY]

Все равно 4.5%!!!
Ну никак не 1%!!!

энергия тратится на добычу и транспортировку воды.
Кроме того она несколько раз меняет свой носитель прежде чем отложится в виде крахмала или жиров.

[Проходящий Кот]

вы делаете ВЫЛАЗКИ во вселенную но вы там НЕ ЖИВЕТЕ! То есть вы как водолаз, который связан шлангом с поверхностью. И далеко вы с таким шлангом уйдете, "дети галактики"?

Не дальше Земли-2.У нас по условию летят люди.Обычные обезьяны из мяса с костями.Есть пункт А,есть пункт В,между ними пятнадцать веков.То бишь нам "ехать" надо,а каким макаром не суть.А ваша "бочка" ув.Александр естественно заточена под ваш же тех.расчет,СЖО, и т.д.И тут мы подходим к дилемме цилиндриков О,Нейла:если мы умеем жить в космосе,то зачем нам иные системы?

А с чего вы взяли, что в пункте В есть что-то? Там в лучшем случае есть углеродистые материалы.
У нас десантно- освоительная экспедиция, а не просто переселенческая...

[Проходящий Кот]

Все равно 4.5%!!!
Ну никак не 1%!!!

Это все равно "зона абсолютно рискованного земледелия". 1500 урожаев? Один сбой и кирдык населению гарантированно обеспечен. Только все с собой.

А если испортится суперзапас еды, то кирдык однозначен, без вариантов.
При неурожае же колонисты помучаются.
"Если долго мучиться, что-либо получится"....

[Retired]

А если испортится суперзапас еды, то кирдык однозначен, без вариантов.

Только при отказе вакуумной упаковки или холодильника - это чинится быстро и легко.

[SY]

Собственно барбосы хавали замороженное мясо мамонтов в ЯМО, и живы-здоровы.

А где мы столько мяса мамонта возьмем? Да и не барбосы ведь полетят, чтоб просрочкой кормить.

[alex_semenov]

энергия тратится на добычу и транспортировку воды.
Кроме того она несколько раз меняет свой носитель прежде чем отложится в виде крахмала или жиров.

Есть оценки какая часть из добытой фотоэнергии на это тратится?
Я хочу увидеть весь процесс от начала до конца и понять где что тратится? Где что можно надеястся подкрутить В ПРИНЦИПЕ?
Понятно что на этих процессах ничего выкрутить (если генетики не умудрятьс) нельзя.
Мы имеем массу цифр, которые непонятно от чего считаются и не понятно что доказывают!
Ну вот посмотрите:

Максимальная эффективность фотосинтеза интенсивных зерновых культур при идеальных условиях 3 —10 %. А если рассматривать планету в целом, то КПД падающей ФАР составляет всего около 0,2 %

То есть, если верить этой писульке, подобрав условия мы можем увеличить КПД в 15-50 раз!
Я хочу понять ЗА СЧЕТ ЧЕГО?
Для нас переход от 1% к 5%  - пятикратный рост! Это как раз покрыть разницу между кпд по свету и по электричеству!

[Retired]

А где мы столько мяса мамонта возьмем? Да и не барбосы ведь полетят, чтоб просрочкой кормить.

Это я про то, что натурный прецедент, то есть факт/возможность долгосрочного хранения еды - уже доказана! Де факто!

[SY]

При неурожае же колонисты помучаются.

Надо иметь и запас и диверсифицированные производства. От хлореллы и спируллелы и кончая хемосинтезом на водороде, в промежутке имее клеточную культуру мышечной ткани говядины.