Форум Новости Космонавтики

Как обойтись без изотопных источников на лунных стационарных объектах.

Одним из слабейших элементов не выдерживающих лунные ночные температуры на поверхности Луны являются аккумуляторы.
Для обеспечения температурного режима в ночное время в лунных объектах используются изотопные источники энергии.
В целях обеспечения допустимого температурного режима эксплуатации аккумуляторов и других комплектующих в ночное время в стационарных объектах на поверхности Луны предлагаю:
Сразу после посадки посадочного модуля, пробурить шурф на глубину в 1 метр и опустить в него на кабелях аккумуляторы. Шурф засыпать реголитом.

Известно что температура реголита на глубине в один метр составляет -35°С, что допустимо для некоторых типов аккумуляторов.

Все мои мысли принадлежат только России.

Идею дарю для реализации на АМС Луна-27 и последующих лунных(и не только) АМС России.

Жаль только, что человечество не умеет бурить на других планетах шурфы таких размеров, чтобы туда могла пролезть двадцатикилограммовая аккумуляторная батарея...
А ещё жаль, что стабильная температура в грунте - из-за его низкой теплопроводности, которая означает, что зарытая в него батарея перегреется.

Цитата: SONY от 26.09.2023 11:09:27Жаль только, что человечество не умеет бурить на других планетах шурфы таких размеров, чтобы туда могла пролезть двадцатикилограммовая аккумуляторная батарея...
А ещё жаль, что стабильная температура в грунте - из-за его низкой теплопроводности, которая означает, что зарытая в него батарея перегреется.

"Все мои мысли принадлежат только России" - Лунатик
;D Такие мысли нельзя закапывать в лунный грунт...

Цитата: SONY от 26.09.2023 11:09:27А ещё жаль, что стабильная температура в грунте - из-за его низкой теплопроводности, которая означает, что зарытая в него батарея перегреется.

можно предположить, что настолько низкой теплопроводностью обладает только реголит. Если закопаться глубже реголита, то там вероятны более типичные значения.

Цитата: vlad7308 от 26.09.2023 15:26:43

Цитата: SONY от 26.09.2023 11:09:27А ещё жаль, что стабильная температура в грунте - из-за его низкой теплопроводности, которая означает, что зарытая в него батарея перегреется.

можно предположить, что настолько низкой теплопроводностью обладает только реголит. Если закопаться глубже реголита, то там вероятны более типичные значения.

Все проще, нужно вещество, которое обладает большей теплоёмкостью и теплопроводностью. Но вы видимо плохо усвоили школьные знания)

Получается, что все эти МНЛС итп обречены на вечную возню с аккумуляторами? То есть при наступлении лунной ночи каждый автономный объект должен либо греть свой аккумулятор грязной радиоизотопной грелкой, либо сдавать его на хранение в тёплое место (ну или самому прятаться в большом теплом гараже)? 

Цитата: Arzach от 26.09.2023 16:27:30Получается, что все эти МНЛС итп обречены на вечную возню с аккумуляторами? То есть при наступлении лунной ночи каждый автономный объект должен либо греть свой аккумулятор грязной радиоизотопной грелкой, либо сдавать его на хранение в тёплое место (ну или самому прятаться в большом теплом гараже)?

ну... либо нужны аккумуляторы, выдерживающие низкие температуры.

Цитата: Arzach от 26.09.2023 16:27:30грязной радиоизотопной грелкой

Практически чистой (при надлежащем обращении) и безопасной грелкой.

Для Луны нет ничего лучше маховичного накопителя. Вакуум ему только полезен,а перепады температуры вообще до лампочки. На магнитной подвеске ротора практически неограниченный срок службы.

Цитата: V.V. от 26.09.2023 17:10:51

Цитироватьгрязной радиоизотопной грелкой

Практически чистой (при надлежащем обращении) и безопасной грелкой.

Ну то есть, по факту, все же грязной. ;)
Впрочем, на фоне радиационной обстановки на поверхности Луны новоприбывшая грелка являет собой образец чистоты.

Цитата: Юрий Темников от 26.09.2023 17:13:20Для Луны нет ничего лучше маховичного накопителя. Вакуум ему только полезен,а перепады температуры вообще до лампочки. На магнитной подвеске ротора практически неограниченный срок службы.

Магнитная подвеска требует либо сверхнизких температур, чтобы сверхпроводники работали, чего на Луне днём нету, либо постоянного расхода энергии на работу электромагнитов, датчиков положения и управляющей электроники.
Куда меньше энергии уйдёт на подогрев аккумулятора от него самого же, чем на работу активного магнитного подвеса.

Да и вообще, найти на замену РИТЭГу какой-то накопитель энергии с плотностью энергии порядка одного МВт*ч на кг проблематично. )

Цитата: SONY от 26.09.2023 17:27:04

Цитата: Юрий Темников от 26.09.2023 17:13:20Для Луны нет ничего лучше маховичного накопителя. Вакуум ему только полезен,а перепады температуры вообще до лампочки. На магнитной подвеске ротора практически неограниченный срок службы.

Магнитная подвеска требует либо сверхнизких температур, чтобы сверхпроводники работали, чего на Луне днём нету, либо постоянного расхода энергии на работу электромагнитов, датчиков положения и управляющей электроники.
Куда меньше энергии уйдёт на подогрев аккумулятора от него самого же, чем на работу активного магнитного подвеса.

Забываем про КПД зарядки-разрядки 95% и меньшую в 6 раз силу тяжести на луне.Ну и -180 ночью,для создания запаса хладоагента и ЭВИ.А уж ежели топливо Н2- О2 будут добывать,ну тут ваще без проблем!  Правда тут уже ЭХГ,они же электролизёры  рулят. Ну и НАСА уже подсуетилось,накопитель с ёмкостью 550вт\час\кг. уже существует

Цитата: Юрий Темников от 26.09.2023 18:27:01Забываем про КПД зарядки-разрядки 95% и меньшую в 6 раз силу тяжести на луне.Ну и -180 ночью,для создания запаса хладоагента и ЭВИ.А уж ежели топливо Н2- О2 будут добывать,ну тут ваще без проблем!

Вы, кажется, путаете реальную АМС с чьими-то фантазиями на тему лунной базы...

Цитата: Юрий Темников от 26.09.2023 17:13:20Для Луны нет ничего лучше маховичного накопителя.

Это вообще отдельная тема. Все знают о высоком КПД супермаховиков, но мало кто может объяснить, почему их нет в современной технике.

Цитата: V.V. от 26.09.2023 20:08:10но мало кто может объяснить, почему их нет в современной технике.

Из-за большого саморазряда, сложностей с транспортировкой (гироскопический эффект и чувствительность к вибрациям), риска взрыва даже без каких-либо внешних воздействий (просто сам по себе вышел из строя подшипник).

А, кстати, как снимать энергию с маховика с бесконтактным подвесом? Ему нельзя давать сколько-нибудь заметные моменты в плоскостях стабилизации -- может развалиться удержание.

Цитата: Serge V Iz от 26.09.2023 20:25:48А, кстати, как снимать энергию с маховика с бесконтактным подвесом? Ему нельзя давать сколько-нибудь заметные моменты в плоскостях стабилизации -- может развалиться удержание.

наверно использовать его как ротор синхронной или асинхронной машины?
Да туфта все эти мОховики :) забудьте

Кстати, может вместо аккумуляторов какие-нить водородные элементы использовать?  В замкнутом цикле. Электричества лунным утром же потребуется совсем немного, только чтобы загрузить систему и развернуть СБ. Несколько ватт-часов наверно, если не меньше. Если ночью спать :) мертвым сном.

Цитата: vlad7308 от 26.09.2023 20:31:08как ротор синхронной или асинхронной машины

Так оно тоже -- только помогает развалить... Разве что частоты (полюсности) выбрать совсем запредельные -- даже для звуковых мод самого маховика. Но это, вероятно, нереально.

Цитата: SONY от 26.09.2023 19:48:44

Цитата: Юрий Темников от 26.09.2023 18:27:01Забываем про КПД зарядки-разрядки 95% и меньшую в 6 раз силу тяжести на луне.Ну и -180 ночью,для создания запаса хладоагента и ЭВИ.А уж ежели топливо Н2- О2 будут добывать,ну тут ваще без проблем!

Вы, кажется, путаете реальную АМС с чьими-то фантазиями на тему лунной базы...

Так вроде тема про стационарные обьекты?Ах да ,не только. Так ,то что у НАСА,предназначено для ... См. вику.
А вы бы познакомились с моими фантазиями в теме :Освоение луны. :) ;D Сразу третий этап вместо первого 8) :)

Цитата: vlad7308 от 26.09.2023 20:31:08Электричества лунным утром же потребуется совсем немного, только чтобы загрузить систему и развернуть СБ

СБ обычно не поворотные, а просто налеплены с трёх сторон чтобы всегда Солнце освещало.
Аккумулятор нужен чтобы работать буфером: во время простоя накапливать энергию СБ, а при активной работе - отдавать. Так-то чисто загрузить бортовой компьютер можно без каких-либо аккумуляторов, напрямую от СБ.

Если спроектировать систему, которой не нужен большой буфер, то ставятся плёночные конденсаторы, и им температура пофигу, работают и при -200, и при +100.

Цитата: SONY от 26.09.2023 17:27:04Куда меньше энергии уйдёт на подогрев аккумулятора от него самого же

Давайте посчитаем.

-173°С  это 100°К.
т.е. с одного квадратного метра поверхности улетает в пространство:
за один час примерно 5.67 вт.
т.е . за лунную ночь (354часа) 2.007 квт.
(эту-же мощность получает на свою поверхность аккумулятор от излучения поверхности Луны).

При необходимости поддерживать температуру -35°C это 238°К
с одного метра поверхности будет улетать в пространство
за один час примерно 182 вт
т.е. за лунную ночь(354 часа ) (64,428 - 2,007) = 62,421 квт.

У вас есть на примете тип серийного аккумулятора с поверхностью в 1 квадратный метр, который будет вырабатывать такую мощность для своего подогрева ?  ;)  8)

Цитата: V.V. от 26.09.2023 20:08:10

Цитата: Юрий Темников от 26.09.2023 17:13:20Для Луны нет ничего лучше маховичного накопителя.

Это вообще отдельная тема. Все знают о высоком КПД супермаховиков, но мало кто может объяснить, почему их нет в современной технике.

См.англ.Вику,весьма познавательно.

Цитата: SONY от 26.09.2023 20:44:05СБ обычно не поворотные, а просто налеплены с трёх сторон чтобы всегда Солнце освещало.

Это в совсем простейшем и дубовейшем случае.

Цитата: SONY от 26.09.2023 20:44:05

Цитата: vlad7308 от 26.09.2023 20:31:08Электричества лунным утром же потребуется совсем немного, только чтобы загрузить систему и развернуть СБ

Аккумулятор нужен чтобы работать буфером: во время простоя накапливать энергию СБ, а при активной работе - отдавать. Так-то чисто загрузить бортовой компьютер можно без каких-либо аккумуляторов, напрямую от СБ.

Если спроектировать систему, которой не нужен большой буфер, то ставятся плёночные конденсаторы, и им температура пофигу, работают и при -200, и при +100.

ну взлететь операционке утром всё равно как-то нужно. Суперконденсатор не продержит заряд две недели.

Цитата: Lunatik-k от 26.09.2023 20:44:31

Цитата: SONY от 26.09.2023 17:27:04Куда меньше энергии уйдёт на подогрев аккумулятора от него самого же

Давайте посчитаем.

-173°С  это 100°К.
т.е. с одного квадратного метра поверхности улетает в пространство:
за один час примерно 5.67 вт.
т.е . за лунную ночь (354часа) 2.007 квт.
(эту-же мощность получает на свою поверхность аккумулятор от излучения поверхности Луны).

При необходимости поддерживать температуру -35°C это 238°К
с одного метра поверхности будет улетать в пространство
за один час примерно 182 вт
т.е. за лунную ночь(354 часа ) (64,428 - 2,007) = 62,421 квт.

У вас есть на примете тип серийного аккумулятора с поверхностью в 1 квадратный метр, который будет вырабатывать такую мощность для своего подогрева ?  ;)  8)

ммда
Гениально. А если теплоизолировать, не? Все равно 62 кВт*ч?

Цитата: vlad7308 от 26.09.2023 20:53:25ммда
Гениально. А если теплоизолировать, не? Все равно 62 кВт*ч?

Так и я о том-же проще спрятать в реголит где -35°С и не расходовать запасенную энергию на собственный подогрев.

Эта энергия может понадобиться для организации связи с Землей в лунную ночь, для передачи телеметрии или научных данных.
Например с сейсмодатчика или температурных показателей, да еще есть много на что можно потратить запасенную энергию чем на собственный подогрев.

Цитата: Lunatik-k от 26.09.2023 21:06:33

Цитата: vlad7308 от 26.09.2023 20:53:25ммда
Гениально. А если теплоизолировать, не? Все равно 62 кВт*ч?

Так и я о том-же проще спрятать в реголит где -35°С и не расходовать запасенную энергию на собственный подогрев.

Эта энергия может понадобиться для организации связи с Землей в лунную ночь, для передачи телеметрии или научных данных.
Например с сейсмодатчика или температурных показателей, да еще есть много на что можно потратить запасенную энергию чем на собственный подогрев.

Ну фантазёры! ;D :'( самоё простое-то и проворонили.аккумулятор нужно спрятать Внутри АМС,или Базы!увеличится  тепловая инерция,да и саморазряд будет их подогревать.Ох-охо-х.

Цитата: SONY от 26.09.2023 11:09:27Жаль только, что человечество не умеет бурить на других планетах шурфы таких размеров, чтобы туда могла пролезть двадцатикилограммовая аккумуляторная батарея...

За все человечество тут отвечать не надо, много на себя берете.
Если вы не способны справиться этой простейшей задачей то это ваши трудности.

Если познакомиться с планами Луна-27 то там планируют пробурить на глубину 2 метра за 16-24 часа.
И это с постоянным отключением бура чтобы не испарить влагу из-за перегрева бура.
Пробурив сначала планируемое отверстие на глубину пол метра, сменить инструмент установить пустотелую коронку необходимого диаметра по типу какими сверлят отверстия в кирпичных перегородках под электро-розетки и выключатели на стройках, используя предыдущее отверстие как направляющее отверстие, бурить и бурить. За 354 часа лунного дня справятся с поставленной задачей, если захотят.
Осваивать Луну собрались.
Если не справиться с такой простейшей задачей то и нечего мечтать о Луне.

Примечание-дополнение:
 Любая батарея состоит из отдельных элементов меньшего размера. Можно пробурить отверстия для каждого элемента в отдельности и помести в каждое отверстие свой элемент.
Вариантов решения проблемы много, нужно только желание и средства для решения проблемы.

Бурят не шурфы, а скважины, шурфы -- копают. 

Стесняюсь спросить...
А в чём, собственно проблема сохранить на Луне тепло нагретого солнцем предмета (хотябы автоматической станции) в течении 14 дней лунной ночи?
Это же не Марс, здесь нет сквозняков и следовательно конвективного охлаждения/нагрева предметов! Теплоотвод через посадочные лапы на грунт ничтожен.

Найдите простое и очевидное решение для данных условий.
Подсказка: обратить внимание на самый большоё конструктивный элемент телескопа Джеймс Уэбб.  ;) ;) ;)
Подсказка 2 : обратить внимание на самую большую подвижную деталь "Лунохода-1,2".  ;)

*

Цитата: Суровый Патриот от 29.09.2023 16:43:47Подсказка 2 : обратить внимание на самую большую подвижную деталь "Лунохода-1,2".

Чтобы много не писать рекомендую Вам прочитать тему :
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=22632.20
там есть про Луноход.

Шурфы бьют.

Цитата: SONY от 26.09.2023 11:09:27Жаль только, что человечество не умеет бурить на других планетах шурфы таких размеров, чтобы туда могла пролезть двадцатикилограммовая аккумуляторная батарея...
А ещё жаль, что стабильная температура в грунте - из-за его низкой теплопроводности, которая означает, что зарытая в него батарея перегреется.

Почему не умеет? Умеет. Можно на вонючке сделать малогабаритный бур или еще лучше на какой-нибудь высококипящей паре. Это будет явно надежнее всяких буров с коронками. Потому что проще. Заодно и рекорд поставим в виде самой глубокой дырки вырытой на Луне.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D0%B7%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%BD%D0%B0%D1%80%D1%8F%D0%B4

Цитата: Lunatik-k от 29.09.2023 19:56:48

Цитата: Суровый Патриот от 29.09.2023 16:43:47Подсказка 2 : обратить внимание на самую большую подвижную деталь "Лунохода-1,2".

Чтобы много не писать рекомендую Вам прочитать тему :
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=22632.20
там есть про Луноход.

С уважением отношусь к Вашему изобретательскому усердию.
Но и в изобретательстве, как и во многих других областях, чёткая постановка вопроса - половина успеха. Плюс понимание элементов составляющих явление по отдельности и в их связност. Ну вот на примере рассматриваемой в этой теме проблемы.

1. Задача: обеспечить температуру прибора (аккумуляторв) в допустимом диапазоне при охлождении (остывании тепловым излучением) окружающей среды в течении относительно длительного времени.
2. Охлождение предотвращается одним из этих, или их совмещением способов:
а) подогрев имеющимися в системе ресурсами энергии;
б) подогрев внешними источниками энергии - внешним излучением, теплом грунта;
в) сохранение собственного запаса тепла ограничив его потерю прибором до приемлемой величины.
3. В рассматриваемых условиях задачу можно решить каждым из трёх перечисленных способов, но лишь третий не требует расхода собственной энергии системы, например, на бурение заглубления для пункта б).
4. Рассмотрим возможности по пункту в).
Потеря тепла возможа тремя способами:
- Через механический контакт прибора с другими конструктивными элементами;
- посредством конвекции в газовой или жидкой среде; 
- через тепловое излучение прибора.
Потеря тепла по первому пункту уменьшается до приемлемого уровня известными проектными решениями; потеря через конвекцию в вакууме отсутствует.
Остаётся третий пункт.
Потеря через излучение уменьшается посредством помещения прибора в устройство, которое в быту прозывается термосом, или техническим языком - термостатом. 
Конечно, тот тип термостата, в котором пространство между стенками вакуумировано.
Сигнальные и силовые провода выводятся через пробку-крышку. 
Для предотвращения перегрева при номинальной нагрузке, через внутреннее сопротивление, пространство между аккумулятором и внутренней стенкой термостата заливается веществом имеющим температуру плавления ниже рабочего температурного максимума аккумулятора (для поглощения энергии при фазовом переходе), например парафином, металлами натрием или калием. Двухстеночного термостата, конечно, будет недостаточно, поэтому потребуется матрёшка из 3-4 вставленных друг в друга термостатов. Понятно - внутренние поверхности стенок для отражения теплового излучения должны быть полированы, а наружные поверхности стенок зачернены.

У этого способа есть один недостаток - придётся везти вакуум между стенками термостата с земли на Луну, хотя по массе это существенно меньше чем бурмашина для заглубления аккумулятора.
Но есть способ и от этого недостатка избавиться.  ;)

п.с. см. личку.

Цитата: Суровый Патриот от 03.10.2023 20:22:06Двухстеночного термостата, конечно, будет недостаточно, поэтому потребуется матрёшка из 3-4 вставленных друг в друга термостатов. Понятно - внутренние поверхности стенок для отражения теплового излучения должны быть полированы, а наружные поверхности стенок зачернены.

Давайте посчитаем:
предположим : поверхность аккумулятора 1 кв.метр. Это примерно чуть больше танкового аккумулятора.
Если добавить парафиновую прослойку(как Вы предлагаете для предотвращения перегрева) то это значительно больше метра значит потери тепла возрастут(как известно потери теплопроводности на низких температурах выше чем при излучении через вакуум) .

задача поддерживаемая температура -35°С
Не термоизолируемый Аккумулятор(поверхностью 1м.кв) на разогрев(компенсация тепловых потерь ) примерный расчет потратит 62,4квт(округлим до 64квт).
При вакуумной теплоизоляции :
1) Однокамерных перегородках  32квт
2) двухкамерный 16квт
3) трехкамерный 8 квт
4) четырехкамерный 4квт
5) пятикамерный 2квт

что такое танковый аккумулятор 24В 85А = 2040 вт.

т.е. при наличии парафиновой прослойки разрядится полностью в ноль, может и остыть значительно ниже -35°С разрушатся пластины от превращения электролита в лед.

Тепловые потери будут выше т.к. межкамерные стенки должны иметь опоры которые обладают значительной теплопроводностью. Межкамерные стенки должны обладать приличной прочностью т.к. есть перегрузки при старте с Земли и перегрузки при торможении при посадке на Луну, а это дополнительная масса.

Конечно не потащим на Луну свинцовые аккумуляторы, но никель-кадмиевые имеют значительно меньшую объемную емкость, а это большая площадь поверхности, а литиевые имеют минимальную температуру эксплуатации -10°С(со значительной потерей емкости аккумулятора), что приведет к еще большим электрическим потерям на подогрев аккумулятора.





 

Цитата: Lunatik-k от 03.10.2023 22:52:16никель-кадмиевые имеют значительно меньшую объемную емкость, а это большая площадь поверхности, а литиевые имеют минимальную температуру эксплуатации -10°С(со значительной потерей емкости аккумулятора), что приведет к еще большим электрическим потерям на подогрев аккумулятора.

Ну значит надо использовать какой-то ещё накопитель тепла.
Т.е. днём греем реголит и засыпаем его в какой-то уровень термостата. Чтобы и сам не так резко остывал, и содержимое не перегрел на начальном этапе. 

У китайского марсохода в качестве накопителя используется керосин жидкий парафин. Который умеет замерзать, и при этом замерзании тоже выделяет из себя лишнее тепло. Вода в этом смысле лучше, но уж очень много у неё других неприятных свойств.

Есть ещё одна интересная мысль.

За лунную ночь реголит остывает на глубину 1 метр до -35°С.
Нужно поступить проще, просто не дать так быстро остыть реголиту на эту глубину.
Можно закопать аккумулятор на значительно меньшую глубину, но перед наступлением лунной ночи накрыть место где закопали аккумулятор несколькими слоями ЭВТИ.
Теплоемкость реголита накопит необходимую тепловую энергию, а покрывало из нескольких слоев ЭВТИ просто не даст реголиту так быстро терять накопленную тепловую энергию.

Все мои мысли принадлежат только России.

Спускаемый модуль «Чандраян-3» углубился в лунный реголит на восемь сантиметров и померил его температуру.


Chandr3.jpeg

 
Это краткое сообщение дает мало информации.
Известно, что бурили в лунный день.
В какой момент дня (начало, средина, конец) в сообщении не указано.
Из сообщения видно, что реголит даже днем прогревается на небольшую глубину.
Не понятно как  быстро остывает реголит.

Если у кого есть более полная картина по температуре реголита то можно её поместить тут для более глубокого анализа.
 

А что такое реголит? Есть реголит, а есть реголит, а еще есть реголит... Какое-то странное представление, мол существует вещество реголит, и из него состоит Луна. Луна состоит из самых разных пород, которые к тому-же находятся в разных агрегатных состояниях. Измерения теплопроводности в одной точке не дают ни какого представления о том, что и где можно будет применить для термостатирования будущих баз.

Цитата: Lunatik-k от 07.10.2023 22:15:07Можно закопать аккумулятор на значительно меньшую глубину, но перед наступлением лунной ночи накрыть место где закопали аккумулятор несколькими слоями ЭВТИ.

Ещё проще укрыть несколькими слоями ЭВТИ аккумулятор.

Цитата: opinion от 01.01.2024 15:47:24

Цитата: Lunatik-k от 07.10.2023 22:15:07Можно закопать аккумулятор на значительно меньшую глубину, но перед наступлением лунной ночи накрыть место где закопали аккумулятор несколькими слоями ЭВТИ.

Ещё проще укрыть несколькими слоями ЭВТИ аккумулятор.

Так не получится.
Тепловая энергия запасенная в физическом объеме аккумулятора минимальна. 
А закапывая аккумулятор в реголит увеличивается физический объем самого накопителя тепловой энергии т.к. сам реголит является накопителем тепловой энергии.

Слишком разные значения величин объемной теплоемкости между
"просто аккумулятор" и "аккумулятор плюс реголит".

Цитата: Lunatik-k от 31.12.2023 23:15:38Спускаемый модуль «Чандраян-3» углубился в лунный реголит на восемь сантиметров и померил его температуру.

[url="https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?action=dlattach;attach=41321;type=preview;file"]Chandr3.jpeg[/url]

 

Анализируя график распределения температуры реголита  можно понять, что реголит в этом месте имеет низкую теплопроводность. Для обеспечения большего накопления тепловой энергии вокруг закопанных аккумуляторов можно просверлить дополнительные отверстия в реголите и разместить в них электрические ТЭНы.
Эти тэны будут днем питаться от солнечных батарей накапливая больше тепловой энергии в реголите( в зоне размещения аккумуляторов) , что положительно скажется на работоспособности аккумуляторов.
Если реголит в зоне размещения аккумуляторов будет просто сыпучим то закопать эти тэны по кругу недалеко от аккумуляторов.

Самое лучшее и простое решение,это аккумуляторный отсек внутри станции.Как на подводных лодках и не изобретать велосипед.

Цитата: Юрий Темников от 07.01.2024 17:00:57Самое лучшее и простое решение,это аккумуляторный отсек внутри станции.

Которую ночью нужно подогревать РИТЭГом.
Вы прочитали название темы?

Цитата: Брабонт от 07.01.2024 17:22:02

Цитата: Юрий Темников от 07.01.2024 17:00:57Самое лучшее и простое решение,это аккумуляторный отсек внутри станции.

Которую ночью нужно подогревать РИТЭГом.
Вы прочитали название темы?

Так они и будут согревать станцию за счёт саморазряда.
 И вообще,проблема мне кажется высосана из пальца. Станции под слоем реголита пожалуй скорее потребуется радиатор ,чтобы не допустить перегрева,за счет работы аппаратуры .
  Да и запасти тепла для станции не проблема. Герметичный "мешок под всей станцией набить реголитом  и прокачивать "днём через него газ нагреваемый солнечным коллектором. Можно столько  тепла запасти ,что хватит  для работы парогенератора. на пару недель. Надо только "мешочек побольше. :) Или ящичек.

Цитата: Юрий Темников от 07.01.2024 18:36:56Так они и будут согревать станцию за счёт саморазряда.

Что мешает подгулявшим застрявшим пассажирам "Нивы" пару недель продержаться в февральском заполярье, обогреваясь аккумулятором?

Цитата: Брабонт от 07.01.2024 19:09:49

Цитата: Юрий Темников от 07.01.2024 18:36:56Так они и будут согревать станцию за счёт саморазряда.

Что мешает подгулявшим застрявшим пассажирам "Нивы" пару недель продержаться в февральском заполярье, обогреваясь аккумулятором?

Вы что в "каменном веке живёте? Пару-тройку батарей от Теслы для работы аппаратуры,а уж аппаратура вас и подогреет.

Цитата: Юрий Темников от 07.01.2024 18:36:56Да и запасти тепла для станции не проблема. Герметичный "мешок под всей станцией набить реголитом  и прокачивать "днём через него газ нагреваемый солнечным коллектором.

Похоже, у реголита очень низкая теплоемкость (объемная) и очень низкая теплопроводность. Делать из него тепловой аккумулятор примерно так же удобно, как из минваты.
А вот как теплоизолятор - вполне возможно.

ЗЫ зато под слоем реголита - обычные горные породы (вероятно, везде разные). Можно использовать как холодильник для тепловой машины :)

Цитата: vlad7308 от 08.01.2024 17:05:34

Цитата: Юрий Темников от 07.01.2024 18:36:56Да и запасти тепла для станции не проблема. Герметичный "мешок под всей станцией набить реголитом  и прокачивать "днём через него газ нагреваемый солнечным коллектором.

Похоже, у реголита очень низкая теплоемкость (объемная) и очень низкая теплопроводность. Делать из него тепловой аккумулятор примерно так же удобно, как из минваты.
А вот как теплоизолятор - вполне возможно.

ЗЫ зато под слоем реголита - обычные горные породы (вероятно, везде разные). Можно использовать как холодильник для тепловой машины :)

Ну во первых Теплоёмкость реголита такая -же как и у горных пород. Но есть одно преимущество. Он пористый! Единственный недостаток -очень мелкий. Значит набивать мешочек-ящичек нужно содержащимися в нём камешками. 
Про теплоизолятор это вы правильно.
  Это значит ,что можно положить рядышком ДВА мешочка,ну с небольшим промежутком.Один нагревать днём ,другой охлаждать ночью.Ну и любая тепловая машина. Вроде как лучшая это Стирлинг. Мешочек -ящичек должен быть кубов на 10 000 а может быть и больше. Согласно закона куба-квадрата вес не будет значительным. А работать оно практически вечно.
А вот с горными породами .....Их же бурить ,дробить нужно.Да ещё и герметичность обеспечивать.

Цитата: Юрий Темников от 08.01.2024 17:35:36

ЦитироватьПохоже, у реголита очень низкая теплоемкость (объемная) и очень низкая теплопроводность. Делать из него тепловой аккумулятор примерно так же удобно, как из минваты.
А вот как теплоизолятор - вполне возможно.

Ну во первых Теплоёмкость реголита такая -же как и у горных пород. Но есть одно преимущество. Он пористый! Единственный недостаток -очень мелкий

Я не понял - это Вы так соглашаетесь с тем, что написал я, или возражаете?

Юрий Темников предложил готовое решение - взять Пару-тройку батарей от Теслы.

Давайте оценим батарейку Юрия Темникова.
Проведем пока расчет для одной батарейки.

По рассказам специалистов которые демонтируют эти батарейки с автомобилей.
Весит она порядка 800 кг + к ней нужна система жидкостного охлаждения.
Сколько весит система охлаждения специалисты не рассказывали, но предполагаю, что это
не менее 100 кг.
Из рассказов этих специалистов энергетическая емкость батареи составляет 85 квт.час(приличная емкость).

Чтобы доставить на Луну одну голую батарейку Юрия Темникова.
Потребуется как минимум один Протон.
У нас Луноход весил 900 кг массы сопоставимые.
Если две батарейки то это два Протона.
Если три батарейки то это три Протона.

Продолжим расчет дальше.

Минимальная температура при которой может использоваться эта
батарейка составляет -10°С, что равно 263°K

При такой температуре с одного квадратного метра поверхности батарейки
излучается в пространство 271 вт/час за 354 часа лунной ночи с одного метра поверхности в пространство излучится 96 квт.
От поверхности Луны один квадратный метр получит 2 квт.
Т.е 96-2 = 94 квт.
Поверхность голой батарейки предлагаемой Юрием составляет примерно 7 кв.метров.
т.е. с её поверхности улетит в пространство за одну лунную ночь.
7кв.м * 94квт = 658 квт. и это без учета поверхности системы охлаждения необходимой для этой батарейки.
Какая площадь поверхности системы охлаждения этой батарейки мне не известна.
Но думаю что площадь поверхности радиаторов не менее чем площадь поверхности самой батарейки т.к. на Луне атмосферы нет, обдувать радиаторы будет не чем.
А это еще плюсом 658 квт.

И того с батарейки+система охлаждения в космическое пространство улетучится 658 + 658 = 1316 квт.

Вспомним однако характеристики самой батарейки её энергетическая емкость составляет всего 85 квт.

Значит без пассивного утепления не обойтись.

Батарейку Юрия можно закопать в реголит и часть энергии батареи тратить на её разогрев(и это нужно считать - энергии батареки на поддержание температуры может и не хватить),  а вот что делать с жидкостной сиcтемой охлаждения для батарейки Юрия не совсем понятно.

Юрий у Вас будут возражения по методике расчета ?

Для закапывания 800 кг. батареи Юрия Темникова отправим на Луну небольшой экскаватор ещё на одном Протоне.

Продолжим расчет для батарейки Юрия Темникова.

Предположим мы закопаем батарейку Юрия в реголит на глубину в 1 метр.
где согласно данным ученых постоянно -35°С

-35°С это (273-35) = 238°К

т.е. если на глубине обеспечить зазор между
батареей и реголитом то батарея получит излучением
от реголита с температурой 238°К на 1 квадратный
метр 182вт за час.
т.е. за лунную ночь батарея получит излучением тепловой энергии из реголита 182вт * 354 = 64,4 квт.

В обратном направлении тепловой поток излучением как мы считали ранее
составлял 96квт
  т.е тепловые потери с 1 кв.метра батареи
  96квт - 64,4квт = 31,6квт

  Площадь батарейки Юрия 7кв.м
  тепловые потери со всей батареи составят
  7кв.м * 31,6 квт = 221,2 квт

  Юрий выходит даже если мы просто закопаем Вашу голую батарею в реголит
  на глубину один метр то она все равно замерзнет её энергоемкость всего 85 квт, этого не хватит.

  Предложение Юрия даже на глубине в один метр где -35°С его батарейку нужно укутывать в маты ЭВТИ.
 Может даже лучше укутывать в обычную стекловату т.к. у неё нагрузочная способность выше, ЭВТИ  просто порвется под нагрузкой.

  И это без учета площади системы охлаждения для Ваших батареек, что с эти делать я не знаю.

 
  Заметим однако что даже для обычных Никель-Кадмиевых аккумуляторов паспортная
  температура эксплуатации от -40°С. т.е. их просто можно закопать на глубину в один метр без всяких утеплителей и они будут работать не тратя ни одного вата своей емкости для обеспечения температуры своей эксплуатации.

Ну положим никого и никуда я закапывать не предлагал. :) А предложил я аккумуляторный отсек и лучше где-то в серёдке станции,чтобы тепло саморазряда просто так никуда не уходило,а компенсировало теплопотери самой станции. И с чего вы решили что батарее потребуется радиатор? Максимум вентилятор. Ей в авто требуется выдавать иногда пиковую мощность ,у нас тихий размеренный разряд,который тоже превращается в тепло и греет опять же станцию,а не реголит. Ну а "Обуть её в ЭВТИ сам бог велел.
Не нужно придумывать проблемы тамг де их нет.
И да,станция (ЛБ) будет на ПОЛЮСЕ!Или близко от него. Так что рулить будут солнечные батареи.Или тепловые машины .

Цитата: Юрий   Темников от 12.01.2024 00:27:27Ну положим никого и никуда я закапывать не предлагал. :) А предложил я аккумуляторный отсек и лучше где-то в серёдке станции,чтобы тепло саморазряда просто так никуда не уходило,а компенсировало теплопотери самой станции. И с чего вы решили что батарее потребуется радиатор? Максимум вентилятор. Ей в авто требуется выдавать иногда пиковую мощность ,у нас тихий размеренный разряд,который тоже превращается в тепло и греет опять же станцию,а не реголит. Ну а "Обуть её в ЭВТИ сам бог велел.
Не нужно придумывать проблемы тамг де их нет.
И да,станция (ЛБ) будет на ПОЛЮСЕ!Или близко от него. Так что рулить будут солнечные батареи.Или тепловые машины .

Юрий поясните пожалуйста Вы вентилятором вакуумом ЭВТИ обдувать собрались ? ;D

Цитата: Lunatik-k от 10.01.2024 22:12:04+ к ней нужна система жидкостного охлаждения

Она нужна тогда, когда вы цепляете к этой батарее 300 кВт электромотор.
Если же у вас научный космический аппарат, потребляющий 300 Вт, никакого активного охлаждения аккумулятору даром не надо.

И никаких батарей от Tesla тут не нужно. При должной теплоизоляции самые обычные аккумуляторы АМС вполне смогут себя греть на протяжении двух недель.
Нашёл габариты аккумуляторной батареи 12*2ЛИ-48 - 346x404x220 мм. Это батарея массой 35 кг с энергоёмкостью 4,7 кВт*ч.
Площадь батареи (считаем её прямоугольным параллелепипедом) - 0,61 м². Будем поддерживать её температуру на уровне 263 К (-10) при коэффициенте излучения 0,05 (полированный металл). Мощность излучения составит 8,3 Вт. За 15 суток вечера, ночи и утра на Луне, т.е. за 360 часов, получим 3,0 кВт*ч потерь - 63% от ёмкости батареи. Т.е. эта батарея, если сделать на неё просто зеркальное покрытие, легко сможет всю лунную ночь себя обогревать.

Цитата: SONY от 12.01.2024 12:29:08

Цитата: Lunatik-k от 10.01.2024 22:12:04+ к ней нужна система жидкостного охлаждения

Она нужна тогда, когда вы цепляете к этой батарее 300 кВт электромотор.
Если же у вас научный космический аппарат, потребляющий 300 Вт, никакого активного охлаждения аккумулятору даром не надо.

И никаких батарей от Tesla тут не нужно.

 то что батарея Tesla предложенная Юрием для 300 вт нагрузок не нужна тут полностью с Вами согласен.
 Дальше нужно считать.

Цитата: SONY от 12.01.2024 12:29:08При должной теплоизоляции самые обычные аккумуляторы АМС вполне смогут себя греть на протяжении двух недель.
Нашёл габариты аккумуляторной батареи 12*2ЛИ-48 - 346x404x220 мм. Это батарея массой 35 кг с энергоёмкостью 4,7 кВт*ч.
Площадь батареи (считаем её прямоугольным параллелепипедом) - 0,61 м². Будем поддерживать её температуру на уровне 263 К (-10) при коэффициенте излучения 0,05 (полированный металл). Мощность излучения составит 8,3 Вт. За 15 суток вечера, ночи и утра на Луне, т.е. за 360 часов, получим 3,0 кВт*ч потерь - 63% от ёмкости батареи. Т.е. эта батарея, если сделать на неё просто зеркальное покрытие, легко сможет всю лунную ночь себя обогревать.

Начнем с того что  аккумуляторной батареи 12*2ЛИ-48 ( для АМС) не рассчитаны на условия отсутствия в течении 354 часов солнышка и полного выхолаживания. Они рассчитана на условия когда спутники циклически попадает под солнышко обогревающее их и осуществляющее их циклическую  подзарядку.
https://cyberleninka.ru/article/n/raschyot-akkumulyatornyh-batarey-kosmicheskih-apparatov-sputnikovoy-sistemy-svyazi-na-nizkoy-krugovoy-orbite/viewer

Дальнейшее будем считать вместе с Вами, рассуждать и обосновывать Ваше предложение.

 

Цитата: SONY от 12.01.2024 12:29:08При должной теплоизоляции самые обычные аккумуляторы АМС вполне смогут себя греть на протяжении двух недель.
Нашёл габариты аккумуляторной батареи 12*2ЛИ-48 - 346x404x220 мм. Это батарея массой 35 кг с энергоёмкостью 4,7 кВт*ч.
Площадь батареи (считаем её прямоугольным параллелепипедом) - 0,61 м². Будем поддерживать её температуру на уровне 263 К (-10) при коэффициенте излучения 0,05 (полированный металл). Мощность излучения составит 8,3 Вт. За 15 суток вечера, ночи и утра на Луне, т.е. за 360 часов, получим 3,0 кВт*ч потерь - 63% от ёмкости батареи. Т.е. эта батарея, если сделать на неё просто зеркальное покрытие, легко сможет всю лунную ночь себя обогревать.

1) Начнем с того что функциями левитации аккумуляторные батареи не обладают.
Следовательно эти батареи должны иметь точки крепления к АМС которые должны выдерживать нагрузки перегрузок при старте с Земли.
Уважаемый SONY пожалуйста подскажите методы крепления этих аккумуляторных батарей и какой тепловой поток будет проходить между корпусом лунной станции и аккумуляторной батареей.
  Через эти точки(плоскости) крепления идут тепловые потери(через теплопроводность как известно на низких температурах тепловой поток через теплопроводность значительно выше чем через излучение[в расчете на квадратный метр])
  Подскажите пожалуйста какие ?

2) Учитывая то что максимальный ток разряда батарей 66А то проводники подключения(допустим медь) имеют тоже приличную теплопроводность через которые происходят приличные тепловые потери.
  Подскажите пожалуйста какие ?

Цитата: Lunatik-k от 12.01.2024 11:00:23

Цитата: Юрий   Темников от 12.01.2024 00:27:27Ну положим никого и никуда я закапывать не предлагал. :) А предложил я аккумуляторный отсек и лучше где-то в серёдке станции,чтобы тепло саморазряда просто так никуда не уходило,а компенсировало теплопотери самой станции. И с чего вы решили что батарее потребуется радиатор? Максимум вентилятор. Ей в авто требуется выдавать иногда пиковую мощность ,у нас тихий размеренный разряд,который тоже превращается в тепло и греет опять же станцию,а не реголит. Ну а "Обуть её в ЭВТИ сам бог велел.
Не нужно придумывать проблемы тамг де их нет.
И да,станция (ЛБ) будет на ПОЛЮСЕ!Или близко от него. Так что рулить будут солнечные батареи.Или тепловые машины .

Юрий поясните пожалуйста Вы вентилятором вакуумом ЭВТИ обдувать собрались ? ;D

Вы невнимательны.Это была шутка юмора. :)  Вентилятором нужно обдувать при пиковых нагрузках батарею ,которая находится внутри станции. А "ОБУТЬ,одеть,закрыть,ЭВТИ нужно саму станцию.Не совсем удачная шутка получилась.Сорри.
Зачем отдавать энергию батареи  реголиту,когда можно отдать её станции.

Кажется, Лунатик говорил, что работает инженером :(

Цитата: Lunatik-k от 12.01.2024 14:50:50Подскажите пожалуйста какие ?

Цитата: Lunatik-k от 12.01.2024 14:50:50Подскажите пожалуйста какие ?

Какие сделаете - такие и будут.
Считайте, какие вам там нужны.

Цитата: SONY от 12.01.2024 20:14:06

Цитата: Lunatik-k от 12.01.2024 14:50:50Подскажите пожалуйста какие ?

Цитата: Lunatik-k от 12.01.2024 14:50:50Подскажите пожалуйста какие ?

Какие сделаете - такие и будут.
Считайте, какие вам там нужны.

SONY это же Ваше предложение использовать данный тип аккумулятора.
Просто покрыть всю поверхность аккумулятора полированным металлом не получится.
Должно быть крепление и электрические выводы.
Мне не совсем понятен Ваш посыл Вы предложили, а я делай полный расчет не имея полных исходных данных Вашего предложения.

В моей конструкции с применением Никель-Кадмиевых аккумуляторов, нет ни каких ограничений, просто закопал на глубину в 1 метр и не обращай внимания ни на какие тепловые потоки.
Температура реголита на глубине 1 метр и применяемые аккумуляторы позволяют не думать об этом - все просто.

А вот в Вашем предложении от тепловых потоков зависит очень много, если не все.

Задам ещё раз Вам уточняющие вопросы:
Какие тепловые потоки потекут через места крепления аккумуляторов в Вашем предложении ?
Какая конструкция крепления ?
Какие тепловые потоки потекут по проводникам через места электрического подключения ?

В Вашем предложении места крепления и места подключения аккумуляторов лунной ночью через теплопроводность будут стремиться к -173°С.

SONY я почему задаю эти вопросы.
Вы же знаете обычном стеклянном вакуумном термосе вода на следующие сутки практически остывает.
И это не смотря на громадную теплоемкость воды, которая выше теплоемкости металлов.
И эти потери тепла в основном через теплопроводность стекла в районе горлышка термоса, а не через вакуумный промежуток  излучением.

а разница температур между -173°С и -10°С много выше чем в стеклянном термосе.

В металлическом термосе вода через несколько часов холодная - теплопроводность металла выше теплопроводности стекла.

Как я уже говорил ,тема высосана из пальца,предложенные технические решения,окромя моего  ;D ,КМК, неадекватны.Тему предлагаю закрыть ввиду надуманности..

Цитата: Lunatik-k от 12.01.2024 20:58:31SONY это же Ваше предложение использовать данный тип аккумулятора.

Нет, я не предлагал использовать данный тип аккумулятора.
Я лишь на примере первого попавшегося типа аккумуляторов для космических аппаратов показываю, что запасы энергии в аккумуляторной батарее потенциально могут быть достаточны для её самообогрева на протяжении лунной ночи.

Создание посадочного модуля, в котором аккумулятор будет единственным элементом, не допускающим охлаждения для сверхнизких температур, и в котором аккумулятор будет поддерживаться при допустимой температуре на протяжении всей лунной ночи за счёт собственной запасённой энергии - это задача для нескольких конструкторских бюро на пару-тройку лет. Обсуждать же конкретику по аккумулятору в отрыве от конструкции всего посадочного модуля, внутри которого этот аккумулятор находится, абсолютно бессмысленно.

P.S.

Цитата: Lunatik-k от 12.01.2024 20:58:31В металлическом термосе вода через несколько часов холодная - теплопроводность металла выше теплопроводности стекла.

Чушь. Имею оба типа термосов - через сутки вода всё ещё весьма горячая.
Причём качество удержания тепла в термосе определяется не материалом колбы, а глубиной вакуума, который получил производитель. Так-то у стальных термосов через горлышко теплопотери даже ниже, т.к. металл хоть и лучше проводит тепло на единицу сечения, но гораздо тоньше. Но эти потери - отнюдь не основные.

Цитата: Юрий   Темников от 13.01.2024 02:11:17Как я уже говорил ,тема высосана из пальца,предложенные технические решения,окромя моего  ;D ,КМК, неадекватны.Тему предлагаю закрыть ввиду надуманности..

Юрий Вы абсолютно правы о Ваших фантазиях можно забыть и больше их не обсуждать,
т.к. с Вашей стороны нет даже попыток проведения малейших тепловых расчетов.

Напомню Вам также про аварию на станции Салют-7 при выходе из строя системы электропитания внутренне пространство станции остыло до -4°С.


Солнечная инсоляция 1,395 квт/час на метр квадратный.

И это при том что станция ежесуточно на свою поверхность получало тепловую энергию в объеме от 219 квт до 501 квт.

219 квт это если станция суммарно в течении 12 часов в сутки диаметром была обращена к Солнцу.
501 квт это если станция суммарно в течении 12 часов в сутки боковой поверхностью была обращена к Солнцу.
Другие суммарные 12 часов станция находилась в тени Земли.
Хотя в тени Земли она находилась несколько меньше чем на неё светило Солнышко.

За 14 суток станция суммарно получила тепловой энергии от Солнца
минимум   219 квт * 14 дней = 3066 квт.
максимум  501 квт * 14 дней = 7014 квт.

Вот такие страшные тепловые потери были на утепленной станции Салют-7.
При разнице температур тепловой поток остановить невозможно, снизить можно, но очень сложно.

Юрий т.ч. Ваша мелкая батарейки 85 квт ничем не может помочь станции если с этим даже не справилось Солнышко отправляя на станцию за 14 дней от 3066 квт. до 7014 квт.

Тут нужны более глубокие мысли, а не просто ничем не обоснованные Ваши фантазии.

Цитата: SONY от 13.01.2024 11:26:50

Цитата: Lunatik-k от 12.01.2024 20:58:31SONY это же Ваше предложение использовать данный тип аккумулятора.

Нет, я не предлагал использовать данный тип аккумулятора.
Я лишь на примере первого попавшегося типа аккумуляторов для космических аппаратов показываю, что запасы энергии в аккумуляторной батарее потенциально могут быть достаточны для её самообогрева на протяжении лунной ночи.

Создание посадочного модуля, в котором аккумулятор будет единственным элементом, не допускающим охлаждения для сверхнизких температур, и в котором аккумулятор будет поддерживаться при допустимой температуре на протяжении всей лунной ночи за счёт собственной запасённой энергии - это задача для нескольких конструкторских бюро на пару-тройку лет. Обсуждать же конкретику по аккумулятору в отрыве от конструкции всего посадочного модуля, внутри которого этот аккумулятор находится, абсолютно бессмысленно.

P.S.

Цитата: Lunatik-k от 12.01.2024 20:58:31В металлическом термосе вода через несколько часов холодная - теплопроводность металла выше теплопроводности стекла.

Чушь. Имею оба типа термосов - через сутки вода всё ещё весьма горячая.
Причём качество удержания тепла в термосе определяется не материалом колбы, а глубиной вакуума, который получил производитель. Так-то у стальных термосов через горлышко теплопотери даже ниже, т.к. металл хоть и лучше проводит тепло на единицу сечения, но гораздо тоньше. Но эти потери - отнюдь не основные.

Вот не хотят производители металлических термосов создавать в них сверх тонкие стенки и глубокий вакуум.
И причина простая тонкие металлические стенки при разнице давления в одну атмосферу просто начинают деформировать сминаться под давлением и начинают деформироваться от давления воды при резких ускорениях и торможении автомобиля.
Стекло показывает большую прочность.
Но это наверно все потому, что производители термосов с Вами не посоветовались, Вы бы направили их на путь истинный.

Цитата: Lunatik-k от 13.01.2024 14:37:49Юрий Вы абсолютно правы о Ваших фантазиях можно забыть и больше их не обсуждать,
т.к. с Вашей стороны нет даже попыток проведения малейших тепловых расчетов.

Улыбнуло!Какие -такие расчёты нужны,чтобы понять,что  моя батарея Всю свою энергию отдает станции,а ваша часть своей использует для нагрева окружающего реголита?
А в примере с Салютом вы вообще перепутали кислое со сладким. Там есть теплоизоляция и энергобаланс поддерживается дополнительной энергией СБ.Как только они отключились,станция начала замерзать.

Цитата: Lunatik-k от 13.01.2024 14:37:49Напомню Вам также про аварию на станции Салют-7 при выходе из строя системы электропитания внутренне пространство станции остыло до -4°С.

Только хочу напомнить, что такой термобаланс был сделан сознательно - чтобы при работающей аппаратуре (+ энергия от солнечных батарей) внутри была нормальная температура.

Цитата: Юрий   Темников от 13.01.2024 16:05:30

Цитата: Lunatik-k от 13.01.2024 14:37:49Юрий Вы абсолютно правы о Ваших фантазиях можно забыть и больше их не обсуждать,
т.к. с Вашей стороны нет даже попыток проведения малейших тепловых расчетов.

Улыбнуло!Какие -такие расчёты нужны,чтобы понять,что  моя батарея Всю свою энергию отдает станции,а ваша часть своей использует для нагрева окружающего реголита?
А в примере с Салютом вы вообще перепутали кислое со сладким. Там есть теплоизоляция и энергобаланс поддерживается дополнительной энергией СБ.Как только они отключились,станция начала замерзать.

В том то и дело Юрий в мой схеме при отсутствии зарядки, не нужно нагревать реголит, он и так там на глубине одного метра постоянно -35°С, без всякого подогрева. Эта температура является допустимой для Никель-Кадмиевых батарей, нижняя температура их нормальной эксплуатации -40°С (они используются на ЖД транспорте России в большинстве  климатических зон без специального подогрева).

В моей схеме можно и пол года не подавать зарядку на Никель-Кадмиевые батареи у них хоть и произойдем небольшой саморазряд, но они это выдержат.

А вот ваша схема требует подогрева.

Цитата: Дем от 13.01.2024 16:12:45

Цитата: Lunatik-k от 13.01.2024 14:37:49Напомню Вам также про аварию на станции Салют-7 при выходе из строя системы электропитания внутренне пространство станции остыло до -4°С.

Только хочу напомнить, что такой термобаланс был сделан сознательно - чтобы при работающей аппаратуре (+ энергия от солнечных батарей) внутри была нормальная температура.

Температурный баланс это не простая штука.
Если слишком утеплить станцию пассивными методами то потребуются дополнительные холодильники чтобы сбрасывать излишнее тепло когда аппаратура начнет работать за пределы станции, а это дополнительное усложнение конструкции.
Дополнительная масса станции.

Цитата: SONY от 13.01.2024 11:26:50

ЦитироватьВ металлическом термосе вода через несколько часов холодная - теплопроводность металла выше теплопроводности стекла.

Чушь. Имею оба типа термосов - через сутки вода всё ещё весьма горячая

Разумеется. Проблема Лунтикова термоса не в том, что он металлический, а в том, что он дешевый китайский.

ЗЫ А его "тепловые расчеты" ещё хуже, чем никакие.

Цитата: vlad7308 от 13.01.2024 19:29:22

Цитата: SONY от 13.01.2024 11:26:50

ЦитироватьВ металлическом термосе вода через несколько часов холодная - теплопроводность металла выше теплопроводности стекла.

Чушь. Имею оба типа термосов - через сутки вода всё ещё весьма горячая

ЗЫ А его(Lunatik-k) "тепловые расчеты" ещё хуже, чем никакие.

Милейший специалист( vlad7308 ) по теплотехническим расчетам, прошу Вас продемонстрировать всем как нужно правильно проводить теплотехнические расчеты.

Жду с нетерпением - пролейте тут свет своих знаний.

Цитата: Lunatik-k от 13.01.2024 15:26:49Вот не хотят производители металлических термосов создавать в них сверх тонкие стенки и глубокий вакуум.
И причина простая тонкие металлические стенки при разнице давления в одну атмосферу просто начинают деформировать сминаться под давлением и начинают деформироваться от давления воды при резких ускорениях и торможении автомобиля.
Стекло показывает большую прочность.
Но это наверно все потому, что производители термосов с Вами не посоветовались, Вы бы направили их на путь истинный.

Производители со мной не посоветовались. Это я с ними посоветовался и узнал, как они делают. И вам рассказал.
Хорошие стальные термосы (которые спокойно продаются в магазинах) могут сохранять воду горячей до двух суток.

Цитата: Lunatik-k от 13.01.2024 17:33:26В том то и дело Юрий в мой схеме при отсутствии зарядки, не нужно нагревать реголит, он и так там на глубине одного метра постоянно -35°С, без всякого подогрева. Эта температура является допустимой для Никель-Кадмиевых батарей, нижняя температура их нормальной эксплуатации -40°С (они используются на ЖД транспорте России в большинстве  климатических зон без специального подогрева)

Так он неплохо будет греть реголит при заряде-разряде,а у меня будет греть станцию. :)

Цитата: Юрий   Темников от 14.01.2024 01:48:51

Цитата: Lunatik-k от 13.01.2024 17:33:26В том то и дело Юрий в мой схеме при отсутствии зарядки, не нужно нагревать реголит, он и так там на глубине одного метра постоянно -35°С, без всякого подогрева. Эта температура является допустимой для Никель-Кадмиевых батарей, нижняя температура их нормальной эксплуатации -40°С (они используются на ЖД транспорте России в большинстве  климатических зон без специального подогрева)

Так он неплохо будет греть реголит при заряде-разряде,а у меня будет греть станцию. :)

Замерзнет и не проснется  Ваша посадочная станция в первую лунную ночь.
Вы чего думаете ученые Индии обладают меньшими знаниями чем Вы ?
Ученые Индии две недели надеялись реанимировать свой посадочный модуль, но итог один.
Без РИТЭГ-ов малые посадочные модули не способны выдержать лунную ночь, аккумуляторы её не выдерживают.
А вот если быстро закопать Никель-Кадмиевые аккумуляторы в реголит на глубину в 1 метр, то станция не останется без электропитания.

В проекте Луна-27 заглубляться в грунт на глубину 2 метра собрались за 16-24 часа.

В будущем при освоении Луны без закапывания в реголит не обойтись.
Нужно сразу начинать осваивать технологии закапывания в реголит Никель-Кадмиевых аккумуляторов.
Если освоить эту технологию то любая сейсмическая станция Луны не будет требовать РИТЭГ-ов.
Кстати американская лунная сейсмическая станция содержала РИТЭГ.
Любые другие небольшие лунные автоматические посты смогут обходиться без РИТЭГ-ов, .
используя технологию быстрого закапывания в реголит Никель-Кадмиевых аккумуляторов.

В проекте Луна-27 одной из задач будет изучение теплофизических свойств лунного реголита.
Будут конкретно изучаться (теплопроводность и теплоемкость) лунного реголита в месте посадки.
Будут применяться как активные так и пассивные методы исследования.
После заглубления научного прибора будет проведен в т.ч. нагрев реголита  чтобы снять его тепловых характеристики.

Навеяло пробуждением SLIM - рецепт выживания лунными ночами от Syrveyor-1 - аппарат полгода сохранял работоспособность на Луне:

ЦитироватьTwo thermally controlled compartments, their temperature held within acceptable limits by a careful arrangemcmt of absorptive and reflective paints, by conductive heat paths and thermal switches, and, on the dark side, by small electric heaters, are provided aboard the spacecraft. One compartment, held between 40 F and 125 F, houses communications and most power-supply electronics. The other held between 0 F and 125 F, houses the command and signal processing functions. The solar panel, consisting of a series-parallel array of 792 solar-cell modules approximating 9 square feet in area, supplied up to 55 watts of power during cruise and on the lunar surface. Rechargeable silver-zinc batteries are used for energy storage and to accommodate pick loads. A power-managment system aboard has the function of converting, regulating, and switching power as required by various subsystems.

ЦитироватьНа борту космического аппарата имеются два отсека с терморегулированием, температура в которых поддерживается в допустимых пределах за счет тщательно продуманного расположения поглощающих и отражающих красок, проводящих тепловых путей и термовыключателей, а на темной стороне - небольших электрических нагревателей. В одном отсеке, температура которого находится в диапазоне от 4 до 52 °С, размещаются средства связи и большая часть электроники. Другой, удерживаемый в диапазоне от -18 до 52 °С, содержит средства обработки команд и сигналов. Солнечная панель, состоящая из последовательно-параллельного массива из 792 солнечных элементов общей площадью около 0,8 кв. м, обеспечивала до 55 Вт мощности во время перелёта и на поверхности Луны. Перезаряжаемые серебряно-цинковые аккумуляторы используются для хранения энергии и поддержки пиковых нагрузок. Бортовая система управления питанием выполняет функцию преобразования, регулирования и переключения мощности в соответствии с требованиями различных подсистем.

Цитата: Arzach от 26.02.2024 22:02:00Навеяло пробуждением SLIM - рецепт выживания лунными ночами от Syrveyor-1 - аппарат полгода сохранял работоспособность на Луне:

ЦитироватьTwo thermally controlled compartments, their temperature held within acceptable limits by a careful arrangemcmt of absorptive and reflective paints, by conductive heat paths and thermal switches, and, on the dark side, by small electric heaters, are provided aboard the spacecraft. One compartment, held between 40 F and 125 F, houses communications and most power-supply electronics. The other held between 0 F and 125 F, houses the command and signal processing functions. The solar panel, consisting of a series-parallel array of 792 solar-cell modules approximating 9 square feet in area, supplied up to 55 watts of power during cruise and on the lunar surface. Rechargeable silver-zinc batteries are used for energy storage and to accommodate pick loads. A power-managment system aboard has the function of converting, regulating, and switching power as required by various subsystems.

ЦитироватьНа борту космического аппарата имеются два отсека с терморегулированием, температура в которых поддерживается в допустимых пределах за счет тщательно продуманного расположения поглощающих и отражающих красок, проводящих тепловых путей и термовыключателей, а на темной стороне - небольших электрических нагревателей. В одном отсеке, температура которого находится в диапазоне от 4 до 52 °С, размещаются средства связи и большая часть электроники. Другой, удерживаемый в диапазоне от -18 до 52 °С, содержит средства обработки команд и сигналов. Солнечная панель, состоящая из последовательно-параллельного массива из 792 солнечных элементов общей площадью около 0,8 кв. м, обеспечивала до 55 Вт мощности во время перелёта и на поверхности Луны. Перезаряжаемые серебряно-цинковые аккумуляторы используются для хранения энергии и поддержки пиковых нагрузок. Бортовая система управления питанием выполняет функцию преобразования, регулирования и переключения мощности в соответствии с требованиями различных подсистем.

«Сервейер-1» начал телевизионную съемку поверхности Луны через час после прилунения. На момент посадки Солнце находилось на высоте 28° над восточным горизонтом, двигаясь к верхней кульминации. В течение первого лунного дня, до захода Солнца 14 июня, аппарат передал 10 338 фотографий. Поскольку Луна всегда обращена к Земле одной стороной, поддержка радиосвязи с «Сервейером-1» требовала только смен наземных станций, из-за постоянного вращения Земли. Электроэнергия не вырабатывалась во время двухнедельных лунных ночей (так как аппарат работал от солнечных батарей (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B1%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%B8)), поэтому ночью «Сервейер-1» находился в бездействии, потребляя электроэнергию только от аккумулятора для обогрева электроники (за исключением короткого времени сразу после захода Солнца 14 июня, когда были выполнены 84 фотографии солнечной короны (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B0) над горизонтом^{[4] (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B5%D0%B9%D0%B5%D1%80-1#cite_note-NASA184-4)}). Во время второго лунного дня новая передача фотографий началась в лунный полдень, 7 июля. За второй лунный день были переданы 899 фотографий. Сразу после начала второй лунной ночи, 13 июля в 7:30 UT, миссия была прекращена ввиду значительного падения напряжения бортовой аккумуляторной батареи. Однако попытки возобновить связь продолжались до 7 января 1967 года. В общей сложности «Сервейер-1» передал на Землю 11 240 фотографий^{[1] (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B5%D0%B9%D0%B5%D1%80-1#cite_note-USGS-1)}.

Начинаем анализировать эту информацию.
Полноценно станция работала всего 1 день в день посадки.
За этот день станция передала 10338 фотографий.(это на полностью заряженном аккумуляторе сразу после посадки)
За первую лунную ночь аккумулятор полностью разрядился и больше чем на 90% сдох.
Во второй день аккумулятор заряжался половину лунного дня и всего было передано 899  фотографий.
т.е. за пол дня заряда аккумулятор не набрал емкости и 8,7% от номинальной.
После второй лунной ночи аккумулятор сдох окончательно, за все остальные дни было передано 3 фотографии.
Попытки установления связи с посадочной станций это чисто за счет солнечных батарей, которые вырабатывали 55 ватт чего было достаточно для установления связи.
Серебряно-цинковые аккумуляторы в нормальных условиях допускают до 100 циклов зарядки.
На Луне после полного разряда ночью они полноценно не смогли зарядиться и 1 раза.
Печальный факт, не подтверждающий большой живучести аккумуляторов за лунную ночь.

Так что как рецепт выживаемости станции данный пример не является хорошим примером.

Цитата: Lunatik-k от 30.06.2024 00:49:40Печальный факт, не подтверждающий большой живучести аккумуляторов за лунную ночь.

Аккумулятор - это химия, неудивительно что глубокая заморозка их убивает. А вот электронам мороз похрен, если термические деформации плату не порвут, транзисторы будет работать.
А вот интересно как с ионисторами?

Цитата: Дем от 30.06.2024 11:31:25

Цитата: Lunatik-k от 30.06.2024 00:49:40Печальный факт, не подтверждающий большой живучести аккумуляторов за лунную ночь.

Аккумулятор - это химия, неудивительно что глубокая заморозка их убивает. А вот электронам мороз похрен, если термические деформации плату не порвут, транзисторы будет работать.
А вот интересно как с ионисторами?

Подозреваю, что еще хуже.
И там и там электролит на водной основе, замерзание которого ведет к разрушениям.

Цитата: Lunatik-k от 30.06.2024 17:37:24И там и там электролит на водной основе, замерзание которого ведет к разрушениям.

Ионисторы бывают и твердотельные. Например с электролитом RbAg₄I₅ - до минус 60 градусов работают. Но нам не работа нужна, а чтобы целым остался.

Цитата: Дем от 30.06.2024 18:42:28

Цитата: Lunatik-k от 30.06.2024 17:37:24И там и там электролит на водной основе, замерзание которого ведет к разрушениям.

Ионисторы бывают и твердотельные. Например с электролитом RbAg₄I₅ - до минус 60 градусов работают. Но нам не работа нужна, а чтобы целым остался.

Пока ничего не могу ответить по данному типу ионисторов, у меня мало информации пока не готов.

Мне кажется, что разработчики лунных станций слишком увлеклись  в попытках построения  станции из стандартизированных элементов.
Может нужно просто выкинуть идею запихивать в станции типовой готовый аккумулятор разработанный совсем для других применений и разработать новый с новыми конструктивными особенностями, которые позволят ему выживать во время луной ночи. На той-же химии, и тех-же принципах, но изменить конструкцию элементов, которая не будет приводить к его разрушению при полном замораживании электролита.
Может этот новый аккумулятор будет немного более громоздкий более сложный, но выживать в условиях лунной ночи.

Повторю еще раз : Все мои мысли принадлежат только России.

И так записываем:

1) банки аккумуляторов изготовить в виде широких кольцевых секторов  цилиндра с отверстием в центре.
2) Эти банки расположить по кругу.
3) В цилиндрическое отверстие которое образуется внутри батареи цилиндрического аккумулятора
   установить источник тепла (экзотермических реакций).
  Это может быть просто слабенький источник тепла основанный на самораспаде радиоактивных элементов.
  Или источник тепла на медленных химических реакциях.

Этого тепла хватит для компенсации тепловых потерь в лунную ночь чтобы не допустить превращения электролита в лед.

Если это тепло будет излишним в дневное время то этот источник тепла можно просто  вытягивать вверх(возможно и опускание вниз) на тросике любым небольшим электродвигателем с редуктором.

Некоторые щелочные аккумуляторы допускают полный саморазряд ночью после которого их можно нормально зарядить, лишь-бы не произошло разрушение от замерзания электролита.