Форум Новости Космонавтики

Тематические разделы => Пилотируемые полеты => Тема начата: Fakir от 19.08.2005 16:47:02

Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 16:47:02
В последнее время резко усилился интерес к лунному гелию-3. Его упоминают и американцы в качестве одной из целей своей лунной программы, и представители нашего Росавиакосмоса тоже стали поговаривать (например, Севастьянов).

Реакция околокосмической общественности и просто интересующихся, как правило, скептическая. Скептическая без аргументов, "просто так". Кто говорит - нереально, кто - реально, но экономически невыгодно, кто-то (как Черток) считает лунный гелий лишь хорошим поводом для развития космонавтики. А как всё обстоит на самом деле? Давайте внесём ясность.

Возникает закономерный вопрос - "А для чего, собственно?" (с) Михаил Анчаров, "Сода-солнце".
Разобъём этот вопрос на две части: 1) Почему, собственно, гелий-3? и 2) Почему, собственно, лунный гелий-3?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 16:50:34
1. Почему, собственно, гелий-3?

Гелий-3 позволит создать абсолютно безопасную энергетику, обеспеченную практически неограниченными запасами топлива.

 Термоядерная энергетика, использующая реакцию дейтерий-тритий (наиболее легко осуществимую), хоть и гораздо более безопасна, чем ядерная энергетика деления, всё же имеет ряд существенных недостатков. Основной - это большое число высокоэнергетичных нейтронов (число нейтронов на единицу мощности на порядок больше, чем у реакторов деления, энергия нейтронов примерно в 7 раз выше). Такого нейтронного потока ни один из известных материалов не может выдержать в течение срока больше 3-6 лет - при том, что ресурс реактора должен быть не меньше 30 лет. Значит, первую стенку тритиевого термоядерного реактора необходимо регулярно заменять - а это очень сложная и недешёвая процедура, связанная к тому же с остановкой реактора на довольно длительный срок. Далее, от мощного нейтронного излучения необходимо экранировать магнитную систему реактора - это усложняет конструкцию и удорожает её. Многие элементы конструкции тритиевого реактора после окончания эксплуатации будут высокоактивными и потребуют захоронения на длительный срок. Источников трития в природе нет, тритий придётся нарабатывать непосредственно на реакторе => возня с радиохимией, дополнительные сложности. Кроме того, в реакции D-T 80% энерговыхода приходится на нейтроны, и лишь 18% - на заряженные частицы, что уменьшает КПД энергетического реактора.

В случае же использования в термоядерном реакторе реакции D-He3 положение существенно улучшается. Нейтронный поток падает в 30 раз (нейтроны возникают в результате побочных реакций D-D), к тому же энергия нейтронов значительно меньше, в результате повреждения первой стенки нейтронами становятся несущественными, и срок службы в 30-40 лет можно обеспечить без труда. После окончания эксплуатации гелиевого реактора высокоактивные отходы не образуются, радиоактивность элементов конструкции будет так мала, что их можно будет захоронять буквально на городской свалке, слегка присыпав землёй. На заряженные частицы в реакции D-He3 приходится 60% энергии, еще примерно 30% - на СВЧ-излучение, которое можно эффективно преобразовать в электричество. В результате КПД гелиевого реактора существенно выше, чем тритиевого - тепловые машины почти не играют роли в производстве энергии, в основном используется прямое преобразование энергии. Не исключено также, что выход нейтронов удастся свести к нулю, нагревая лишь гелиевую компоненту плазмы.

Реакцию D-He3 осуществить сложнее, чем D-T, но дело того стоит. Сложность проведения термоядерной реакции можно характеризовать тройным произведением nTt (плотность на температуру на время удержания). По этому параметру реакция D-He3 примерно в 12-15 раз сложнее, чем D-T. Большой разрыв? Да, немаленький. Но за полвека термоядерных исследований достигнутое nTt в среднем увеличивалось в 10 раз каждые 10 лет. Для справки: в 1990-м году на европейском токамаке JET уже жгли гелий-3, полученная мощность - 140 кВт. Примерно тогда же на американском токамаке TFTR была достигнута температура 35 кэВ, что уже довольно близко к температуре, необходимой для реакции D-He3 (от 50 до 100 кэВ). Да, 140 кВт - мощность небольшая, и разумеется, на зажигание потрачено значительно больше энергии, чем было получено в результате реакции - но JET не был заточен под положительный энерговыход не то что на гелии-3, но даже и на тритии (хотя после реконструкции установки в 1996-м на нём всё же получили на тритии положительный энерговыход, Q=1,01).  Таким образом, принципиальная осуществимость реакции сомнений не вызывает, и со всех точек зрения гелиевый термоядерный реактор может быть создан в течении 20-30 лет.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 16:53:50
2. Почему, собственно, лунный гелий-3?

Потому что на Земле гелия-3 по не вполне ясным причинам очень мало - суммарные запасы оцениваются в 4000 тонн (содержание гелия-3 в атмосферном гелии очень низко, и в гелии, получаемом из природного газа, не превосходит 2*10^-6 от He4). В принципе не исключено, что значительные количества He3 содержатся в мантии, однако доступ на глубины в десятки и сотни километров как сейчас, так и в обозримом будущем, представляется практически невозможным. Искусственное получение He3 (например, в ходе распада трития) также представляет собой сложную и дорогую задачу.

4000 тонн земных запасов - это, казалось бы, много. Однако эти 4000 тонн рассеяны в атмосфере и земной коре, так что заполучить их "в руки" просто невозможно. Более-менее доступные запасы составляют 500 кг (300 кг, образующиеся за счёт распада трития в ядерных боеголовках и тяжёлой воде реакторов CANDU и 200 кг, содержащиеся в природном газе), причём из этих пятисот реально доступны лишь первые 300 кг - He3, содержащийся в подземных запасах природного газа, извлечь весьма непросто.

Но всё же в пределах досягаемости находится богатый источник гелия-3 - как нетрудно догадаться, Луна.
Высокое содержание гелия-3 в лунном реголите еще в 1970-м году обнаружил Пепин, изучая образцы грунта, доставленные "Аполлонами", однако это обстоятельство не привлекало внимания вплоть до 1985-го года, когда термоядерщики из Висконсинского университета во главе с Дж.Кульчински "переоткрыли" лунные запасы гелия.

Анализ шести образцов грунта, привезенных экспедициями "Аполлонов" и двух образцов, доставленных "Лунами", показал, что в реголите, покрывающем все моря и плоскогорья Луны, содержится до 10^6 тонн гелия-3, что обеспечило бы земную энергетику, даже увеличенную по сравнению с современной в несколько раз (до 6000 ГВт), на 1000 лет. По новейшим оценкам, запасы гелия-3 на Луне еще на три порядка больше - до 10^9 тонн. Гелий-3 также содержится в атмосферах планет-гигантов, и, по оценкам, запасы его только на Юпитере составляют 10^20 тонн, чего хватило бы для энергетики Земли навсегда.

Реголит покрывает Луну слоем толщиной в несколько метров (5-15 м). Реголит лунных морей богаче гелием, чем реголит плоскогорий. 1 килограмм гелия-3 содержится приблизительно в 100 000 тонн реголита.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 17:04:54
Технология добычи гелия-3 на Луне.

Промышленность по добыче гелия-3 должна включать следующие процессы:

1. Добыча реголита.

Специальные "комбайны" должны собирать реголит с поверхностного слоя толщиною около двух метро и доставлять его на пункты переработки или же перерабатывать непосредственно в процессе добычи. Для получения 1 кг гелия-3 с энергетическим эквивалентом 6*10^5 ГДж необходимо собрать 100 000 тонн реголита, для чего требуются, по оценкам, энергозатраты порядка 2,2*10^3 ГДж.

2. Десорбция гелия из реголита.

При нагреве до 600
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 17:09:48
Экономические оценки.

В 1991 году И.Н.Головин приводил следующие грубые оценки: при топливной составляющей в 1 коп./кВт*ч цена тонны гелия-3 была бы 1 млрд. рублей.  Энергетика СССР (300 ГВт в 1991 г.) потребляла бы примерно 40 тонн гелия-3 в год. В каждом полёте на Луну целесообразным было бы привозить 1/3 годовой потребности, т.е. 13-15 тонн. Если бы мы хотели иметь топливную составляющую в 1/3 коп./кВт*ч, то можно было бы допустить, чтобы каждый полёт стоил 5 млрд. рублей. Таким образом, добыча лунного гелия-3 выглядела вполне экономически окупающейся, даже с учетом стоимости разработки лунной космической системы, создания и амортизации лунной промышленности. Как ни парадоксально, по энергетическому эквиваленту лунный гелий-3 может оказаться дешевле земного каменного угля.

По современным оценкам, затраты на организацию системы транспортировки стоит 3,5-4 млрд. $ + 750 млн. $ через каждые 10 рейсов к Луне. Доставка 7 тонн гелия-3 на околоземную орбиту - порядка 30 млн. $.

Некоторые цифры: в 1990-м году США потратили 50 млрд. $ на топливо для производства электроэнергии. Такое же количество энергии можно получить из 25 тонн гелия-3. Таким образом, цена в 2 млрд. $ за тонну гелия-3 была бы вполне приемлимой. Цена даже в 1 млрд. $ за тонну гелия-3 эквивалентна цене 7$ за баррель нефти или 15$ за тонну угля, что заметно ниже современных рыночных цен - 20$ за баррель и 20 $ за тонну. Значит, цена за 1 тонну гелия-3 в 1 млрд. $ и даже выше более чем приемлима.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 17:13:11
Видим, что добыча гелия-3 на Луне выглядит вполне выгодной, как с чисто энергетической, так и с экономической точки зрения - разумеется, при условии, что на Земле эксплуатируется значительное число термоядерных реакторов, сжигающих гелий-3. Создание таких реакторов представляется в принципе вполне осуществимым, хотя и требует значительных усилий и времени - вряд ли меньшего, чем 20-30 лет. Большой срок? Немалый. Но такое же, если не большее, время займет и создание лунной инфраструктуры для добычи гелия-3. Значит, начинать уже сейчас - вполне разумно.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 17:28:20
На что можно опереться при создании лунной базы и лунной промышленности?

В первую очередь - на спутные газы.
На 1 кг добытого гелия-3 приходится:

 6000 кг H2
 3000 кг Н2О
 3000 кг He4
 2000 кг СО2
 2000 кг СО
 2000 кг  СН4
  500  кг N2

Кроме того, на Луне в больших количествах присутствует минерал ильменит, состоящий из оксидов железа и титана. Из ильменита можно получить кислород либо путём нагрева до температур выше 700 С, либо электролизом (при этом на одном электроде выделяется кислород, на другом - чистое железо).

Из реголита также можно производить цемент. Таким образом, на Луне есть всё для изготовления бетона.

Растения на реголите неплохо растут - есть основа для лунного с/х.

Не исключено наличие льда в приполярных кратерах.
Весьма интересны отдельные районы Луны (кратеры Аристарх, Платон, Тихо, море Кризисов), в которых периодически наблюдаются т.н. кратковременные лунные явления (КЛЯ). КЛЯ представляют как чисто научный, так и практический интерес - по-видимому, некоторые из них связаны с газовыми выбросами из недр Луны.  

Видим, что потенциально лунная база имеет обширные "подножные" запасы для своего развития и самообеспечения.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 20.08.2005 04:01:50
Хорошая статья :) . Ссылок бы побольше, для пущей убедительности...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Nixer от 19.08.2005 18:21:42
ЦитатаКстати, на этот случай есть и альтернативное решение. Если уж инженеры и физики найдут способ справиться с удержанием в десять раз более горячей, чем нужно для современного токамака, гелиевой плазмы (задача, кажущаяся сейчас совершенно фантастической), то, увеличив температуру еще всего лишь в два раза, мы "зажжем" и реакцию синтеза с участием протонов и бора. Тогда все проблемы с топливом будут решены, причем за гораздо меньшую цену: бора в земной коре больше, чем, например, серебра или золота, он широко используется как добавка в металлургии, электронике, химии. Различных боросодержащих солей горнообогатительные комбинаты выпускают сотни тысяч тонн в год, а если нам не хватит запасов на суше, то в каждой тонне морской воды содержится несколько граммов бора. И тот, у кого в домашней аптечке припасен пузырек борной кислоты, может считать, что у него есть собственный энергетический резерв на будущее.

Источник: http://nauka.relis.ru/05/0408/05408012.htm
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 20.08.2005 04:32:15
Вот такой симпатишный бульдозер от Райтеон
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 18:44:29
avmich
ЦитатаХорошая статья :) . Ссылок бы побольше, для пущей убедительности...

Ну это же всё-таки не статья, а так, сваяно на скорую руку - вроде FAQ по теме :)

Если нужны ссылки - дам основные (см. ниже). Только, к сожалению, все они не сетевые и малодоступные - так что всё равно придётся на слово верить :)

Ссылки:
1. И.Н.Головин, "Малорадиоактивная энергетика на основе реакции D-He3", препринт Института Атомной Энергии им. Курчатова, 1991 (сейчас на руках у меня этого препринта нет, поэтому название цитирую не совсем точно).
2. Еще один препринт Головина на ту же тему, 1992.
3. Proceedings of the Workshop on D-He3 Based Reactor Studies, Moscow, 1991 (материалы как по реакторам, так и по лунному гелию).
4.В.М.Кулыгин, доклад на семинаре Института Космических Исследований (2003)
5. И др. :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 19.08.2005 18:58:00
Факир, а почему бы из этого не сделать "комплектную" статью? Художественно оформить, для "совсем неподготовленных" или "частично"...
Опубликовать можно много где, если и не согласятся всякие бумажные (а мно-огие согласятся), то уж сетевые - наверняка. Какая-нить "Мембрана".

Во-первых, эта статья может занять место какой-нибудь журналажи, что само по себе уже хорошо.
Во-вторых, вполне реальный и заметный вклад в продвижении термояда и космонавтики в России.

Если самому сильно влом, я могу помочь.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 19.08.2005 18:59:35
...и, конечно, не забываем про гонорары! :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 20:23:14
Татарин
ЦитатаФакир, а почему бы из этого не сделать "комплектную" статью? Художественно оформить, для "совсем неподготовленных" или "частично"...  

Ну я в принципе подумываю об этом... Только пока не уверен - куда пристроить. Хотелось бы всё-таки в "бумажное" издание. Может быть, и "НК" заинтересуется?
И над художественным оформлением придётся поработать.

ЦитатаЕсли самому сильно влом, я могу помочь.

Я не против :)  Особенно если есть идеи, куда пристроить :wink:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 20:26:16
Agent
ЦитатаВот такой симпатишный бульдозер от Райтеон  

Это, однако, просто бульдозер - если использовать его при добыче гелия, то придётся свозить реголит к центрам переработки.  

А вот гелиедобывающий комбайн от Дж.Кульчинского, хоть и не такой симпатичный :)
 
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 19.08.2005 20:37:10
2Fakir

Согласен, статья хорошая. Расставляет много точек над нужными буквами.

Цитатареакцию синтеза с участием протонов и бора. Тогда все проблемы с топливом будут решены, причем за гораздо меньшую цену

За 20-30 лет может многое измениться. Даже сейчас видно, что термояд с гелием-3 это не единственный экономически выгодный вариант добычи энергии. И что получится, когда система добычи будет построена, но не востребована в связи с развитием других технологий энергодобычи, менее сложных в реализации...
Недорогая энергия нужна уже сейчас, когда нефть растет в цене.
Что может и должно подтолкнуть к реализации других технологий.

ЦитатаПо современным оценкам, затраты на организацию системы транспортировки стоит 3,5-4 млрд. $ + 750 млн. $ через каждые 10 рейсов к Луне. Доставка 7 тонн гелия-3 на околоземную орбиту - порядка 30 млн. $.
Расшифровки есть?
Транспортировка гелия - это транспортировка баллонов высокого давления с гелием.  Не в жидком виде же его перевозить? Масса ПН возрастает в десятки раз. Плюс аппараты, способные все это опустить на дно атмосферы.
Я согласен с тем, что систему добычи, доставки и получения энергии построить можно.
Но в абсолютной востребованности этой системы я не уверен.

ЦитатаDmitriyM
Так ли это?
Кто-нибудь делал оценки стоимости килограмма лунного гелия-3, привезенного на Землю?
И его энерговыход.

См. топик http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=2024
Про энерговыход - убедительно.
Про оценку стоимости - не очень. Рассуждения здесь конечно близки к гаданию на кофейной гуще, но IMHO 1 тонна гелия-3 на Земле по цене должна быть слегка выше 2Г$

ЦитатаDmitriyM
Опять же IMHO КВС тоже неплохой способ использовать термоядерную реакцию. И без гелия-3.

Осуществимость под вопросом - это раз. Стоимость сооружения подземной камеры - под вопросом, это два. Заметное количество радиоактивной дряни, хоть и под землёй - это три. Не каждой стране такую электростанцию можно доверить - это четыре.
1. Теоретических препятствий нет.
2. На демо-котел просят 200М$ - сильно меньше ИТЕРа
3. Сам не проверял - разработчики утверждают, на порядок меньше чем у обычного атомного реактора сходной мощности. К тому же под землей.
4. Каждой стране такой реактор доверять и не нужно. Наши вояки утверждают, что ядерные материалы у нас пропасть не могут. Пусть и занимаются делом.

Мое большое IMHO - страна наша известна как поставщик концентрированных энергоносителей. Значит нужно заниматься тем, что умеем продавать. Только вместо нефти - водород и электроэнергию.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 20.08.2005 06:40:08
ЦитатаAgent
Это, однако, просто бульдозер - если использовать его при добыче гелия, то придётся свозить реголит к центрам переработки.  
Ну дык там написано, что оборудование по потребности.
И вот - Carrying and placing и Sintering
Также, эта картинка датируеться мартом сего года.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 20:56:48
Так, за комментариями я не успел докончить концептуальную мысль :)


Что может дать обширная лунная программа космонавтике?

Очень многое.

В дальней перспективе (после создания лунной базы и зачатков лунной промышленности) - ресурсную базу, в первую очередь - источник кислорода, воды, рабочего тела для двигателей; в дальнейшем также металлов.  

В ближней перспективе - тоже весьма немало.
Если твёрдо поставлена цель - создание лунной базы,  то потребуется обеспечивать значительные грузопотоки к Луне. Это сделает целесообразным возрождение ЯРД и активизацию работ по ЭРД с ЯЭУ. Т.е. создание лунной базы позволит создать и отработать перспективные двигательные системы, которые существенно удешевят транспортировку людей и грузов к Луне и обратно, а также позволят в дальнейшем осуществить масштабное исследование внешних планет (миссии наподобие JIMO, исследование Титана, океана Европы - вплоть до возвращения образцов и т.д.) и Марса (вплоть до возвращения образцов марсианского грунта и пилотируемой экспедиции). Снабжение рабочим телом с Луны еще более удешевит такие полёты.

Работы по гелиевой термоядерной энергетике приблизят создание ТЯРД. Возможно даже, что ТЯРД станут промежуточным этапом в программе создания энергетического реактора (для реактора необходим "коэффициент усиления энергии" Q~10, для ТЯРД достаточно Q~1).  

Возможно, окажется целесообразным захоронение радиоактивных отходов на Луне.

После начала добычи металлов и организации на Луне минимального металлургического производства можно будет думать о создании орбитальных зеркал (т.н. лунетт и солетт) из лунных материалов. Вполне вероятно, что это окажется экономически выгодным.

Это всё, разумеется, наброски широкой кистью - так сказать, roadmap; достижения, на которые в принципе можно рассчитывать.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 21:19:37
Nixer
ЦитатаЕсли уж инженеры и физики найдут способ справиться с удержанием в десять раз более горячей, чем нужно для современного токамака, гелиевой плазмы (задача, кажущаяся сейчас совершенно фантастической), то, увеличив температуру еще всего лишь в два раза, мы "зажжем" и реакцию синтеза с участием протонов и бора. Тогда все проблемы с топливом будут решены, причем за гораздо меньшую цену: бора в земной коре больше, чем, например, серебра или золота

К сожалению, с бором всё далеко не так просто. Во-первых, температуру желательно бы увеличить не в два раза, а сильнее. При этом в разы возрастёт и механическая нагрузка на катушки магнитной системы - и не факт, что достаточно просто удастся предотвратить их разрушение под такой нагрузкой. Во-вторых, температурой дело не ограничивается - нужно еще, чтобы nt (произведение концентрации на время удержания) превосходило некую величину, т.н. критерий Лоусона. Критерий Лоусона имеет разные величины для разных реакций. Для p-B его даже нет в "широком обороте", но очевидно, что он заметно больше, чем для D-He3. Дело в том, что реакцию p-B гораздо труднее замкнуть по энергии - при высоких температурах (а для p-B желательно всё же иметь температуру, близкую к 1 МэВ) растут потери на циклотронное излучение, и уже одни эти потери приближаются к полному энерговыходы в результате реакций синтеза. Далее, значительно растут по сравнению с D-He3 и потери на тормозное излучение (рентгеновского спектра, для реакции p-B, кстати, не такого уж мягкого) - тормозные потери пропорциональны Z^2, Z - заряд ядра. В плазме у нас полно бора с Z=5, значит, потери растут очень неслабо (для сравнения: в "лёгкой" плазме изотопов водорода и гелия наличие даже малой примеси тяжёлых элементов очень сильно портит жизнь). Если еще вспомнить, что всегда будут еще и энергетические потери за счёт частиц -  диффузионные,  "неустойчивостные" и т.д. - оптимизм в отношении водорода-бора заметно уменьшается.

Наглядной иллюстрацией служит то, что работ по гелиевой энергетике за последние 20 лет опубликована куча, и число их растёт, а по бор-водороду - считанные единицы, очень немногие воспринимают это направление всерьёз - слишком много сложностей.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 21:22:50
Agent
ЦитатаНу дык там написано, что оборудование по потребности.
И вот - Carrying and placing и Sintering
Также, эта картинка датируеться мартом сего года.

Ну я в любом случае только "за" :)  Наверняка при "соскребании" реголита возникнут какие-то трудности, их так или иначе придётся решать - почему бы не на этих бульдозерах? А может их и впрямь потом удастся к делу приспособить без существенных переделок.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 20.08.2005 07:34:02
Если использовать (копить) сопутсвующие гелию продукты, то установка переработки должна быть стационарной.
То есть чисто "земной" вариант - экскаваторы, грузовики и завод со складами и тд.
Как вариант - миниатюрные самоходные заводики с лунной фабрикой их производства. Но это далекое будущее.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Nixer от 19.08.2005 21:44:03
ЦитатаТ.е. создание лунной базы позволит создать и отработать перспективные двигательные системы, которые существенно удешевят транспортировку людей и грузов к Луне и обратно, а также позволят в дальнейшем осуществить масштабное исследование внешних планет (миссии наподобие JIMO, исследование Титана, океана Европы - вплоть до возвращения образцов и т.д.)

Знаешь, это всё ерунда по сравнению с лунной базой. Когда будет построена лунная база, все эти миссии к титанам тааакой мелочью покажутся, я тебя уверяю, и расходы будут несопоставимые.

Уверяю тебя, это всё равно, что строить МКС чтобы отработать технологии запусков спутников связи. Вместо одной экспедиции к МКС можно сотню спутников связи запустить.

P.S. Спасибо за развёрнутый комментарий по бору.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 21:49:22
DmitriyM
ЦитатаДаже сейчас видно, что термояд с гелием-3 это не единственный экономически выгодный вариант добычи энергии.

Кроме экономичности важны еще и требования экологичности. Конечно, можно настроить тысячи АЭС - это наверняка будет дешевле. На первых порах... А потом экспоненциально станет расти количество отходов - а ведь их переработка и хранение тоже денег стоит. Не считая экологической опасности. Плюс возможность аварии масштаба если не Чернобыля, то Тримайл Айлэнда на 100% исключить нельзя - особенно если станций много; велики шансы, что где-нибудь персонал окажется раздолбайским. Это не считая накопления плутония, который неизвестно в какие руки попадёт.

ЦитатаИ что получится, когда система добычи будет построена, но не востребована в связи с развитием других технологий энергодобычи, менее сложных в реализации...

Чтобы оказались и технологически проще, и экологически приемлимы - таких пока совершенно не видно. Я не имею в виду приливные, геотермальные и т.п. электростанции - они всю земную энергетику просто физически не в состоянии обеспечить, и будут использоваться только в подходящих местах.

ЦитатаНедорогая энергия нужна уже сейчас, когда нефть растет в цене.

Ну так а где её взять, из вакуума? Раньше надо было об этом думать, предупреждали же. ИТЭР вон на 15 лет задержался... Думаем, как всегда - когда петух в известное место клюнем, а потом жалуемся, что дескать надо не через 30 лет, а уже сейчас... Так же чесаться - и через 30 лет не будет ничего, и через 40. Копейку сэкономили, стольник потеряли.

ЦитатаЧто может и должно подтолкнуть к реализации других технологий.

Каких? Получения энергии из воздуха? Шансов маловато. АЭС, конечно, строить будут - это неплохой вариант, но не панацея.

ЦитатаПро энерговыход - убедительно.
Про оценку стоимости - не очень.

Ну так хорошо обоснованную оценку стоимости, ИМХО, сейчас провести просто невозможно - ведь даже неизвестно еще, какими носителями и средствами межорбитальной доставки мы будем располагать. Можно лишь провести "энергетические" оценки и прикинуть верхнюю грань приемлимых расходов - что, собственно, и сделано.

ЦитатаРасшифровки есть?

К сожалению, нет. Надеюсь получить где-нибудь через месяц - сами оценки восходят к Кульчински.

ЦитатаТранспортировка гелия - это транспортировка баллонов высокого давления с гелием. Не в жидком виде же его перевозить?

Почему же не в жидком?

ЦитатаПлюс аппараты, способные все это опустить на дно атмосферы.

Опустить на дно атмосферы несколько десятков тонн в год, пусть даже пару сотен - это и сейчас можно обеспечить без особого труда, хоть "Шаттлами".

ЦитатаЯ согласен с тем, что систему добычи, доставки и получения энергии построить можно. Но в абсолютной востребованности этой системы я не уверен.

Будет система добычи - с высокой вероятностью продукция будет востребована. Тем более ближайшие 10-15 лет экстраординарные затраты именно на создание добывающей системы еще не нужны; достаточно и того, чтобы планомерно претворялась в жизнь уже поставленная целб создания лунной базы.

ЦитатаРассуждения здесь конечно близки к гаданию на кофейной гуще, но IMHO 1 тонна гелия-3 на Земле по цене должна быть слегка выше 2Г$

Это сильно вряд ли.

Цитата1. Теоретических препятствий нет.
Цитата2. На демо-котел просят 200М$ - сильно меньше ИТЕРа
Цитата3. Сам не проверял - разработчики утверждают, на порядок меньше чем у обычного атомного реактора сходной мощности. К тому же под землей.

Я во "взрывной" тематике разбираюсь довольно слабо, однако к этому проекту, насколько мне известно, практически никто и нигде всерьёз не относится - даже люди, неравнодушные к "взрывам". По-моему, это симптоматично.

Цитата4. Каждой стране такой реактор доверять и не нужно. Наши вояки утверждают, что ядерные материалы у нас пропасть не могут. Пусть и занимаются делом.

Нефть рано или поздно кончится, а энергия-то нужна будет всем - и Ирану, и КНДР, и Уганде. Не будем же им взрывные котлы строить и бомбы продавать? Или поставлять электричество через весь континент? А построить термоядерный реактор, посадить на него свой персонал, и продавать гелий-3 - это вполне приемлимый вариант; у России пока есть шанс войти в число немногих стран, обладающих термоядерными технологиями и имеющих доступ к лунным ресурсам.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 22:08:09
Agent
ЦитатаЕсли использовать (копить) сопутсвующие гелию продукты, то установка переработки должна быть стационарной.

Это всё же не обязательно. Конечно, возможны варианты - нужно детальное рассмотрение с учётом множества факторов.

ЦитатаТо есть чисто "земной" вариант - экскаваторы, грузовики и завод со складами и тд.

Тут есть проблемка - всё же на 1 кг гелия-3 необходимо переработать 100 000 тонн реголита; значит, для наработки гелия-3 в масштабах тонн придётся скальпировать оч-чень немаленькие площади - "заводу со складами" поневоле придётся быть мобильным.

ЦитатаКак вариант - миниатюрные самоходные заводики с лунной фабрикой их производства.

Кульчински и предлагает "миниатюрный самоходный заводик". Насколько я понимаю, технология такая: скребём реголит, сразу же выпариваем газы, храним их до ночи и потом сепарируем. Может быть. криогенный сепаратор и впрямь лучше делать стационарным, с криогеникой, укрытой в тени в течение лунного дня - но газы из реголита наверняка лучше выпаривать "на ходу", и возить к центру переработки "грузовиками".
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Nixer от 19.08.2005 22:23:51
Какие есть вообще источники энергии?

1. Энергия Солнца.
   - Солнечные электростанции
   - Ветровые электростанции
   - Гидроэлектростанции
   - Сжигание биоматериалов (дрова, масло, спирт)

Этот источник ограничен объёмом солнечной энергии, падающей на Землю. Работает пока горит Солнце.

2.  Энергия вращиния Земли и Луны
   - Приливные электростанции

Работает пока Земля вертится.

3. Энергия сжатия Земли
   - Геотермальные электростанции

Работает пока Земля не остыла.

4. Запасённая энергия Солнца
   - Нефть
   - Газ
   - Уголь
   - Торф

Работает пока топливо не закончится и есть кислород в атмосфере.

5. Атомная энергия
   - Атомные электростанции
   - Термоядерные электростанции

Больше НИКАКИХ источников энергии у человечества нету, или я не прав?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 20.08.2005 08:33:19
Энергии валом. Но нужна концентрированная.
Предел - антивещество.
Кстать, Луна - оч неплохое место для его производства. Солнце, Гелий-3 и вакуум  под рукой.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 19.08.2005 23:44:01
Плюс еще Большой Лунный Суперколлайдер :D

Кстати, тоже неплохая сверхзадача - но это уж совсем дальние-дальние перспективы :) Суперколлайдер по экватору Луны - глядишь, и структуру электрона рассмотреть удастся :D
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 20.08.2005 10:02:09
Добыча воды на Луне - это очень отдельная тема.

Наличие воды на Луне неподтверждено. Текущие оптимистичные гипотезы предполагают наличие льда в приполярных областях в сравнительно ограниченных количествах. С этим нужно поосторожнее - и поконсервативнее, потому что если вдруг обнаружится, что вода на Луне в сравнительно доступных количествах, то это радикально меняет сроки, стоимость и способы лунных экспедиций и вообще окололунные возможности.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 20.08.2005 10:14:42
Амвич, только на первых порах.
ЦитатаНа 1 кг добытого гелия-3 приходится:

6000 тонн H2
3000 тонн Н2О
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Димитър от 20.08.2005 00:14:47
ЦитатаДобыча воды на Луне - это очень отдельная тема.
Наличие воды на Луне неподтверждено.

Fakir:
В первую очередь - на спутные газы.
На 1 кг добытого гелия-3 приходится:
6000 тонн H2
3000 тонн Н2О
3000 тонн He4
2000 тонн СО2
2000 тонн СО
2000 тонн СН4
500 тонн N2

Тоесть - из 100 тонн реголита - 3 тонна воды ???  
плюс 15.5 тонн других газов ??? :shock:   :shock:
Может все таки килограмм, а не тонн ???  :wink:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 20.08.2005 00:16:59
В экономических расчетах нет главного -- оценок, какое офигенное количество лунных тракторов-выпаривателей придется изготовить и доставить на Луну для добычи He3 в промышленных колличествах. А ведь даже один "лунный трактор" весьма недешев, так же как и его транспортировка на Луну. А еще ими придется управлять, ремонтировать, т.е. неслабая инфраструктура вырисовывается. А в статье экономические расчеты ограничиваются доставкой гелия на Землю, как будто бы он уже лежит на Луне готовенький.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 20.08.2005 10:26:45
ЦитатаВ дальней перспективе (после создания лунной базы и зачатков лунной промышленности) - ресурсную базу, в первую очередь - источник кислорода, воды, рабочего тела для двигателей; в дальнейшем также металлов.

Добыча гелия-3, кислорода, металлов, воды - это задачи существенно разного класса сложности. Пожалуй, таков по рядок по усложнению: кислород - металлы - вода - гелий-3. Поэтому Факир, конечно, прав, говоря, что, когда будет работающая база, будут добываться все эти классы полезных, ммм, материалов - но начнут они добываться в промышленных количествах на существенно разных этапах развития базы.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 20.08.2005 00:23:41
Прочитал. Блестяще! Популярно, лаконично, по теме, явно со знанием дела.
Как уже говорил Татарин, реально тянет на настоящую статью, как минимум в НК. Оч. своевременно.
Успехов!
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 20.08.2005 00:58:04
Не хочу показатся навязчивым, но из всего сказанного следует что России стратегически важно эээ... флаговтыкнуть и т.д.  :wink:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Технократ от 20.08.2005 03:30:09
Ну так мы и готовимся, того.
ФЛАГОВТЫКНУТЬ!
И ЗАГРАБАНУТЬ!!
И ХАПНУТЬ!!!

Только тог - как я уже на форуме говорил контейнеры должны быть поменьше по 100 кг газа и доставлятся по 1-2 тонне за раз
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 20.08.2005 04:02:13
ЦитатаТатарин
ЦитатаФакир, а почему бы из этого не сделать "комплектную" статью? Художественно оформить, для "совсем неподготовленных" или "частично"...  

Ну я в принципе подумываю об этом... Только пока не уверен - куда пристроить. Хотелось бы всё-таки в "бумажное" издание. Может быть, и "НК" заинтересуется?
И над художественным оформлением придётся поработать.

ЦитатаЕсли самому сильно влом, я могу помочь.

Я не против :)  Особенно если есть идеи, куда пристроить :wink:
Ну, попробую развернуть чуть, "размочить". ИМХО, надо чуток... Для НК так, пожалуй, в самый раз, тут народ концентраты ценит (я тоже :) )... на основе которых потом можно писать долгие пространные посты и делать долгоидущие выводы. ;)

Пожалуй, есть. :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 20.08.2005 04:03:01
Аз есмь.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ratman от 20.08.2005 05:03:39
Все это, конечно, здорово - и статья хорошая.

Но вот только почему никому не приходит в голову следующее соображение:

1. Реакция дейтерий-тритий явно будет получена раньше, чем D-He3.

2. Еще неизвестно, что будет разработано раньше: стационарные установки для D-He3 или ракетные двигатели на базе D-T.

3. Использование термояда для транспортировки радикально изменит ситуацию и сделает неактуальными наши сегодняшние рассуждения.

Ergo, обсуждение добычи He3 должно происходить в контексте наличия реакции D-Т. Потому, что если D-Т нет, то и He3 нам нахрен не сдался. А если D-Т есть, то и He3 нам достать будет с полпинка :)

И опять же, если будет D-Т, то на какое-то время этого хватит. Проще будет подождать появления D-Т двигателей и возить He3 хоть вагонами, чем вбухивать кучу денег и таскать его химическими ракетами.

Тем более, что He3 и на земле дофига. Я как-то оценивал на Базе земные запасы: даже если ничего больше не использовать - хватит на десятки лет...

:)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Pavel от 20.08.2005 01:51:18
ЦитатаКакие есть вообще источники энергии?

1. Энергия Солнца.
   - Солнечные электростанции
   - Ветровые электростанции
   - Гидроэлектростанции
   - Сжигание биоматериалов (дрова, масло, спирт)

Этот источник ограничен объёмом солнечной энергии, падающей на Землю. Работает пока горит Солнце.

2.  Энергия вращиния Земли и Луны
   - Приливные электростанции

Работает пока Земля вертится.

3. Энергия сжатия Земли
   - Геотермальные электростанции

Работает пока Земля не остыла.

4. Запасённая энергия Солнца
   - Нефть
   - Газ
   - Уголь
   - Торф

Работает пока топливо не закончится и есть кислород в атмосфере.

5. Атомная энергия
   - Атомные электростанции
   - Термоядерные электростанции

Больше НИКАКИХ источников энергии у человечества нету, или я не
прав?


Есть смешанные. Например, энергия за счет перепада температуры воды на поверхности и в глубине.Или энергия муссора Или водород опять же из океана.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Pavel от 20.08.2005 01:56:02
ЦитатаВ последнее время резко усилился интерес к лунному гелию-3. Его упоминают и американцы в качестве одной из целей своей лунной программы, и представители нашего Росавиакосмоса тоже стали поговаривать (например, Севастьянов).

Реакция околокосмической общественности и просто интересующихся, как правило, скептическая. Скептическая без аргументов, "просто так". Кто говорит - нереально, кто - реально, но экономически невыгодно, кто-то (как Черток) считает лунный гелий лишь хорошим поводом для развития космонавтики. А как всё обстоит на самом деле? Давайте внесём ясность.

Возникает закономерный вопрос - "А для чего, собственно?" (с) Михаил Анчаров, "Сода-солнце".
Разобъём этот вопрос на две части: 1) Почему, собственно, гелий-3? и 2) Почему, собственно, лунный гелий-3?

Fakir. Это все конечно замечательно. И лично я всеми руками за такое обоснование. Но в ценах я опять сомневаюсь. Лично мне просто интересно, что будет, если сравнить все это с ценами в атомной энергетике. А главное с ценами на электроэнергию в реакторах нового поколения. БН, БРЕСТ?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 20.08.2005 13:47:38
Димитър
ЦитатаТоесть - из 100 тонн реголита - 3 тонна воды ???
плюс 15.5 тонн других газов ???  
Может все таки килограмм, а не тонн ???

Вы совершенно правы. Конечно, килограммы, а не тонны. Приношу всем свои извинения, переклинило меня что-то. Спасибо, что обратили внимание - уже исправил.

Кстати, цифры по СО2, СО, метану я дал приблизительные - Кульчински указывает их более точно, что-то вроде 1600, 1800 и т.д., но нам сейчас такая точность непринципиальна, плюс соотношение для реголита разных районов Луны будет различаться.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 20.08.2005 13:50:55
avmich
ЦитатаНаличие воды на Луне неподтверждено. Текущие оптимистичные гипотезы предполагают наличие льда в приполярных областях в сравнительно ограниченных количествах. С этим нужно поосторожнее - и поконсервативнее,  

Разумеется, нужно поосторожнее - я же, кстати, и написал вполне осторожно: "не исключено" :)
Лунную базу строим не завтра - первые лет 10 как раз и стоит потратить, в частности, на выяснение вопроса о лунном льде и выходе газов.

ЦитатаДобыча гелия-3, кислорода, металлов, воды - это задачи существенно разного класса сложности. Пожалуй, таков по рядок по усложнению: кислород - металлы - вода - гелий-3.

Согласен. Разве что металлы с кислородом можно объединить в одну стадию - при добыче кислорода из ильменита железо (и титан) получаем почти автоматически, как побочный продукт. Другой вопрос, что на первых порах оно, вероятно, будет просто копиться, т.к. использовать его не будет возможности.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 20.08.2005 14:11:05
Вадим Семенов
ЦитатаА в статье экономические расчеты ограничиваются доставкой гелия на Землю, как будто бы он уже лежит на Луне готовенький.

Вы не совсем внимательно читали. В пункте 1 "Добыча реголита" даны оценки энергозатрат на сбор реголита, необходимого для получения 1 кг гелия-3 - порядка 2,2*10^3 ГДж.

ЦитатаВ экономических расчетах нет главного -- оценок, какое офигенное количество лунных тракторов-выпаривателей придется изготовить и доставить на Луну для добычи He3 в промышленных колличествах.

Подозреваю, что у Кульчински такие оценки есть, но до них еще надо добраться.
Но в конце концов, что мешает нам самим оценить необходимое количество "любимых лунных тракторов" (с) Высоцкий? Сколько реголита нужно собрать на 1 кг гелия - знаем. Осталось оценить скорость, с которой "трактор" в состоянии соскребать реголит, а также какой толщины слой он может "подцепить" единовременно (прошу прощения за некорректную терминологию).  Гелий-3 содержится в реголите вплоть до глубины в несколько метров, так что, видимо, трактора должны будут скрести поверхность Луны в несколько проходов - вряд ли одномоменто можно зацепить слой толще, чем 30-40 см.

ЦитатаА ведь даже один "лунный трактор" весьма недешев, .

Во-первых - а так ли он недешев? Всё же это не совсем очевидно. Во-вторых, "лунные трактора" явно должны будут производиться серийно (при массовой добыче гелия) - значит, цена единицы упадёт.

Цитататак же как и его транспортировка на Луну

Тут можно в первом приближении взять "энергетические" оценки - 180 ГДж/кг. Экономические будут сильно зависеть от того, с помощью какой техники трактор забрасывается на Луну - на химии стоимость одна, на ЭРД - другая, на ЯРД - третья. И, естественно, важна масса комбайна.

ЦитатаА еще ими придется управлять, ремонтировать, т.е. неслабая инфраструктура вырисовывается.

Может быть. Но надо смотреть с цифрами - насколько "неслабая"? Может, по сравнению со всем остальным она покажется детским лепетом.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 20.08.2005 14:13:44
Bell
ЦитатаПрочитал. Блестяще! Популярно, лаконично, по теме, явно со знанием дела.

Все благодарности - к И.Н.Головину (увы, покойному) и м-ру Кульчински :) Я только законспектировал :)

Цитататянет на настоящую статью, как минимум в НК.

Белл, не боитесь, что на вас администрация обидится за такой оборот речи? :wink:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 20.08.2005 14:20:54
Bell
ЦитатаНе хочу показатся навязчивым, но из всего сказанного следует что России стратегически важно эээ... флаговтыкнуть и т.д

Это бы хорошо - но боюсь, что малореально. Т.е. флаговтыкнуть, может, и потянем, а вот весь необходимый комплекс создать - не факт.

ИМХО, со всех точек зрения целесообразна международная кооперация - тем более, что в термояде она и так есть и будет. МКС - опыт длительной космической международной кооперации, может, и не лучший, но использовать его можно и нужно. Вот уже и о создании лунной базы совместно с американцами поговаривают.

Международная программа хороша как меньшими затратами (особенно - с нашей стороны), так и большей "устойчивостью" - куда меньше вероятность, что по жмотству или глупости программу прикроют на полдороге. Опыт подобных программ, повторюсь, уже есть, во всех Россия занимает ключевое место. Стоит продолжать в том же духе.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 20.08.2005 14:25:11
Татарин
ЦитатаНу, попробую развернуть чуть, "размочить". ИМХО, надо чуток...

Можно, пожалуй. Тогда как "размочишь" - клади сюда, или личкой кидай.
Кстати, может, стоит покопаться в экономике ядерной энергетике - а то у народа возникает много вопросов именно по сравнениям с АЭС? Можешь эту тему порыть (вместе с затратами по переработке-захоронению отходов)?

ЦитатаПожалуй, есть

Кинь в личку, если не затруднит :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 20.08.2005 14:51:46
ratman
ЦитатаНо вот только почему никому не приходит в голову следующее соображение:
1. Реакция дейтерий-тритий явно будет получена раньше, чем D-He3.

Ну почему ж не приходит :) Это очевидно.

ЦитатаErgo, обсуждение добычи He3 должно происходить в контексте наличия реакции D-Т. Потому, что если D-Т нет, то и He3 нам нахрен не сдался. А если D-Т есть, то и He3 нам достать будет с полпинка  

То ли я написал невнятно, то ли вы невнимательно читали...
С одной стороны - ваши рассуждения логичны. С другой - как создание термоядерного реактора, так и создание лунной базы требует десятилетий. Если начинать освоение Луны только после постройки гелиевого реактора - потеряем полных 30 лет, если после постройки тритиевого - всё равно потеряем не меньше десятилетия.
А насчёт полупинка... см. ниже. К тому же первые 10 лет создания лунной базы не требуют больших грузопотоков.  

ЦитатаИ опять же, если будет D-Т, то на какое-то время этого хватит.

Да хоть навсегда - возможность наработки трития слабо ограничена. Проблема же не в запасах топлива, а в экологичности и ресурсе (см. первый пост топика). К тому же по всей видимости и чисто экономически гелиевые реакторы окажутся заметно выгоднее тритиевых.

Цитата2. Еще неизвестно, что будет разработано раньше: стационарные установки для D-He3 или ракетные двигатели на базе D-T.

Неизвестно. Но меня всё же терзают некоторые сомнения касательно ТЯРД на тритии: очень уж велики нейтронные потоки :(

Цитата3. Использование термояда для транспортировки радикально изменит ситуацию и сделает неактуальными наши сегодняшние рассуждения.
ЦитатаПроще будет подождать появления D-Т двигателей и возить He3 хоть вагонами,

А вот это, увы, не совсем факт. Не исключено, что в ближайшие десятилетия не удастся вписать ТЯРД в габариты меньше 100 м (длина) с соответствующей массой (для инерциальных установок габариты поменьше, но массы - тоже самый минимум 100 тонн). При этом мощность такого ТЯРД будет, видимо, менее 1 ГВт (для сравнения - "Нерва" имела мощность 5 ГВт при массе 14 тонн). ТЯРД привлекателен в первую очередь великолепным УИ, но при относительно невысокой тяговооруженности на трассе Земля-Луна ему, пожалуй, не развернуться в полную силу.
Так что на ТЯРД при создании лунной базы я всё же не рассчитывал бы.

Цитатачем вбухивать кучу денег и таскать его химическими ракетами.

Химическими глупо - согласен (я всегда говорил, что дальняя космонавтика - такое дело, что "Лучше день потерять, потом за пять минут долететь!" (с)  :)  ). Но самое смешное, что экономически выгодной оказывается транспортировка даже на химии. А если подключить межорб. буксиры на ЭРД+ЯЭУ и/или ТФЯРД (что возможно уже сегодня) и ГФЯРД (что возможно в течении 10 лет) - стоимость транспортировки резко упадёт. А.А.Павельев мне на вопрос, почему прикрыли ГФЯРД, ответил, что одна из причин следующая - по оценкам ГФЯРД целесообразен и выгоден, если нужно летать к Луне каждую неделю. А у нас - тот самый случай.  

ЦитатаТем более, что He3 и на земле дофига. Я как-то оценивал на Базе земные запасы: даже если ничего больше не использовать - хватит на десятки лет...

Любопытно было бы взглянуть - из каких соображений вы считали? Все доступные мне оценки хоть и расходятся в мелочах, но единодушно утверждают, что земные запасы гелия-3 весьма малы и на десятилетия их ну никак не хватит (собственно, я приводил эти оценки в первых постах).
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 20.08.2005 15:04:55
Pavel
ЦитатаЛично мне просто интересно, что будет, если сравнить все это с ценами в атомной энергетике. А главное с ценами на электроэнергию в реакторах нового поколения. БН, БРЕСТ?

Разумеется, ядерные реакторы выиграют. По крайней мере - сейчас (если смотреть только на экономику и забить на экологию). Если полностью учесть расходы на добычу урана и переработку и захоронение отходов - то уже шут его знает. Я в этой сфере некопенгаген, но приходилось слышать утверждение, что ядерная энергетика чуть ли не убыточна, если сосчитать всё. Я был очень сильно удивлен - далеко не уверен, что информация точная, но повод задуматься есть (информация исходила от человека, которому я склонен доверять).

Затраты на обращения с радиоактивными отходами. С деталями не знаком, но попалась цифра, что только на захоронение только США потратили к 1999-му 11 млрд.$. Сумма приличная - тем более с учётом того, что АЭС составляют небольшую долю энергетики США. Это только экономическая сторона вопроса - без экологии. Кроме того, демонтаж отслуживших свой срок АЭС - тоже удовольствие недешевое. Насколько мне известно, пока еще ни одну АЭС из эксплуатации не выводили (т.к. самой старой АЭС сейчас всего полвека), и сопутствующие вопросы пока не решены, стоимость демонтажа неизвестна - а ведь эта проблема скоро станет актуальной.

Всё вышенаписанное - лишь информация к размышлению; на полноту оценок не претендую.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 20.08.2005 18:17:02
Хорошая статья , потянет на Мембрану , у НК мне кажется немного не тот профиль.

Что до гелия-3 , то это все без сомнения перспективно, но решение задачм столь сложно , что человечество скорее найдет альтернативный путь.  Слишком большой потенциальный барьер надо преодолеть чтобы дальше все само пошло.  
Из аналогичных случаев можно упомнить стремление выращивать на орбите высокочистые кристаллы. Хотели еще с 70-х годов , но в итоге все сделали на Земле и даже лучше чем мечталось. Зачем выращивать сверхчистый кристалл для ИК детектора , если есть обширный выбор от мудренных полупроводников до квантовых точек ?  
Надеюсь что-то аналогичное произойдет в энергетике ,  а может и в самой космонавтике.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 20.08.2005 17:24:34
Цитата
Цитататянет на настоящую статью, как минимум в НК.
Белл, не боитесь, что на вас администрация обидится за такой оборот речи? :wink:
Обижатся надо за предложение опубликоватся на Мембране  :D
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 20.08.2005 17:33:54
ЦитатаBell
ЦитатаНе хочу показатся навязчивым, но из всего сказанного следует что России стратегически важно эээ... флаговтыкнуть и т.д

Это бы хорошо - но боюсь, что малореально. Т.е. флаговтыкнуть, может, и потянем, а вот весь необходимый комплекс создать - не факт.
Делать весь комплекс и не надо. Достаточно продемострировать техническую возможность, необходимые знания и наличие ПОЛИТИЧЕСКОЙ ВОЛИ и желания.

Для этого достаточно флаговтыкнуть, ну и может чуть более развернуто, чем в 70-х.

По части международного сотрудничества - полностью согласен. Относительно нас.

Американцы же стремятся к тому, чтобы ни в чем не засивит от кого бы то ни было. На Луну хотят вернутся сами, на Марс - сами. Фридом/Альфу тоже сами хотели стороить. Им международное сотрудничество - кость в горле и гармонь для попа. Нельзя это забывать. Поэтому нас туда пустят или даже пригласят только если мы будем настойчиво стучатся, либо владеть некими уникальными знаниями. Иначе - только обочина...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 20.08.2005 18:00:26
Нет, все-таки позвольте я вас немного покритикую и пополемизирую :)
ЦитатаИМХО, со всех точек зрения целесообразна международная кооперация - тем более, что в термояде она и так есть и будет.
1. Международная кооперация выгодна - это волшебное заклинание все тех, кто сам не может, а хочется. Вот мы не можем сами полететь на Марс, но хотим, да и боимся, что американцы одни слетают. Поэтому Перминов и др. каждый раз заклинает американов. Клипер - еще один ярчайший пример.

2. Международная кооперация не может быть выгодна со всех точек зрения хотя бы по той простой причине, что при любой кооперации всегда приходится ДЕЛИТСЯ. И надо будет очень постараться, чтобы заставить поделиться сверхсовременными технологиями и суперперспективным стратегическим сырьем единственную мировую сверхдержаву...
Ладно, с технологией [термояда] вроде получилось (во многом еще до того как они стали единственной мировой), но сама технология - ничто без топлива :(

ЦитатаМКС - опыт длительной космической международной кооперации, может, и не лучший, но использовать его можно и нужно. Вот уже и о создании лунной базы совместно с американцами поговаривают.
Вяло, очень вяло они там поговариваю. И причину я уже называл - наше участие нужно только нам самим. Американцы там без нас прекрасно обойдутся и даже будут стремится оказаться на гелиевом Клондайке в гордом одиночестве.
Подумайте сами - кто еще может добраться до Луны кроме американов и нас? Европейцы без нашей помощи там не будут до середины века, как и китайцы. Т.е. отшив нас американцы получают ПОЛНУЮ МОНОПОЛИЮ на ТЯ-горючее. Это очень, ОЧЕНЬ соблазнительно...

ЦитатаМеждународная программа хороша как меньшими затратами (особенно - с нашей стороны), так и большей "устойчивостью" - куда меньше вероятность, что по жмотству или глупости программу прикроют на полдороге. Опыт подобных программ, повторюсь, уже есть, во всех Россия занимает ключевое место. Стоит продолжать в том же духе.
Нам.
А "им", исходя из их национальных интересов как раз-таки НЕ стОит...
И нам придется с этим боротся. Вот такие пироги.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 21.08.2005 04:37:51
Все это очень интересно и замечательно, но возникает несколько любопытных вопросов.
Например, почему надо начинать именно сейчас, а не через 30-50-100 лет? Денежки ведь на современном уровне технологий ИМХО придется вложить ТАКИЕ, что затраты на Апполон, шаттл и МКС вместе взятые покажутся ерундой. Какие есть обоснования этой идеи с точки зрения исчерпания других энергоресурсов?
Вот, к примеру, Россия - у нас огромный неиспользованный гидропотенциал, причем сосредоточенный преимущественно в малонаселенных районах, откуда его можно взять без больших экологических издержек. Есть хорошие перспективы по приливным станциям - вот, например, Пенжинский створ  - 87ГВТ, 190Твт.ч/год (20% от энергопотребления России в 2004, и это только один створ!).
По органическому топливу все тоже не так страшно, помнится, по некоторым прогнозам нефть уже должна бы закончится, а она все как-то не кончается, а открываются все новые месторождения, в частности, колоссальные по запасам на Каспии. В России, опять же, гигантские запасы углей, сейчас есть экологически безопасные технологии их сжигания. Правда, есть такой момент, как парниковый эффект, но это вопрос о-очень спорный. Опять же, атомная энергетика, перспективы которой далеко не исчерпаны, а проблемы с отходами не так уж ужасны, как это кажется обывателю. Ну и наконец, большой вопрос, что будет экономически эффективнее, постепенно приобретающий реальные черты дейтериево-тритиевый термояд, со всеми его недостатками, но топливом на Земле, или пока чисто теоретический гелиевый термояд с топливом на Луне.
Соответственно, что мы имеем сейчас:
Энергоресурсы на Земле (в том числе вполне экологически безопасные и экономически эффективные) еще очень далеко не исчерпаны;
Термоядерного реактора на гелии-3, насколько я понял, пока нет даже в проекте;
Реальные запасы гелия-3 в реголите толком не определены, его распространение по Луне не закартировано;
Не видно реальных экономических расчетов по созданию системы добычи лунного гелия и сети соответствующих термоядерных реакторов, с оценкой стоимости создания всей системы, ее эксплуатационных издержек, себестоимости полученной электроэнергии и срока окупаемости данного проекта. ИМХО, на современном технологическом уровне цифры будут запредельные;
Итого, ИМХО, лунный гелий-3 - весьма дальняя перспектива энергетики. Работы в этом направлении, конечно, нужно проводить  - построить экспериментальный реактор, на его примере выловить все "подводные камни", провести нормальную экономическую оценку. А предложения реактор и систему добычи гелия-3 отрабатывать паралельно - не очень конструктивны. Пока по реактору, насколько я понял, кроме теоретических наработок ничего нет, а исходя только из них и голого оптимизма тратить сотни миллиардов долларов не очень разумно. В 50х-60х годах тоже считали, что эффективный термоядерный реактор будет создан максимум лет через 20, и представте себе, что тогда же были бы вложены огромные деньги в массированное производство дейтерия и трития, с тем расчетом, что к 1980г. его позарез будет нужно очень много. И где этот давно обещанный расцвет термояда? А тут не дейтерий, тут затраты на порядки больше.
Опять же, запасы гелия-3 на Луне надо  разведать и закартировать, а уж затем начинать реальные проработки.
А призывать прямо сейчас начинать делать лунные бульдозеры - ИМХО, не очень продуманное занятие.
P.S. А при той цене газа, которая существует в России в последние 15 лет, и, судя по всему, будет существовать ближайшие лет 10, вообще экономически эффективна только одна энергетика - тепловая парогазовая.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 21.08.2005 00:53:57
Джентльмены, я прошу меня извинить, но создаётся такое грустное впечатление, что мы одно и то же жуём по десять раз :( ...

Athlon
ЦитатаДенежки ведь на современном уровне технологий ИМХО придется вложить ТАКИЕ

Ну откуда же каждый раз всплывает - "ТАКИЕ" деньги?! На основании чего они должны быть, по-вашему, неприемлимо огромны? На чём основано такое ИМХО?

Цитатаа исходя только из них и голого оптимизма тратить сотни миллиардов долларов не очень разумно.

Откуда же появились такие цифры - сотни миллиардов? А может - сотни миллионов, а? Достоверность обеих цифр одинакова.
Скорее всего - десятки млрд.; на первом же этапе, первые 10-15 лет, суммы, необходимые сверх расходов на создание лунной базы вообще невелики, вероятно, не более 1 млрд. (на все 10 лет). Много ли это? Да всё равно что ничего. А лунная программа у США, как к ней не относись - уже есть; это реальность, почти что данная нам в ощущениях :)  На неё выделены средства, программа расписана, заявления сделаны - программа набрала инерцию и выполняться будет. Никуда от этого не деться.

Следующий этап, который должен начаться лет через 15-20 - натурная отработка технологии добычи реголита, извлечения газов и разделения изотопов гелия; по всей видимости, требуется наличие на Луне одного-двух "гелиевых комбайнов". Будет ли их разработка стоить каких-то запредельных средств? Очевидно, нет - никакого супер-хайтека тут не нужно. Доставка - тем более не представляет собой ничего исключительно дорогого. Следовательно, этот этап стоит самый максимум единицы млрд.

Дальше - основной этап; создание самой инфраструктуры добычи я сам с ходу оценить не возьмусь, а готовыми оценками пока не располагаю. Но причин, по которым это дело будет стоить сотни млрд. - не вижу.
Оценки стоимости создания системы доставки гелия-3 на Землю я приводил в первых постах - менее 5 млрд. (причём оценки делались исходя из сегодняшнего технологического уровня).

Как-то сотен миллиардов не набегает...

Термоядерная часть. Проект ИТЭР (должен длиться 15 лет) в сумме стоит 13 млрд. (из них непосредственно на строительство установки - 4,7 млрд.) Эти деньги распределены между двумя десятками стран - среди них США, Япония, Китай, страны Евросоюза, Швейцария, Россия, Южная Корея. Это - большие затраты? Да они копеечные. "Гелиевый ИТЭР", по всей видимости, будет стоить не больше, а скорее всего и заметно меньше. Т.е. для международного сообщества затраты вообще несущественные.  

Какие еще могут быть расходы? Разве что уже на постройку коммерческих электростанций; но их включать, пожалуй, некорректно - это не затраты на разработку, а обычные капитальные вложения со сроком окупаемости того же порядка, как и у любой электростанции.

В общем, не получаются сотни миллиардов, ну никак не набегают.

ЦитатаРеальные запасы гелия-3 в реголите толком не определены, его распространение по Луне не закартировано;
ЦитатаОпять же, запасы гелия-3 на Луне надо разведать и закартировать

Во-первых, в детальном картировании нет особой необходимости; концентрация гелия в реголите везде одного порядка - его туда "вбивало" солнечным ветром миллионы лет, и условия по всей Луне были, очевидно, достаточно одинаковые. Заметная разница есть лишь между лунными морями и плоскогорьями - вероятно, из-за их различного возраста или же различного состава "исходных" пород, возможно, он как-то повлиял на "метеоритное перемешивание".  
Во-вторых, уточнение для вящей уверенности данных о содержании гелия а также других газов в реголите входит в первую фазу программы - в первые 10 лет.

ЦитатаА призывать прямо сейчас начинать делать лунные бульдозеры - ИМХО, не очень продуманное занятие.

Гелиедобывающие комбайны нужно будет начать разрабатывать не раньше, чем через 5-10 лет. Делать - лет через 10-15. В настоящее же время всё равно в рамках американской лунной программы начинают разрабатывать некие "лунные бульдозеры" (см. картинку от Агента) - вероятно, их обкатают на Луне, значит, задел будет.

ЦитатаP.S. А при той цене газа, которая существует в России в последние 15 лет, и, судя по всему, будет существовать ближайшие лет 10, вообще экономически эффективна только одна энергетика - тепловая парогазовая.

Краткосрочно эффективна... Если забыть об экологии, забыть о том, что сжигаем уникальное невозобновимое химическое сырье - эдак внукам и полиэтиленовый пакет не будет из чего сделать. Сколько ж можно "топить ассигнациями" (с) сами знаете кто?  
К тому же вы ведь сами указали сроки - ближайшие лет 10. Да, лет 10 точно протянем. Дальше - что?  

ЦитатаПравда, есть такой момент, как парниковый эффект, но это вопрос о-очень спорный.

Я сам по этому поводу придерживался весьма скептической позиции - однако спутниковые фотографии северной полярной шапки, сделанные в 70-е годы прошлого века и в начале нынешнего волей-неволей заставляют призадуматься больше, чем любое компьютерное моделирование. Чёрт его знает, чем именно вызвано сокращение полярных шапок, но оно есть объективная реальность, данная нам в ощущениях. Если и впрямь причина в парниковом эффекте - можем крепко доспориться. Видел оценки, по которым через несколько десятков лет последствия потепления выльются в деньги совершенно умопомрачительные.

ЦитатаЕсть хорошие перспективы по приливным станциям - вот, например, Пенжинский створ - 87ГВТ, 190Твт.ч/год (20% от энергопотребления России в 2004, и это только один створ!).

Если так - замечательно. Но сколько всё же будет стоить всё удовольствие на 87 ГВт? Во что обойдутся линии для передачи таких мощностей от одного централизованного производителя? Есть ли в России (и вообще в мире) другие столь же удобные для строительства ПЭС места?

ЦитатаОпять же, атомная энергетика, перспективы которой далеко не исчерпаны, а проблемы с отходами не так уж ужасны, как это кажется обывателю.

Проблемы, разумеется, не представляют собой чего-то ужасного. Однако они есть, и не обращать на них внимания - глупо. Насколько мне известно, полностью не просчитана даже экономическая часть проблемы отходов, не говоря о экологической. Не забывайте, что со временем (особенно в случае, если ядерная энергетика будет занимать всё большую долю в мировой) количество отходов будет экспоненциально расти, построенные полвека назад реакторы исчерпают сроки эксплуатации, и со всем этим нужно будет что-то делать. Сколько всё это удовольствие будет стоить - большой вопрос.

ЦитатаНу и наконец, большой вопрос, что будет экономически эффективнее, постепенно приобретающий реальные черты дейтериево-тритиевый термояд, со всеми его недостатками, но топливом на Земле, или пока чисто теоретический гелиевый термояд с топливом на Луне.

О чём и была речь с самого начала - похоже, что выгоднее будет гелиевый термояд.

ЦитатаТермоядерного реактора на гелии-3, насколько я понял, пока нет даже в проекте;

Повторюсь: программа по созданию лунного добывающего комплекса в лучшем случае должна войти в масштабную фазу не ранее, чем через 15 лет. К тому времени уже примерно 5 лет будет эксплуатироваться ИТЭР; можно быть уверенным, что гелий-3 на нём жечь будут. Гелиевые сессии на ИТЭРе обеспечат такую же степень уверенности в успехе будущего гелиевого реактора, как тритиевые на JET и TFTR - в успехе ИТЭРа. Таким образом, к моменту масштабного развертывания лунной программы мы будем располагать достаточно надёжными реперными точками - результатами уже запущенных на настоящий момент термоядерной и лунной программ.

Я еще раз подчерну: не следует думать, что всю сумму на программу луннодобывающего комплекса необходимо выделить сегодня же; вся программа займёт не менее 20-30 лет, и первая фаза программы (порядка 10-15 лет) потребует никак не более 10% всех расходов.[/u]
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 21.08.2005 01:27:08
Bell
ЦитатаВяло, очень вяло они там поговариваю. И причину я уже называл - наше участие нужно только нам самим.

Наше участие нужно и выгодно всем. Только не все это пока понимают, к сожалению.

ЦитатаПодумайте сами - кто еще может добраться до Луны кроме американов и нас? Европейцы без нашей помощи там не будут до середины века, как и китайцы.

Полная аналогия с историей ИТЭРа. Сначала в проекте были СССР, Штаты, Европа и Япония. Потом Штаты решили, что они самые умные и справятся сами, потому из проекта вышли. Вопреки ожиданиям, проект хотя и ослабел, но не испустил дух: активизировались Европа и в особенности Япония, вошел в проект Китай, напрашивается Индия (естественно, Россия никуда из проекта не делась, хоть и изрядно обеднела). А у Штатов сделать всё самим как-то не вышло, так что вернулись они в конечном итоге.
Так и с Луной - если американцы захотят играться в песочнице сами по себе, это будет серьёзным стимулом для кооперации остальных мировых  держав. И у кого окажется больше интеллектуальных и материальных ресурсов - ба-альшой вопрос. В том же термояде в течение десятка лет самой результативной установкой был европейский JET.

ЦитатаТ.е. отшив нас американцы получают ПОЛНУЮ МОНОПОЛИЮ на ТЯ-горючее. Это очень, ОЧЕНЬ соблазнительно...

"Жадность фраера сгубила". Очень мудрая поговорка. Если американцы и впрямь соблазнятся - боюсь, повторится история ИТЭРа. В конце концов будут, как пишут в пьесах "те же и там же", а 15 лет - тю-тю.

Цитата1. Международная кооперация выгодна - это волшебное заклинание все тех, кто сам не может, а хочется.

Даже по этому топику можно судить, что "лунногелиевый" проект воспринимается неоднозначно. В США в том числе. Насколько это правильно - отдельный вопрос, но противники у подобной программы безусловно будут, на всех уровнях. Не стоит идеализировать Штаты - они тоже не всё по уму делают и не то чтоб сильно щедры; например, им ничего не стоит заморозить наполовину построенный ускоритель, в который уже вложено больше миллиарда, или прикрыть работы на полностью готовой ловушке стоимостью в десятки миллионов, не проведя даже физического пуска. Прецеденты есть. Международная же кооперация - это не только значительно сокращение финансового бремени для каждого участника, но и залог того, что раз принятое решение будет воплощено в жизнь. Примеры у всех на виду - МКС летает, а "Фридом" даже не сошёл с бумаги; ЦЕРН работает на полную катушку и достраивает LHC (не считая предыдущих установок), а американцы свой большой коллайдер давным-давно заморозили. Вывод - "гуртом и батька легче бить".
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 21.08.2005 01:13:08
ЦитатаПолная аналогия с историей ИТЭРа. Сначала в проекте были СССР, Штаты, Европа и Япония. Потом Штаты решили, что они самые умные и справятся сами, потому из проекта вышли. Вопреки ожиданиям, проект хотя и ослабел, но не испустил дух: активизировались Европа и в особенности Япония, вошел в проект Китай, напрашивается Индия (естественно, Россия никуда из проекта не делась, хоть и изрядно обеднела). А у Штатов сделать всё самим как-то не вышло, так что вернулись они в конечном итоге.
Вы лукавите ;)
Аналогия далеко не полная. В СССР/России всегда была сильная и самобытная физическая школа. А это дает определенные ПРЕИМУЩЕСТВА перед остальными участниками проекта и при этом облегчает им работу.
С другой стороны мы не обладаем какими-либо уникальными знаниями или опытом по части полетов на Луну или ее освоения.
Фишки нет, понимаете? В ИТЭРе есть, а тут - нет! Это меняет весь расклад, ибо участие России не становится необходимостью :( Во всяком случае конкретно для штатов.

ЦитатаТак и с Луной - если американцы захотят играться в песочнице сами по себе, это будет серьёзным стимулом для кооперации остальных мировых держав. И у кого окажется больше интеллектуальных и материальных ресурсов - ба-альшой вопрос. В том же термояде в течение десятка лет самой результативной установкой был европейский JET.
Хм. Тут - соглашусь.
Т.е. если штаты нас вежливо пошлют, то нам надо скооперироватся как минимум с Европой, тогда можем даже перегнать :)

Цитата"Жадность фраера сгубила". Очень мудрая поговорка. Если американцы и впрямь соблазнятся - боюсь, повторится история ИТЭРа. В конце концов будут, как пишут в пьесах "те же и там же", а 15 лет - тю-тю.
В смысле - штаты опять полетят на Луну? ;)
В том-то и дело - на Луну они САМИ могут полететь. И базу могут сами построить. И комбайны. А ИТЭР сами сделать - НЕ могут. Разница качественная...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ratman от 21.08.2005 02:43:54
Цитата
Цитата2. Еще неизвестно, что будет разработано раньше: стационарные установки для D-He3 или ракетные двигатели на базе D-T.
Неизвестно. Но меня всё же терзают некоторые сомнения касательно ТЯРД на тритии: очень уж велики нейтронные потоки :(
ЦитатаНе исключено, что в ближайшие десятилетия не удастся вписать ТЯРД в габариты меньше 100 м (длина) с соответствующей массой (для инерциальных установок габариты поменьше, но массы - тоже самый минимум 100 тонн). При этом мощность такого ТЯРД будет, видимо, менее 1 ГВт (для сравнения - "Нерва" имела мощность 5 ГВт при массе 14 тонн). ТЯРД привлекателен в первую очередь великолепным УИ, но при относительно невысокой тяговооруженности на трассе Земля-Луна ему, пожалуй, не развернуться в полную силу.

Пожалуй... Но и в обратную сторону тоже - не факт...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ronatu от 21.08.2005 09:48:07
ЦитатаАмериканцы же стремятся к тому, чтобы ни в чем не засивит от кого бы то ни было. На Луну хотят вернутся сами, на Марс - сами. Фридом/Альфу тоже сами хотели стороить. Им международное сотрудничество - кость в горле и гармонь для попа. Нельзя это забывать.

Поэтому нас туда пустят или даже пригласят только если мы будем настойчиво стучатся, либо владеть некими уникальными знаниями. Иначе - только обочина...

Проходной билет:
Money, Money, Money, Money....
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ratman от 21.08.2005 02:57:28
ЦитатаЛюбопытно было бы взглянуть - из каких соображений вы считали? Все доступные мне оценки хоть и расходятся в мелочах, но единодушно утверждают, что земные запасы гелия-3 весьма малы и на десятилетия их ну никак не хватит (собственно, я приводил эти оценки в первых постах).

Очень просто. Отношение He3/He4 для атмосферного гелия: 1:700,000 (Британника).
Процент гелия в атмосфере: 0.0007. Масса атмосферы: 5*10^18 кг.

http://en.wikipedia.org/wiki/Helium
http://en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_atmosphere#Density_and_mass


Концентрация He3 в атмосфере всего в 14 раз меньше[/size], чем в реголите. Да - 100,000 тонн реголита содержат 1 кг He3. Но тот же самый килограмм содержится в 1.4 млн тонн обыкновенного воздуха. Спрашивается - что легче достать и переработать ?

Всего получаем около 3.5 миллиона тонн He3[/size] в атмосфере.
Думаю, на первое время хватит... ;) А вы спорите...


P.S. Если Википедия у кого-то не вызывает доверия, то Британника цифры тоже подтверждает...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 21.08.2005 13:32:32
Вопрос не в том, сколько его в атмосфере, а в энергетическом балансе.
Сколько нужно на сжижение 1.4 млн тонн воздуха в земных условиях (ни вакуума, ни долгой лунной ночи)?
Вегда существуют условия, когда более энергетически выгодное производство будет экономически более выгодным. Обратное - не обязательно.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ratman от 21.08.2005 05:28:20
ЦитатаСколько нужно на сжижение 1.4 млн тонн воздуха в земных условиях (ни вакуума, ни долгой лунной ночи)?
Уверен, что можно найти и менее энергоемкие способы выделения гелия ;) А сжижать уже гелий.
Я тогда тоже могу спросить - а как, например, отделять гелий от прочих газов, выделяющихся из реголита при тех же температурах. :)

Я сильно сомневаюсь, что выделение такой тонкой фракции, как He3,  проще осуществлять на Луне. Тем более, что концентрации, как выясняется, сравнимы...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ronatu от 21.08.2005 12:46:56
Цитата
ЦитатаСколько нужно на сжижение 1.4 млн тонн воздуха в земных условиях (ни вакуума, ни долгой лунной ночи)?
Уверен, что можно найти и менее энергоемкие способы выделения гелия ;) А сжижать уже гелий.
Я тогда тоже могу спросить - а как, например, отделять гелий от прочих газов, выделяющихся из реголита при тех же температурах. :)

Я сильно сомневаюсь, что выделение такой тонкой фракции, как He3,  проще осуществлять на Луне. Тем более, что концентрации, как выясняется, сравнимы...

Я никоим оразом не спец в этой области но вот на Интернете  :wink:  написано что это невозможно.
Почему?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ratman от 21.08.2005 05:53:39
ЦитатаЯ никоим оразом не спец в этой области но вот на Интернете  :wink:  написано что это невозможно.
В смысле невозможно получить гелий без полного сжижения воздуха ?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 21.08.2005 06:13:29
Цитата
ЦитатаЯ никоим оразом не спец в этой области но вот на Интернете  :wink:  написано что это невозможно.
В смысле невозможно получить гелий без полного сжижения воздуха ?

yep. :wink:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ratman от 21.08.2005 06:47:59
Ну может быть :) Не знаю - не спец... :)
Но подозреваю, что когда понадобится - что-то придумают :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 21.08.2005 06:49:01
Цитата
ЦитатаСколько нужно на сжижение 1.4 млн тонн воздуха в земных условиях (ни вакуума, ни долгой лунной ночи)?
Уверен, что можно найти и менее энергоемкие способы выделения гелия ;) А сжижать уже гелий.
Я тогда тоже могу спросить - а как, например, отделять гелий от прочих газов, выделяющихся из реголита при тех же температурах. :)

Я сильно сомневаюсь, что выделение такой тонкой фракции, как He3,  проще осуществлять на Луне. Тем более, что концентрации, как выясняется, сравнимы...
А вот я не уверен... если можете - найдите. Люди страдают.
Ну, есть вариант, конечно, поставить гелий-проницаемые мембраны и гонять около них воздух под давлением... Но это тот еще вариант. По крайней мере, его, в отличие от добычи на Луне, никто нигде никогда не предлагал. :)
Атмосферный гелий в заметных (не лабораторных) количествах людям недоступен. Он гораздо дальше, чем Луна. Кажется парадоксальным?
А факт.

Гелий от прочих газов так и отделяют промышленно. Сжижением. Когда все остальное уже очень-очень жидкое, гелий все еще газ. И по фракциям: кислород - одна температура, азот - другая, водород - третья... То что осталось после в газообразном виде и будет почти чистый гелий.
Если сжижить гелий, а затем в замкнутом объеме начать отгонку паров (вакуумирование), то можно получить температуры еще более низкие. Тогда при 2.3К гелий-4 пройдет лямбда-точку и станет сверхтекучим. Отделить сверхтекучую компоненту от жидкости - плевое дело.

Вот то, что останется после такой многократной перегонки - и будет гелием-3.

Самое интересное, что на Луне в изобилии все условия для процесса, условия, создание которых на Земле влетает в большую копеечку. Это - световая энергия (днем), холод (ночью) и повсеместный глубокий и чистый вакуум, который в дцать раз уменьшает проблемы с криогеникой (мать-мать-мать, ведь единственный теплоперенос - через конструкции) и сепарацией газов (особенно - массовой).
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ratman от 21.08.2005 07:03:48
Уговорили :) Согласен :)

Но только с оговоркой - с сегодняшнего дня перестаем говорить, что He3 на Земле мало. Его здесь больше, чем достаточно ;)

Только от этого сакраментальный вопрос не исчезает: где тот реактор в который надо загружать He3 ?
И если завтра вдруг найдется эффективный способ выделять газообразный гелий из воздуха - не проще ли оно будет ?


А так - я обеими руками за освоение Луны и прочих астральных тел :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 21.08.2005 13:43:37
ratman
ЦитатаКонцентрация He3 в атмосфере всего в 14 раз меньше, чем в реголите.Да - 100,000 тонн реголита содержат 1 кг He3. Но тот же самый килограмм содержится в 1.4 млн тонн обыкновенного воздуха.  

Уже прокомментировали, но я бы добавил: дело в том, что доля гелия-3 в газе, извлекаемом из реголита, выше по сравнению с его долей в земной атмосфере не в 14, а примерно в 100 000 раз (!). А, как уже отметили, именно разделение газовых фракций представляет собой основную трудность. В качестве дополнительной иллюстрации: насколько мне известно, единственным источником гелия (просто гелия) на Земле является природный газ. Гелий, выбрасываемый в атмосферу при сжигании газа (его почти не извлекают), считается безвозвратно потерянным. Так что не исключено, что после того, как спалим весь газ (что может случиться довольно скоро - если в ближайшие годы заметная часть энергетики будет переходить на газ), придётся и "обычный" гелий с Луны возить.

ЦитатаВсего получаем около 3.5 миллиона тонн He3 в атмосфере.  

Даже суммарные, "недоступные" запасы земного гелия-3 у вас получаются неожиданно большими... Я встречал только оценку в 4000 тонн, не более. Возможно, расхождение связано с распределением гелия в атмосфере по высоте.

ЦитатаЯ сильно сомневаюсь, что выделение такой тонкой фракции, как He3, проще осуществлять на Луне.

Методика разделения газов и изотопов предложена, например, харьковчанами. Я в этой области не специалист, но ИМХО выглядит вполне реально.

ЦитатаНо подозреваю, что когда понадобится - что-то придумают

Вот и придумали - с Луны возить :wink:
Напомню, что идея "лунного гелия" пошла не от "космонавтов", а от термоядерщиков. Т.е. на 85-й год (как, впрочем, и на 2005-й) других технически осуществимых и экономически приемлимых способов получения гелия-3 просто не было видно.

ЦитатаПожалуй... Но и в обратную сторону тоже - не факт...

К сожалению, шансов маловато... Разве что удастся существенно повысить напряжённость магнитного поля и/или улучшить запирание конусов потерь. Или же соорудить ТЯРД на ином подходе, не "термоядерном" в строгом смысле слова.
Лунно-термоядерная программа скорее может стать хорошей стартовой точкой для ТЯРД. Сами же ТЯРД - скорее для "кораблей дальнего плавания".

ЦитатаТолько от этого сакраментальный вопрос не исчезает: где тот реактор в который надо загружать He3 ?

"Клиент, ждите, вас обслужат" - что тут еще можно сказать? :)  Да, сейчас этого реактора нет. Но в том, что будет - можно не сомневаться (если, конечно, термоядерную программу не придушат - что в России, к сожалению, пытаются сделать  :x ). Программа ИТЭРа движется. Кроме того, есть немало альтернативных подходов к термояду (оптимальных как раз для D-He3) - хотя их суммарное финансирование значительно меньше, чем у токамаков (даже без ИТЭРа), но установки работают по всему миру, строятся новые, и уже получено немало весьма обещающих результатов. Эти работы будут продолжаться, поэтому можно смело считать, что еще через 10-15 лет работ (опять же, не забываем про достижения ИТЭРа) мы будет знать, как построить гелиевый реактор. Причём очень не исключено, что "цены вас приятно удивят".  

ЦитатаИ если завтра вдруг найдется эффективный способ выделять газообразный гелий из воздуха - не проще ли оно будет ?

Если найдут - будет проще. Если найдут способ получать энергию из вакуума или хотя бы дёшево делать солнечные батареи с КПД 90% - еще проще :) .  Только стоит ли на это рассчитывать? :wink:  "А понадеялся на русский авось..." (с) наше всё, "Сказка о попе и работнике его ...".
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 21.08.2005 15:26:01
Bell
ЦитатаАналогия далеко не полная. В СССР/России всегда была сильная и самобытная физическая школа.

Кто бы спорил :D
Только ведь и космической области какие-никакие школы имеются :wink:

ЦитатаС другой стороны мы не обладаем какими-либо уникальными знаниями или опытом по части полетов на Луну или ее освоения.

Тем не менее Россия обладает уникальным опытом долговременного пребывания человека в космосе, опытом долговременной эксплуатации в космосе крупных объектов. Обладает космическими технологиями - технологиями сварки, пайки и нанесения покрытий в вакууме (правда, сейчас этот опыт уже частично принадлежит Украине), работы с ферменными конструкциями. В области ядерных космических установок пока еще есть заделы, то же и с ЭРД. Есть и "биологический" опыт - от наземных исследований замкнутых СЖО до выращивания пшеницы и выведения перепёлок на "Мире". Лавочкинское КБ и старые проработки по лунной базе тоже не стоит списывать со счёта.
Так что никак нельзя сказать, что мы не обладаем знаниями и опытом, важными для создания лунной базы.  

ЦитатаВ смысле - штаты опять полетят на Луну?

В смысле - опять воткнут флаг и этим ограничатся :) Ну, может разве что флаг окажется побольше, чем в первый раз :D
 
ЦитатаВ том-то и дело - на Луну они САМИ могут полететь. И базу могут сами построить. И комбайны.

Могут. Но сколько это будет стоить и даст ли на это денег даже богатый конгресс? Они ведь и орбитальную станцию сами построить могли - однако посчитали целесообразным принять участие в международной программе.

ЦитатаА ИТЭР сами сделать - НЕ могут.

Да могли бы и сами в принципе - хотя это и обошлось бы им в сумму большую, чем стоимость всего ИТЭРа. Но программа ведь обширная, финансирования требует заметного, причём, так скз, по многим каналам - и везде есть люди, которые по тем или иным соображениям стараются его прикрыть. Всегда найдётся сотня вопрошающих - а зачем это мы тратим деньги налогоплательщиков в количестве 20-ти миллиардов непонятно на что, которое окупится чёрт-те когда?  Инерция масштабных и долгосрочных  проектов, однако.

Столь масштабные и долгосрочные проекты, как можно судить в том числе по форуму НК, вызывают резонный скепсис. Разумеется, и технический, и экономический риск не равен нулю, 100%-е гарантии дать невозможно. Поэтому снижение "удельных" расходов крайне важно для всех заинтересованных участников.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 21.08.2005 11:34:20
Цитата
ЦитатаЛюбопытно было бы взглянуть - из каких соображений вы считали? Все доступные мне оценки хоть и расходятся в мелочах, но единодушно утверждают, что земные запасы гелия-3 весьма малы и на десятилетия их ну никак не хватит (собственно, я приводил эти оценки в первых постах).

Очень просто. Отношение He3/He4 для атмосферного гелия: 1:700,000 (Британника).
Процент гелия в атмосфере: 0.0007. Масса атмосферы: 5*10^18 кг.

http://en.wikipedia.org/wiki/Helium
http://en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_atmosphere#Density_and_mass


Концентрация He3 в атмосфере всего в 14 раз меньше[/size], чем в реголите. Да - 100,000 тонн реголита содержат 1 кг He3. Но тот же самый килограмм содержится в 1.4 млн тонн обыкновенного воздуха. Спрашивается - что легче достать и переработать ?

Всего получаем около 3.5 миллиона тонн He3[/size] в атмосфере.
Думаю, на первое время хватит... ;) А вы спорите...


P.S. Если Википедия у кого-то не вызывает доверия, то Британника цифры тоже подтверждает...

Гелий-3(4) является ПОБОЧНЫМ продуктом в процессе разделения воздуха, основным продуктом которого является кислород применяемый в металургии, либо азот используемый в процессе синтеза аммика.
Высокая потребность металуогической промышленности СССР в кислороде во время второй мировой войны вынудила разработать дешевый и эффективный способ разделения воздуха предложенный Капицей.
Кстати этот самый Капица в последствии занимался изучением свертекучих свойств гелия, понятно откуда взятого!

Потребность в азотный удобрениях также диктует увеличение объемов
переработки атмосферного воздуха.

Собственно если бы на каждом металлургическом и аммиачном производстве была бы налажена работа с побочно получаемым гелием, то на луну я думаю летать было бы незачем!!!!!!!!!!
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 21.08.2005 16:14:29
KBOB
ЦитатаГелий-3(4) является ПОБОЧНЫМ продуктом в процессе разделения воздуха, основным продуктом которого является кислород применяемый в металургии, либо азот используемый в процессе синтеза аммика.

Источником такой информации не угостите?

Вот что пишут товарищи, специализирующиеся на производстве технических газов ( http://www.niikm.ru/gaz/prod_geliy.htm ):

"Газообразный гелий получают из природного и нефтяного газов."

ЦитатаВысокая потребность металуогической промышленности СССР в кислороде во время второй мировой войны вынудила разработать дешевый и эффективный способ разделения воздуха предложенный Капицей.

Однако этот способ во время войны не был доведен до промышленных масштабов - см., напр., "Двадцать два отчета академика П.Л.Капицы" в сб. "Краткий миг торжества".

ЦитатаКстати этот самый Капица в последствии занимался изучением свертекучих свойств гелия, понятно откуда взятого!

Непонятно :D  Жидким гелием Капица начал заниматься задолго до войны (турбодетандер он создал еще в Англии, криогенная лаборатория Лондонского Королевского общества, Мондовская лаборатория, директором которой был назначен Капица, открыта официально в 1933-м), сверхтекучесть открыта в 1938-м.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 21.08.2005 16:25:45
ЦитатаЦитата:
Гелий-3(4) является ПОБОЧНЫМ продуктом в процессе разделения воздуха, основным продуктом которого является кислород применяемый в металургии, либо азот используемый в процессе синтеза аммика.  

Источником такой информации не угостите?

ЭКСКУРСИЯ НА СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ЗАВОДЫ.

ЦитатаВот что пишут товарищи, специализирующиеся на производстве технических газов ( http://www.niikm.ru/gaz/prod_geliy.htm ):

"Газообразный гелий получают из природного и нефтяного газов."

Цитата:
Высокая потребность металуогической промышленности СССР в кислороде во время второй мировой войны вынудила разработать дешевый и эффективный способ разделения воздуха предложенный Капицей.  

Однако этот способ во время войны не был доведен до промышленных масштабов - см., напр., "Двадцать два отчета академика П.Л.Капицы" в сб. "Краткий миг торжества".
http://chemistry.narod.ru/tablici/Elementi/NE/Ne.htm
ЦитатаКак получают неон

Воздух -- единственный реальный источник неона. В процессе разделения воздуха низкотемпературной ректификацией самые летучие его компоненты -- гелий и неон-- уходят в первую фракцию.. Ее отбирают из-под крышки-конденсатора воздухоразделительного аппарата.

В этой первичной смеси неона с гелием -- от трех до десяти процентов (остальное -- азот) это вполне естественно, ведь в 1000 литрах воздуха неона только 18,2 см3, а гелия 5 см3. Смесь направляют в дефлегматор, где большая часть азота конденсируется, и содержание неона и гелия в смеси повышается до 35--40%. В другом аппарате-- дефлегматоре-адсорбере, где конденсация азота сочетается с адсорбцией, удается почти полностью освободиться от азота. В зависимости от степени очистки получаемая нео-но-гелиевая смесь содержит 30--75% Ne и 10--25% Не.

В СССР баллоны с неоно-гелиевой смесью окрашивают в светло-коричневый цвет с белой надписью, а баллоны с одним неоном -- в черный цвет с желтой полосой.

Техника обычно довольствуется неоно-гелиевой смесью, но иногда нужен и чистый неон. Поэтому смесь легких инертных газов разделяют адсорбционно-термическим методом на угле при глубоком холоде или замораживают неон до твердого состояния.

Из природного газа получают только гелий-4, потому что именно он является одним из продуктов радиоактивного распада урана (альфа частица).

Как! Во время войны Капица не доделал промышленное производство кислорода? И его не расстреляли? Неверю (c).
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 21.08.2005 12:39:19
Добавлю к предидушему посту.

http://chemistry.narod.ru/tablici/Elementi/HE/HE.HTM
ЦитатаВ основном земной гелий образуется при радиоактивном распаде урана-238, урана-235, тория и нестабильных продуктов их распада. Несравнимо меньшие количества гелия дает медленный распад самария-147 и висмута. Все эти элементы порождают только тяжелый изотоп гелия -- ''Не, чьи атомы можно рассматривать как останки альфа-частиц, захороненные в оболочке из двух спаренных электронов -- в электронном дублете. В ранние геологические периоды, вероятно, существовали и другие, уже исчезнувшие с лица Земли естественно радиоактивные ряды элементе», насыщавшие планету гелием. Одним из них был ныне искусственно воссозданный нептуниевый ряд.

Природные соединения, в составе которых есть альфа-активные итотопы, это только первоисточник, но не сырье для промышленного получения гелия. Правда, некоторые минералы, обладающие плотной структурой -- самородные металлы, магнетит, гранат, апатит, циркон и другие,-- прочно удерживают заключенный в них гелий. Однако большинство минералов с течением времени подвергается процессам выветривания, перекристаллизации и т. д., и гелий из них уходит.

Высвободившиеся из кристаллических структур гелиевые пузырьки отправляются в путешествие по земной коре. Очень незначительная часть их растворяется в подземных водах. Для образования более или менее концентрированных растворов гелия нужны особые условия, прежде всего большие давления. Другая часть кочующего гелия через поры и трещины минералов выходит в атмосферу. Остальные молекулы газа попадают в подземные ловушки, в которых скапливаются в течение десятков, сотен миллионов лет. Ловушками служат пласты рыхлых пород, пустоты которых заполняют газом. Ложем для таких газовых коллекторов обычно служат вода или нефть, а сверху их перекрывают газонепроницаемые толщи плотных пород.

Так как в земной коре странствуют и другие газы (главным образом -- метан, азот, углекислота), и притом в гораздо больших количествах, то чисто гелиевых скоплений не существует. Гелий в природных газах присутствует как незначительная примесь. Содержание его не превышает тысячных, сотых, редко -- десятых долей процента. Большая (1,5--10%) гелиеносность метано-азотных месторождений -- явление крайне редкое.

http://www.bigpi.biysk.ru/encicl/articles/11/1001152/1001152A.htm
ЦитатаРЕКТИФИКАЦИОННОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХА
Различные газы, входящие в состав атмосферного воздуха, можно преобразовать в жидкое и даже твердое состояние, если соответственно повысить давление и понизить температуру. Люди нашли для воздуха многочисленные и разнообразные применения. Масштабы применения газовых компонентов атмосферного воздуха в науке и технике, промышленности и быту во много раз расширились после того, как был разработан способ разделения воздушной смеси на отдельные компоненты.
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗДЕЛЕННЫХ ГАЗОВ
Водород, гелий и углекислый газ. Эти газы в больших количествах производятся другими методами, при которых их производство обходится дешевле. Поэтому после выделения в процессе ректификационного разделения воздуха их обычно выпускают в атмосферу.
Ответ находится в последнем абзаце. Гелий получаемый из метано-азотных месторождений это гелий-4, а атмосферный гелий - смесь гелия-3 и -4 выбрасывается в атмосферу. Абыдно.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 21.08.2005 16:05:00
КВОВ, прекратите флуд!  :evil:

От перегонки кислорода и азота до разделения изотопов гелия - как до Китая раком. Технические проблемы и стоимость растут экспоненциально по мере приближения к 0К. Т.е. если построить и эксплуатировать кислородно-азотный завод стоит 1 у.е., то гелиевое производство на нем будет стоить уже все 1 000.
На самом деле, легче уж до Луны добратся...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Harsky от 21.08.2005 17:54:35
ЦитатаАналогия далеко не полная. В СССР/России всегда была сильная и самобытная физическая школа. А это дает определенные ПРЕИМУЩЕСТВА перед остальными участниками проекта и при этом облегчает им работу.
С другой стороны мы не обладаем какими-либо уникальными знаниями или опытом по части полетов на Луну или ее освоения.
Фишки нет, понимаете? В ИТЭРе есть, а тут - нет! Это меняет весь расклад, ибо участие России не становится необходимостью :( Во всяком случае конкретно для штатов.

неверный взгляд на вещи. конечно очень заманчиво взять в партнеры кого-то со всеми готовыми наработками и ни о чем не думать, но так не бывает. пример с МКС - скажите, каких технологий не было у американцев, раз они взяли в долю РФ? да, крупноблочных конструкций не собирали. но стыковки были. мало жили на орбите? но опыт есть. ну и т.д. Тут вся фишка в том что опыт у партнеров должен быть комплементарным (хотя бы отчасти). так каждая сторона может немало сэкономить на разработках, не говоря уже о прямом финансировании поделенном на несколько участников. с базой на луне может получиться так же (не означает что так и получится). у нас нет уникальной технологии полетов на луну, но есть опыт пилотируемых полетов, посадок на другие тела, когда-то (как и у них) были большие РН и пр. пр.
надо считать ;)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 21.08.2005 18:11:12
Bell, не горячитесь :)
Раз гелий из воздуха в качестве побочного продукта так или иначе получают - надо разобраться с экономической стороной вопроса.

Я всё же очень сильно подозреваю, что получение именно гелия-3 из атмосферы окажется дороже добычи на Луне. Во-первых, потому, что для получения 1 кг гелия-3 придётся ожижить огромные массы газа (воздуха), в сотню тысяч раз большие, чем на Луне. Это только для выделения газовой фракции. Во-вторых, вследствие низкого содержания гелия-3 в земном гелии по сравнению с лунным (1:700 000 против 1:3000) на Земле придётся доводить до температур порядка 2 К в сотни раз большие массы гелия. Сдаётся мне, что вся музыка окажется очень дорогой. С цифрами в руках доказать не могу, но думаю, что всё же не зря никто не предлагал получать гелий-3 из атмосферы.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 21.08.2005 20:33:21
ЦитатаКак! Во время войны Капица не доделал промышленное производство кислорода? И его не расстреляли? Неверю (c).

Правильно не верите. Я проврался, память подвела. Установки Капицы давали кислород начиная с 41-го года, это уже после войны на его турбокомпрессорный метод покатили бочку, некрасивая была история. Впрочем, это оффтоп.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 21.08.2005 20:41:12
ЦитатаBell, не горячитесь :)
Раз гелий из воздуха в качестве побочного продукта так или иначе получают - надо разобраться с экономической стороной вопроса.
...
Да чего тут горячится? Чтоб получить 1 т гелия-3 надо со 100% выходом (!) перегнать 100 миллиардов тонн воздуха! или примерно 83 000 куб. км :shock:  :shock:  :shock:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ratman от 21.08.2005 21:58:23
ЦитатаЧтоб получить 1 т гелия-3 надо со 100% выходом (!) перегнать 100 миллиардов тонн воздуха!
Не 100 миллиардов, а 1.4 миллиарда.
По сравнению с 100 миллионами тонн реголита.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 21.08.2005 21:09:47
Эээ...
Что-то у вас не вяжется.  :?
В 1 т воздуха 0,0007% или 0,000007 т гелия всего, так? Гелия-3 в нем только 1/700 000 часть, так? Ну вот и делим 0,000007 на 700 000, получается 1/100 000 000 000 - именно одна стомилиардная.

А вы как считали?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ratman от 21.08.2005 22:17:15
ЦитатаЧто-то у вас не вяжется.  :?
В 1 т воздуха 0,0007% или 0,000007 т гелия всего, так?
Хм. И вправду...
Блин, раздолбали по всем статьям...  :cry:
Ухожу, ухожу, ухожу... :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 21.08.2005 21:18:58
ЙЕС!!! ЙЕС!!! ЙЕС!!!  :mrgreen:  :mrgreen:  :mrgreen:




ЗЫ. Не обижайтесь, Ратман, я любя  :lol:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ratman от 21.08.2005 22:21:11
ЦитатаЗЫ. Не обижайтесь, Ратман, я любя  :lol:
А за что обижаться ? Не надо было мне детские ошибки делать и херню нести :) Но раз уж снес - надо признаваться :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 21.08.2005 22:32:25
>Да чего тут горячится? Чтоб получить 1 т гелия-3 надо со 100% выходом (!) >перегнать 100 миллиардов тонн воздуха! или примерно 83 000 куб. км

А может будем воздух брать не на уровне моря.
А с высоты 50-70 км. Там гелия все ж больше, Он же легкий!
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 21.08.2005 22:48:08
ЦитатаЭээ...
Что-то у вас не вяжется.  :?
И у меня не вяжется (простая пропорция)
7:1,000,000 =1,000,000:x (в граммах)
xH142857 тонн воздуха на 1 тонну гелия-3
 :(
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 22.08.2005 04:54:40
Athlon
ЦитатаДенежки ведь на современном уровне технологий ИМХО придется вложить ТАКИЕ

Ну откуда же каждый раз всплывает - "ТАКИЕ" деньги?! На основании чего они должны быть, по-вашему, неприемлимо огромны? На чём основано такое ИМХО?

Сколько стоила программа Апполон (в современных ценах)? Сколько стоит строительство и эксплуатация МКС? Почему это куда более масштабный проект должен стоить меньше?

Цитатаа исходя только из них и голого оптимизма тратить сотни миллиардов долларов не очень разумно.

Откуда же появились такие цифры - сотни миллиардов? А может - сотни миллионов, а? Достоверность обеих цифр одинакова.
Скорее всего - десятки млрд.; на первом же этапе, первые 10-15 лет, суммы, необходимые сверх расходов на создание лунной базы вообще невелики, вероятно, не более 1 млрд. (на все 10 лет). Много ли это? Да всё равно что ничего. А лунная программа у США, как к ней не относись - уже есть; это реальность, почти что данная нам в ощущениях :)  На неё выделены средства, программа расписана, заявления сделаны - программа набрала инерцию и выполняться будет. Никуда от этого не деться.

А вот для меня совершенно не очевидно, что из лунной программы Буша что-либо получится. В свое время и про JIMO, и про Venture Star много и оптимистично говорили...
Следующий этап, который должен начаться лет через 15-20 - натурная отработка технологии добычи реголита, извлечения газов и разделения изотопов гелия; по всей видимости, требуется наличие на Луне одного-двух "гелиевых комбайнов". Будет ли их разработка стоить каких-то запредельных средств? Очевидно, нет - никакого супер-хайтека тут не нужно. Доставка - тем более не представляет собой ничего исключительно дорогого. Следовательно, этот этап стоит самый максимум единицы млрд.

Дальше - основной этап; создание самой инфраструктуры добычи я сам с ходу оценить не возьмусь, а готовыми оценками пока не располагаю. Но причин, по которым это дело будет стоить сотни млрд. - не вижу.
Оценки стоимости создания системы доставки гелия-3 на Землю я приводил в первых постах - менее 5 млрд. (причём оценки делались исходя из сегодняшнего технологического уровня).

Как-то сотен миллиардов не набегает...

Короче говоря, более-менее детальных расчетов нет.

Термоядерная часть. Проект ИТЭР (должен длиться 15 лет) в сумме стоит 13 млрд. (из них непосредственно на строительство установки - 4,7 млрд.) Эти деньги распределены между двумя десятками стран - среди них США, Япония, Китай, страны Евросоюза, Швейцария, Россия, Южная Корея. Это - большие затраты? Да они копеечные. "Гелиевый ИТЭР", по всей видимости, будет стоить не больше, а скорее всего и заметно меньше. Т.е. для международного сообщества затраты вообще несущественные.

Ага, сущие копейки. А себестоимость электроэнергии на нем не приведете? Сами готовы будете ее покупать?  

Какие еще могут быть расходы? Разве что уже на постройку коммерческих электростанций; но их включать, пожалуй, некорректно - это не затраты на разработку, а обычные капитальные вложения со сроком окупаемости того же порядка, как и у любой электростанции.

Это почему не считать? Жизнеспособность данной идеи будет определятся одной простой величиной - себестоимостью электроэнергии. В нее все придется включить - и капитальные затраты на электростанции, и стоимость лунного гелия-3...
А то если не считать капитальные затраты, то у тех же ПЭС и ГЭС эксплуатационных затрат почти нет.

В общем, не получаются сотни миллиардов, ну никак не набегают.

Ну-ну..поживем-увидим...

ЦитатаРеальные запасы гелия-3 в реголите толком не определены, его распространение по Луне не закартировано;
ЦитатаОпять же, запасы гелия-3 на Луне надо разведать и закартировать

Во-первых, в детальном картировании нет особой необходимости; концентрация гелия в реголите везде одного порядка - его туда "вбивало" солнечным ветром миллионы лет, и условия по всей Луне были, очевидно, достаточно одинаковые. Заметная разница есть лишь между лунными морями и плоскогорьями - вероятно, из-за их различного возраста или же различного состава "исходных" пород, возможно, он как-то повлиял на "метеоритное перемешивание".  
Во-вторых, уточнение для вящей уверенности данных о содержании гелия а также других газов в реголите входит в первую фазу программы - в первые 10 лет.

Вот Вы и сами согласились, что разведать все же не вредно. А то когда оценки на порядки различаются...

ЦитатаА призывать прямо сейчас начинать делать лунные бульдозеры - ИМХО, не очень продуманное занятие.

Гелиедобывающие комбайны нужно будет начать разрабатывать не раньше, чем через 5-10 лет. Делать - лет через 10-15. В настоящее же время всё равно в рамках американской лунной программы начинают разрабатывать некие "лунные бульдозеры" (см. картинку от Агента) - вероятно, их обкатают на Луне, значит, задел будет.

Нарисовать много всяких картинок можно.

ЦитатаP.S. А при той цене газа, которая существует в России в последние 15 лет, и, судя по всему, будет существовать ближайшие лет 10, вообще экономически эффективна только одна энергетика - тепловая парогазовая.

Краткосрочно эффективна... Если забыть об экологии, забыть о том, что сжигаем уникальное невозобновимое химическое сырье - эдак внукам и полиэтиленовый пакет не будет из чего сделать. Сколько ж можно "топить ассигнациями" (с) сами знаете кто?  
К тому же вы ведь сами указали сроки - ближайшие лет 10. Да, лет 10 точно протянем. Дальше - что?  

А Вы в курсе, какие в России разведанные и прогнозные запасы газа?
А угля?

ЦитатаПравда, есть такой момент, как парниковый эффект, но это вопрос о-очень спорный.

Я сам по этому поводу придерживался весьма скептической позиции - однако спутниковые фотографии северной полярной шапки, сделанные в 70-е годы прошлого века и в начале нынешнего волей-неволей заставляют призадуматься больше, чем любое компьютерное моделирование. Чёрт его знает, чем именно вызвано сокращение полярных шапок, но оно есть объективная реальность, данная нам в ощущениях. Если и впрямь причина в парниковом эффекте - можем крепко доспориться. Видел оценки, по которым через несколько десятков лет последствия потепления выльются в деньги совершенно умопомрачительные.


Т.е. потепление есть, но чем оно вызвано и чем грозит - непонятно.

ЦитатаЕсть хорошие перспективы по приливным станциям - вот, например, Пенжинский створ - 87ГВТ, 190Твт.ч/год (20% от энергопотребления России в 2004, и это только один створ!).

Если так - замечательно. Но сколько всё же будет стоить всё удовольствие на 87 ГВт? Во что обойдутся линии для передачи таких мощностей от одного централизованного производителя? Есть ли в России (и вообще в мире) другие столь же удобные для строительства ПЭС места?

Уж всяко дешевле, чем на Луну летать. Есть технологии наплавного строительства, проработанный проект шины постоянного тока от сибирских электростанций в Европейскую часть и т.п. Почему не строят - см насчет цены газа. Да, есть еще хорошие створы, например, Тугурский, Мезенский, Северн в Англии и др., потенциалом в десятки миллиардов киловатт-часов, капвложения 0,2-0,5 доллара на квт/ч. Опять же, традиционная гидроэнергетика. У нас в России неиспользованного гидропотенциала 1500 млрд. киловатт-часов, преимущественно в Сибири. Освоим - на ближайшие лет 100 (с учетом других источников) хватит, да еще и приторговывать будем. И все экологически чистое и возобновляемое, как правильно было отмечено, пока Солнце светит.

ЦитатаОпять же, атомная энергетика, перспективы которой далеко не исчерпаны, а проблемы с отходами не так уж ужасны, как это кажется обывателю.

Проблемы, разумеется, не представляют собой чего-то ужасного. Однако они есть, и не обращать на них внимания - глупо. Насколько мне известно, полностью не просчитана даже экономическая часть проблемы отходов, не говоря о экологической. Не забывайте, что со временем (особенно в случае, если ядерная энергетика будет занимать всё большую долю в мировой) количество отходов будет экспоненциально расти, построенные полвека назад реакторы исчерпают сроки эксплуатации, и со всем этим нужно будет что-то делать. Сколько всё это удовольствие будет стоить - большой вопрос.

Насчет экономики - вроде нигде АЭС как убыточные не закрывают, хотя в США, например, АЭС принадлежат частным кампаниям, и за утилизацию отходов они вроде платят сами. У АЭС есть свои плюсы, например, низкая доля затрат на топливо в структуре себестоимости электроэнергии.

ЦитатаНу и наконец, большой вопрос, что будет экономически эффективнее, постепенно приобретающий реальные черты дейтериево-тритиевый термояд, со всеми его недостатками, но топливом на Земле, или пока чисто теоретический гелиевый термояд с топливом на Луне.

О чём и была речь с самого начала - похоже, что выгоднее будет гелиевый термояд.

"Похоже" это хорошо... Сам реактор может и попроще, но вот насчет стоимости топлива с Луны....

ЦитатаТермоядерного реактора на гелии-3, насколько я понял, пока нет даже в проекте;

Повторюсь: программа по созданию лунного добывающего комплекса в лучшем случае должна войти в масштабную фазу не ранее, чем через 15 лет. К тому времени уже примерно 5 лет будет эксплуатироваться ИТЭР; можно быть уверенным, что гелий-3 на нём жечь будут. Гелиевые сессии на ИТЭРе обеспечат такую же степень уверенности в успехе будущего гелиевого реактора, как тритиевые на JET и TFTR - в успехе ИТЭРа. Таким образом, к моменту масштабного развертывания лунной программы мы будем располагать достаточно надёжными реперными точками - результатами уже запущенных на настоящий момент термоядерной и лунной программ.

Ну будет эксплуатироваться ИТЭР - и что? Где гарантии, что он сможет конкурировать с другими энергоисточниками? (хотя, при такой стоимости, ясно, что не будет конкурировать). Где обоснованные расчеты затрат на серийный термоядерный реактор, в долларах на 1квт и 1квт.ч? Пока этого нет, все эти рассуждения про лунный гелий - чистая абстракция. ИТЭР - экспериментальная установка, и, ИМХО, от него до экономически эффективного серийного термоядерного реактора (хоть тритиевого, хоть гелиевого) еще очень и очень далеко. Вон, преимущества бридеров вроде всем очевидны очень давно, но строить их как не рвались, так и не рвутся. Чуть себестоимость повышается - все, все свободны.

Я еще раз подчерну: не следует думать, что всю сумму на программу луннодобывающего комплекса необходимо выделить сегодня же; вся программа займёт не менее 20-30 лет, и первая фаза программы (порядка 10-15 лет) потребует никак не более 10% всех расходов.[/u][/quote]

Я за попутные исследования по лунному гелию в рамках лунной программы Буша (если ее реализуют). Это действительно стоить будет немного. Но рассматривать переход к промышленному производству можно будет только ПОСЛЕ этого, когда, по крайней мере, тот же ИТЕР заработает и будет точно известно (исходя из практического опыта :) ), во сколько обойдется доставка килограмма чего-нибудь на Луну и с Луны. И тогда, сравнив с альтернативами, посчитать, стоит ли игра свеч.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 21.08.2005 22:05:57
Цитата
ЦитатаЭээ...
Что-то у вас не вяжется.  :?
И у меня не вяжется (простая пропорция)
7:1,000,000 =1,000,000:x (в граммах)
xH142857 тонн воздуха на 1 тонну гелия-3
 :(
Ну че-то совсем странно...
Что у вас там за пропорция такая?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 21.08.2005 23:13:31
Цитата
Цитата
ЦитатаЭээ...
Что-то у вас не вяжется.  :?
И у меня не вяжется (простая пропорция)
7:1,000,000 =1,000,000:x (в граммах)
xH142857 тонн воздуха на 1 тонну гелия-3
 :(
Ну че-то совсем странно...
Что у вас там за пропорция такая?
В одной тонне содержится 7 грамм гелия-3? Верно? (там правда вместо запятых должны быть точки, ну типа для красоты)
Если слева 7 грамм разделить на тонну то справа мы делим 1 тонну гелия-3 на число x, т.е. искомое колво воздуха. Или я неправ? :oops:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 21.08.2005 22:24:08
ЦитатаВ одной тонне содержится 7 грамм гелия-3? Верно?
Конечно, НЕТ! :)
7 г гелия ВСЕГО, всех изотопов.
Из них гелия-3 только 1 из 700 000 ;)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 22.08.2005 01:19:53
Рискну предположить, что ТЯ реакция с гелием-3 с низким выходом нейтронов становится интересной для реализации ТЯРД. И если так, то Луна действительно становится реально необходимой базой для проникновения в дальний космос.

Кстати, есть такое ощущение, что условия накопления гелия-3, существующие на Луне, не являются уникальными для Солнечной системы...

Позволю сделать себе небольшой резюмер.
Перспективы Земной энергетики, не на 5-15 лет, на более продолжительный период - в энергии атомного ядра. Возможно это будет атомная энергетика, возможно термоядерная. Но в любом случае прослеживается ее транспортно-космическая составляющая. Существует ведь авторитетное мнение, что захоронение активных ядерных отходов экономически выгодно именно в Космосе.

Так что если не будем возить гелий с Луны, то будем возить туда отходы. По любому выходит необходимость транспортно-космической системы.

Сразу сделаю ремарку насчет безопасности. Конечно, ракеты иногда уходят за бугор. Но все же существуют системы, ставящие целью максимально снизить риск потери орбитера. Имеется в виду конечно шаттлы и Буран. У шаттлов, как мы знаем, на этапе взлета, а именно этот этап нас здесь интересует, была одна катастрофа. Причем в системе Энергия-Буран такого случая с высокой вероятностью могло не произойти.
Вывод - принципиально возможно построить систему, с высокой долей вероятности позволяющую не потерять груз в связи с нештатными ситуациями на этапе вывода.
И, кстати, систему совершенно беспилотную.
Что и необходимо для вывоза активных отходов.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 22.08.2005 00:23:32
Цитатаневерный взгляд на вещи. конечно очень заманчиво взять в партнеры кого-то со всеми готовыми наработками и ни о чем не думать, но так не бывает. пример с МКС - скажите, каких технологий не было у американцев, раз они взяли в долю РФ?
Почти совсем не было отработанных технологий и опыта создания и эксплуатации больших модульных пилотируемых орбитальных комплексов. Скайлэб - давно и неправда, в практическом плане все уже плесенью поросло.
После МКС - будут и технологии, и опыт...
Обратите внимание на слова "отработанных", "опыт" и "эксплуатация"!

Цитатада, крупноблочных конструкций не собирали. но стыковки были.
Технология стыковки - ничто по сравнению со всем комплексом задач.

Цитатамало жили на орбите? но опыт есть. ну и т.д.
Совершенно не было опыта и знаний по космической медицине долговременных полетов. А это ключевой момент в лунных и марсианских планах США.
После МКС - будут и опыт, и знания...

ЦитатаТут вся фишка в том что опыт у партнеров должен быть комплементарным (хотя бы отчасти). так каждая сторона может немало сэкономить на разработках, не говоря уже о прямом финансировании поделенном на несколько участников.
Давайте будем честными - финансирование все равно по большей части останется на штатах :(
Да и слава яйцам! :)

Цитатас базой на луне может получиться так же (не означает что так и получится). у нас нет уникальной технологии полетов на луну, но есть опыт пилотируемых полетов, посадок на другие тела, когда-то (как и у них) были большие РН и пр. пр.
И у нас есть, и у них. Так зачем мы им, если у них все и так уже есть? Это я про штаты, ессно.

Цитатанадо считать
Так сразу видно, что балланс не в нашу пользу :( Преимуществ у нас нет.

В общем, все остается так, как я и говорил - конкретно штатам мы там по большому счету не нужны. Поэтому разговор, имхо, должен вестись в следующем ключе:

Как только у штатов появляется хоть малейшее желание оставить нас за бортом, мы срочно кооперируемся с Европой (Японией и даже Китаем) по деньгам и технологическим вкладам. После опыта с ИТЕРом, Союза с Куру и Клипера это будет легче, чем Европе объединится со штатами.
Штаты ставятся перед выбором:

1. Либо мы все работаем на Луне сообща, в теснейшем взаимодействи, как одна команда;

2. Либо летим отдельно, тратимся каждый по полной и еще неизвестно, кто раньше попадет и у кого лучше получится ;) А там, глядишь после ухода Буша конгресс начнет считать денежки и закроет все нафиг, как тот суперколлайдер. А у нас с Европой (Японий и может даже Китаем) - международные обязательства ;)

И заметьте - в при любом раскладе нам надо создавать собственную транспортную систему. И создана она может быть только на базе российских пилотируемых кораблей, как наиболее реальных и продвинутых, будь то Союз на первом этапе или Клипер - познее.[/size]





ЗЫ. И обратите внимание на подпись ниже ;)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Pavel от 22.08.2005 01:45:49
ЦитатаPavel
ЦитатаЛично мне просто интересно, что будет, если сравнить все это с ценами в атомной энергетике. А главное с ценами на электроэнергию в реакторах нового поколения. БН, БРЕСТ?

Разумеется, ядерные реакторы выиграют. По крайней мере - сейчас (если смотреть только на экономику и забить на экологию). Если полностью учесть расходы на добычу урана и переработку и захоронение отходов - то уже шут его знает. Я в этой сфере некопенгаген, но приходилось слышать утверждение, что ядерная энергетика чуть ли не убыточна, если сосчитать всё. Я был очень сильно удивлен - далеко не уверен, что информация точная, но повод задуматься есть (информация исходила от человека, которому я склонен доверять).

Затраты на обращения с радиоактивными отходами. С деталями не знаком, но попалась цифра, что только на захоронение только США потратили к 1999-му 11 млрд.$. Сумма приличная - тем более с учётом того, что АЭС составляют небольшую долю энергетики США. Это только экономическая сторона вопроса - без экологии. Кроме того, демонтаж отслуживших свой срок АЭС - тоже удовольствие недешевое. Насколько мне известно, пока еще ни одну АЭС из эксплуатации не выводили (т.к. самой старой АЭС сейчас всего полвека), и сопутствующие вопросы пока не решены, стоимость демонтажа неизвестна - а ведь эта проблема скоро станет актуальной.

Всё вышенаписанное - лишь информация к размышлению; на полноту оценок не претендую.

Вот для этого я упомянул БН и БРЕСТ. Зачем все захранять? Все это нужно использовать для выработки энергии, а не закапывать в землю.
Вон у нас работает БН где выработка топлива составляет 11% против 1% в обычных реакторах. Надеются довести и до 20%. Чем больше переработаем, тем меньше отходов. И вообще проекты использовать ОЯТ в тех же ТРИГах довольно старые. Напрямую их правда не запихнешь, нужно предварительно отработать, но все дело. не то, что заронять. Эти реакторы и могут работать на топливе которое в других странах продается нам как отходы.
БРЕСТ вообще и планируется работать на плутонии. Минусы конечно есть у всех схем.

Что до демонтажа. Мне казалось, что довольно много реакторов выведено из эксплуатации. А в скором времени вообще будет экстремальный опыт в разборке ректоров. Когда на ЧАЭС второй саркофаг надвинут.

Вот мне и интересно эти же затраты на все это. И это притом, что я всеми раками за термоядерную энергетику. Просто я не считаю ее панацеей. Есть и другие способы.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Pavel от 22.08.2005 01:54:47
ЦитатаНу откуда же каждый раз всплывает - "ТАКИЕ" деньги?! На основании чего они должны быть, по-вашему, неприемлемо огромны? На чём основано такое ИМХО?

Лично я считаю что все обойдется в ту же суму что и США их полет на Луну. ~100 млд.


ЦитатаОткуда же появились такие цифры - сотни миллиардов? А может - сотни миллионов, а? Достоверность обеих цифр одинакова.
Скорее всего - десятки млрд.; на первом же этапе, первые 10-15 лет, суммы, необходимые сверх расходов на создание лунной базы вообще невелики, вероятно, не более 1 млрд. (на все 10 лет). Много ли это? Да всё равно что ничего. А лунная программа у США, как к ней не относись - уже есть; это реальность, почти что данная нам в ощущениях :)  На неё выделены средства, программа расписана, заявления сделаны - программа набрала инерцию и выполняться будет. Никуда от этого не деться.

100 млн в год это мало. Один луноход забросить и эксплуатировать.
По остальным цифрам похожие возражения.

ЦитатаВо-первых, в детальном картировании нет особой необходимости; концентрация гелия в реголите везде одного порядка - его туда "вбивало" солнечным ветром миллионы лет, и условия по всей Луне были, очевидно, достаточно одинаковые. Заметная разница есть лишь между лунными морями и плоскогорьями - вероятно, из-за их различного возраста или же различного состава "исходных" пород, возможно, он как-то повлиял на "метеоритное перемешивание".  
Во-вторых, уточнение для вящей уверенности данных о содержании гелия а также других газов в реголите входит в первую фазу программы - в первые 10 лет.

Я бы не был так уверен. Картография в любом случае, имхо, очень важна.

ЦитатаГелиедобывающие комбайны нужно будет начать разрабатывать не раньше, чем через 5-10 лет. Делать - лет через 10-15. В настоящее же время всё равно в рамках американской лунной программы начинают разрабатывать некие "лунные бульдозеры" (см. картинку от Агента) - вероятно, их обкатают на Луне, значит, задел будет.

Добавьте к бульдозерам. :)



ЦитатаЕсли так - замечательно. Но сколько всё же будет стоить всё удовольствие на 87 ГВт? Во что обойдутся линии для передачи таких мощностей от одного централизованного производителя? Есть ли в России (и вообще в мире) другие столь же удобные для строительства ПЭС места?

Вот что не проблема так это линии. Потом передавать не так уж далеко.


ЦитатаПроблемы, разумеется, не представляют собой чего-то ужасного. Однако они есть, и не обращать на них внимания - глупо. Насколько мне известно, полностью не просчитана даже экономическая часть проблемы отходов, не говоря о экологической. Не забывайте, что со временем (особенно в случае, если ядерная энергетика будет занимать всё большую долю в мировой) количество отходов будет экспоненциально расти, построенные полвека назад реакторы исчерпают сроки эксплуатации, и со всем этим нужно будет что-то делать. Сколько всё это удовольствие будет стоить - большой вопрос.

Думаю, прибыль от продаже энергии за это время точно все компенсирует.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avp от 22.08.2005 12:29:51
ЦитатаЭээ...
Что-то у вас не вяжется.  :?
В 1 т воздуха 0,0007% или 0,000007 т гелия всего, так?
Вроде гелия в атмосфере 1% (по концентрации). По массе конечно меньше. Но важна именно концентрация.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Андрей Суворов от 22.08.2005 13:24:20
Цитата
ЦитатаЭээ...
Что-то у вас не вяжется.  :?
В 1 т воздуха 0,0007% или 0,000007 т гелия всего, так?
Вроде гелия в атмосфере 1% (по концентрации). По массе конечно меньше. Но важна именно концентрация.
Нет, 1% (реально - меньше, где-то 0,94%) в атмосфере аргона. Остальных инертных газов меньше, потому нет источников. А у неона скорость "убегания" в межпланетное пространство гораздо выше - при его малой молекулярной массе (примерно в полтора раза меньше, чем у кислорода и азота), средняя скорость молекул на 25% больше, и "хвост", приходящийся на высокоскоростные молекулы, тоже сильно больше. А гелий атмосфера вообще не "держит" - сколько его образуется, столько и улетучивается - при температуре верхних слоёв атмосферы под 1000 К атомы гелия имеют скорости, сопоставимые со второй космической (порядка километра в секунду даже при комнатной температуре)

Да, источник аргона - распад калия-40. Источник гелия - все радиоактивные цепочки. С другими инертными газами всё значительно хуже.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 22.08.2005 09:28:25
Цитата
ЦитатаЭээ...
Что-то у вас не вяжется.  :?
В 1 т воздуха 0,0007% или 0,000007 т гелия всего, так?
Вроде гелия в атмосфере 1% (по концентрации). По массе конечно меньше. Но важна именно концентрация.

Перепутали с аргоном.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: RDA от 22.08.2005 21:12:40
А я задам другой вопрос.

Какое отношение к добыче гелия-3 имеет лунная база?

В свое время, когда предлагались задачи для околоземных работ, считалось само собой разумеющимся, что метеорологией, связью, ДЗЗ, и т.п. будут заниматься космонавты на ОС.  Когда, наконец, эти задачи были реализованы, то оказалось, что их лучше решать без участия космонавтов. Не получится ли также с задачей добычи лунного гелия, что окажется целесообразней обойтись без непосредственного человеческого участия? Да и какие именно операции с участием человека кажутся незаменимыми?

Следующий момент. Одним из обоснований строительства ОС (во всяком случае, в 70-е годы) была перспектива создания орбитальных производств. Сейчас мы имеем десятилетия эксплуатации ОС и ни одного действующего производства. Более того, для того чтобы такие производства появились, не хватает дешевой транспортной системы, достаточно мощных космических энергетических установок. Но если все это будет, то вероятней всего такие производства будут посещаемыми, а не обитаемыми. Почему и для добычи гелия, если окажется что участие человека незаменимо, оно не сможет быть в режиме посещения, а не постоянного присутствия?

Говоря о строительстве поселений, может быть, предварительно не мешало бы выявить приобретение возможных патологий при долговременном существовании в тех условиях, потренировавшись на кошках, или скорее на мышках, чем ставить эксперименты сразу над людьми? Ведь обеспечение защитных средств не может не сказаться на конструктивных особенностях жилых помещений.  

Безусловно, я перегибаю палку с категоричным неприятием пилотируемых лунных программ. Но не в большей степени, чем все разговоры об их незаменимости. Все же необходимы предварительные исследования на биоспутниках, чтобы избавиться от излишней категоричности, как с одной, так и с другой стороны.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 22.08.2005 20:33:19
ЦитатаА я задам другой вопрос.

Какое отношение к добыче гелия-3 имеет лунная база?

В свое время, когда предлагались задачи для околоземных работ, считалось само собой разумеющимся, что метеорологией, связью, ДЗЗ, и т.п. будут заниматься космонавты на ОС.  Когда, наконец, эти задачи были реализованы, то оказалось, что их лучше решать без участия космонавтов. Не получится ли также с задачей добычи лунного гелия, что окажется целесообразней обойтись без непосредственного человеческого участия? Да и какие именно операции с участием человека кажутся незаменимыми?


Ремонт и обслуживание армады лунных тракторов-выпаривателей. Изготавливать и запускать новый каждый раз при малейшей поломке вряд ли окажется оправданным.

Хотя даже с ремонтом есть большие сомнения. Пусть производительность одного трактора 50т реголита в сутки. Пусть трактор работает 200 суток в году (с учетом лунной ночи, ремонта). Тогда чтобы получить одну тонну He3 в год надо 100 тыс. этих тракторов. Мда, недешевым получается лунный гелий...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Димитър от 22.08.2005 22:55:17
ЗАБУДЬТЕ ПРО Не3 !!!
В настоящее время он никому не нужен и будет ненужен еще не менее 30 - 40 лет пока не будут созданы промышленные реакторы для него. А за то время может и изобретут что-то получше и тогда Не-3 не будет нужен вообще!
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 22.08.2005 22:55:54
Не, Факир прав. Пора писать ЧаВо на атомную энергетику. Правда, лучше б этим не мне заниматься, а специалисту "изнутри".

ЦитатаВот для этого я упомянул БН и БРЕСТ. Зачем все захранять? Все это нужно использовать для выработки энергии, а не закапывать в землю.
Проблема в том, что технология сухой и чистой переработки ОЯТ по совокупной сложности не хуже термояда. Да, есть несколько интересных подходов, но проблем там...

Сейчас переработка ОЯТ направлена вовсе не на уменьшение количества отходов, а в первую очередь на извлечение недогоревшего. Да, при этом (скорее, как побочный эффект) появляется возможность отделить наиболее активные/долгоживущие продукты деления. Которые затем можно назвать "отходами" и спокойно захоронить. И все бы хорошо, если б этот процесс не создавал бы дикие кило- и мега- тонны низкоактивных отходов на каждую тонну исходного ОЯТ. Причем, в виде, который, бывает, совершенно неудобоварим для последующей утилизации. Что прикажете делать с килотонной азотной кислоты, в которой чуть-чуть трития, чуть-чуть солей стронция-90, чуток цезия-137, немножко калия-40, помаленьку актиноидов, ну и т.п.? Подчеркиваю - в небольших количествах, какие-то ма-алые доли процента. Химически это дело чистить - цена взлетает до небес (собссно, этот продукт и есть результат химической очистки)... Хоронить? А где? Пускать по миру для дальнейшего применения, разбрасывая активную гадость?
Ладно. Кислоту пустят в замкнутый цикл, да и есть (в светлой перспективе) "сухие" циклы, и все с ней будет хорошо, а вот что делать с малоактивной водой? Со "среднеактивными" отработавшими свое ионообменными смолами?
Металлоконструкции запачканые всеми мыслимыми гадостями, грязные халаты, перчатки, цистерны, бетонные блоки, сервоприводы... вода, графит, сталь, бетон, натрий, кислоты, органика тысячами тонн. И все в таком виде, что чистить - дорого, а утилизовать - никак. Фонит-с.
Существенная часть завода по переработке ОЯТ - это одна большАя свалка радиоактивных отходов. Реакторы - это другая большая свалка.
И нельзя считать, что вот раз оно такое малоактивное, стало быть за сотню лет высветит, и все станет хорошо.
Да с чего бы оно высветит, если запачкали, скажем, йодом-129 (15.7 миллиона лет) в том числе? Ну, что поактивнее - оно - да, повысветится, а вот остальное, господа и товарищи, - это навсегда.

Говорят, мы из ентого дела будем, мол, новые заводы лепить. Ну-ну. То есть, изначально закладываемся на вынос грязи за пределы самих радиационно-опасных производств? А как это народ себе представляет? Вот есть цистерная, в которой какие-нить МА замачивали. Ее сталь сделана на Гдетотамском сталеплавильном комбинате. Вы на этот комбинат попрете этот светящийся железий и кинете его там в металлолом?
Ах, она "практически не светит". Это она "практически не светит" когда стоит себе в своем цеху, и внутри его - в миллионы раз более активная дрянь, и около него люди ходят минут 15 в день, причем люди, чья дозовая нагрузка хорошо рассчитана и под контролем. Как бы, если мы ее кинули в общую кучу металлолома, судьба активности уже не так прозрачна. Равно как и то, кому и какие дозовые нагрузки от этого светят (прошу прощения за каламбур).

И что с этим железием делать? Хоронить? Говорят, будем хоронить, а потом - посмотрим. А "потом" - это когда? Когда распадутся йод-129 или остаточные следы технеция?

Я прекрасно понимаю, что активность там мала. И представляю примерно, сколько это беккерелей на кило. И представляю, сколько сидит во мне прямо сейчас активности природных изотопов. Но меня пугает перспектива нарастающего неконтролируемого ввода активности в общий технологический оборот и биосферу. Если сейчас дозовые нагрузки от АЭС это, в основном, наноскопические утечки трития и плановый сброс инертных газов (с хоть как-то просчитываемыми последствиями), то вот полное замыкание цикла... причем, на долгосрочную перспективу.
Это будет настоящий полновесный "опс".

И даже самая лучшая, самая светлая и чистая технология переработки никаких радикальных изменений тут не сулит.

ЦитатаЧто до демонтажа. Мне казалось, что довольно много реакторов выведено из эксплуатации. А в скором времени вообще будет экстремальный опыт в разборке ректоров. Когда на ЧАЭС второй саркофаг надвинут.
И все эти реакторы стоят грудой железа. Трогать их страшно...
А накидывание саркофага на ЧАЭС назвать опытом разборки... даже не смешно. Страшно потому что.

Бутафория это, по большому счету.

ЦитатаВон у нас работает БН где выработка топлива составляет 11% против 1% в обычных реакторах.
Угу. Ну вааще. Ну просто зверь-машина.
Только работает он при этом на высокообогащенном уране (распределение по зонам - 17%, 21% и 26% U235).
Сравнить с 4-х процентным обогащением ТВЭЛ ВВЭР...
Или с использованием природного урана в "Канду".

Пересчитать 11% выгорания на БН-600 на природный уран сложности не составляет?
Или 2-3 процента выгорания в корпусных легководных с обогащением 4 процента?
С тяжеловодными "Канду" мы, пожалуй, этак с разбегу сравнивать не будем. Чтобы не заплакать.

И об экономике топлива БН-600 (26%!) мы тоже говорить не будем. По той же причине.

ЦитатаНадеются довести и до 20%.
Угу. На нитридном топливе. Которое будет давать горы углерода-14, что делать с которым... а ведь придется с ним что-то делать при переработке. Нет, даже не представляю, что.

ЦитатаЧем больше переработаем, тем меньше отходов.  
"...а это, Петька, такая наука - логика!" (С)
Что-то как-то сильно не уверен в этом.
Вот до карманного термоядерного реактора на мюонном катализе моя фантазия дотягивается.
А вот до исполнения этой максимы - ну никак. :\

По причине знакомства с принципом термодинамики, который в быту выражается примерно так: "Чтобы что-то очистить, нужно что-то запачкать. Но куда чаще можно все запачкать и ничего не очистить".

ЦитатаИ вообще проекты использовать ОЯТ в тех же ТРИГах довольно старые. Напрямую их правда не запихнешь, нужно предварительно отработать, но все дело. не то, что заронять. Эти реакторы и могут работать на топливе которое в других странах продается нам как отходы.
БРЕСТ вообще и планируется работать на плутонии. Минусы конечно есть у всех схем.
БН тоже планировали именно для того, чтобы он работал на плутонии.
Оттуда и такие обогащения... там МОКС должен бы быть вместо урана.

Однако ж, как выясняется, есть некоторые нюансы...

ЦитатаВот мне и интересно эти же затраты на все это. И это притом, что я всеми раками за термоядерную энергетику. Просто я не считаю ее панацеей. Есть и другие способы.
Которые еще более далеки от панацеестости... :\

От ядерной энергетики нам не уйти. Но стремиться к этому надо бы.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 22.08.2005 23:36:00
Гость
ЦитатаА может будем воздух брать не на уровне моря.
А с высоты 50-70 км. Там гелия все ж больше, Он же легкий!

С высоты 50-70 км таскать миллиарды тонн воздуха?! :shock: Вот уж что-то, а это явно будет дороже лунной добычи...

DmitriyM
ЦитатаРискну предположить, что ТЯ реакция с гелием-3 с низким выходом нейтронов становится интересной для реализации ТЯРД. И если так, то Луна действительно становится реально необходимой базой для проникновения в дальний космос.

Конечно, интересна. И Луна в этом смысле - со всех точек зрения полезный промежуточный этап. Правда, не столько как источник топлива (для движков гелия можно в конце концов и на Земле наскрести), сколько как "полигон", а сами ТЯРД, в свою очередь, могли бы стать полезным промежуточным этапом в создании наземных энергетических реакторов. Я это, кстати, специально подчёркивал.

ЦитатаКстати, есть такое ощущение, что условия накопления гелия-3, существующие на Луне, не являются уникальными для Солнечной системы...  

Именно лунные - судя по всему, уникальны. На Меркурии, может, слегка сходные, но вряд ли - его ж прокаливает хорошо, так что почти всё "вбитое" солнечным ветром, вероятно, "вытапливается" из пород.
Но гелия-3 действительно много не только на Луне. В атмосферах планет-гигантов его вообще невообразимое количество.

ЦитатаТак что если не будем возить гелий с Луны, то будем возить туда отходы.  

Может быть. Но пока тоже неочевидно. Надо смотреть и считать.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 00:05:52
Pavel
ЦитатаЛично я считаю что все обойдется в ту же суму что и США их полет на Луну. ~100 млд.

Может быть, да. Может быть, нет.

Цитата100 млн в год это мало. Один луноход забросить и эксплуатировать.

Так для начального этапа этого в принципе и достаточно. Эффективные буксиры Земля-Луна и средства выведения могут финансироваться по другим статьям, вне связи с лунным гелием.

ЦитатаЯ бы не был так уверен. Картография в любом случае, имхо, очень важна.

Порядок везде один, можете не сомневаться. Другой вопрос, что даже разница в содержании в единицы процентов может оказаться важной, т.к. будет выливаться в лишние сотни тысяч тонн реголита, которые придётся переработать для добычи 1 тонны гелия-3. Не смертельно, но лучше это дело оптимизировать.

ЦитатаДобавьте к бульдозерам.

Добавим :)  А что это? Разработчик, назначение, степень отработанности?

ЦитатаДумаю, прибыль от продаже энергии за это время точно все компенсирует.

Очень не факт. Очень-очень не факт. Вот вам свежий пример из истории современности (Тайвань): http://www.vremya.ru/2000/159/5/2941.html
 
Оппозиция настаивает, что цена остановки работ по АЭС №4 составит до половины стоимости постройки готовой уже на треть станции (5,6 млрд долл.).

Причина нынешнего решения правительства о замораживании стройки -- «защита населения Тайваня и его потомков от ядерного загрязнения». Нобелевский лауреат академик Ли Юань-чжэ также призвал не строить новые АЭС до разрешения проблемы складирования отходов. Три действующие АЭС, вырабатывающие 18% энергии, произвели с 1987 года уже 180 тыс. бочек отходов, складируемых на острове Ланьюй.


Впечатляет, а? Всего-то три АЭС, всего-то 18 лет - и чёрт-те сколько отходов! А если АЭС по миру будет пара тысяч, да проработают несколько десятков лет? Я далеко не "зелёный", но от подобных мыслей становится как-то неуютно...

ЦитатаИ это притом, что я всеми раками за термоядерную энергетику. Просто я не считаю ее панацеей. Есть и другие способы.

В том-то и фишка, что гелиевый термояд как раз на панацею очень похож - как минимум, на первый взгляд. У остальных, почти всех, с первого же взгляда видны неприятные долгоиграющие последствия.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 00:22:29
Вадим Семенов
ЦитатаПусть трактор работает 200 суток в году (с учетом лунной ночи, ремонта).

Никаких остановок в течение лунной ночи. Такого простоя техники мы себе не можем позволить. "Трактор" явно должен быть ядерным, или, как минимум - с реактором как раз для ночной работы. Радиационная защита - из местных материалов, например, емкости, залитые расплавленным лунным базальтом. Трактор всё равно придётся догружать балластом.  

ЦитатаПусть производительность одного трактора 50т реголита в сутки.

Маловато как-то. Давайте попробуем оценить его производительность.
Исходить будем из возможности собрать нужную массу реголита, полагаем, что на ходу выпарить все газы для нас не проблема.

Пусть трактор соскребает за один проход слой реголита толщиной 0,5 метра (вроде реалистичная цифра?). Ширину грунтозабора примем 3 м.
Пусть трактор ползает со скоростью 30 км/ч (тоже вроде бы правдоподобно?) 24 часа в сутки 300 дней в году (довольно большой запас на ремонт). Таким образом, за год он наскребёт где-то 300 тысяч кубов реголита. Плотность реголита - от 800 до 1800 кг/м^3, значит за год мы имеет порядка 300 000 тонн реголита, т.е. около 3 кг гелия-3. Итого, для получения 1 тонны гелия-3 в год нужно 300 тракторов.

ЦитатаТогда чтобы получить одну тонну He3 в год надо 100 тыс. этих тракторов.

Получилось скорее несколько сотен, а не сто тысяч. Тоже немало, согласен. Лунный трактор может оказаться самым узким местом, есть над чем подумать.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 00:36:17
RDA
ЦитатаНе получится ли также с задачей добычи лунного гелия, что окажется целесообразней обойтись без непосредственного человеческого участия?

Может и окажется. Но думаю, что сильно вряд ли.

ЦитатаДа и какие именно операции с участием человека кажутся незаменимыми?

При масштабной добыче гелия (порядка десятков тонн в год) на Луне должны будут работать тысячи "тракторов", сотни "грузовиков", десятки разделительных криостанций (мда... внушительно выглядит, почти пугающе). Всё это добро, увы, не может оказаться абсолютно надёжным, придётся заниматься профилактикой и чинить. Вряд ли тут удастся обойтись без участия человека.

ЦитатаПочему и для добычи гелия, если окажется что участие человека незаменимо, оно не сможет быть в режиме посещения, а не постоянного присутствия?

Как мы уже прикинули, техники на Луне должно быть много. Значит, какой бы надёжной она не было, для ремонтников, надо полагать, работа будет всегда. Но даже если удастся добиться высочайшей надёжности, такой, чтобы присутствие ремонтников требовалось не чаще десятка раз в год (что довольно утопично), постоянное пребывание техников на Луне явно окажется более выгодным. Ведь ремонт лунной техники должен производиться быстро, а в случае работы в режиме посещения человеку придётся потратить немало времени на адаптацию к лунным условиям. А главное - при масштабной добыче гелия получаем такое количество спутных кислорода и воды, что обеспечение существования лунной базы с персоналом минимум в десятки человек становится задачей почти даровой.

Цитатапотренировавшись на кошках, или скорее на мышках, чем ставить эксперименты сразу над людьми?

Ну это из области "Концерт для фортепиано с оркестром. Исполняется без оркестра и без фортепиано".
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 00:44:48
Димитър
ЦитатаВ настоящее время он никому не нужен и будет ненужен еще не менее 30 - 40 лет пока не будут созданы промышленные реакторы для него.

Повторяю в -надцатый раз. Когда сделают реактор, создание системы добычи потребует еще несколько десятков лет. Поэтому по уму обе программы должны основные реперные точки проходить параллельно, и финиша достичь одновременно.

ЦитатаА за то время может и изобретут что-то получше и тогда Не-3 не будет нужен вообще!

Почему-то приходит на память эпизод из комедии времен конца перестройки. Герой покойного Евдокимова беседует с районным чиновником.
" - У нас на селе мужики говорят, что есть два выхода - один реалистический, второй фантастический. Реалистический - что прилетят зелёные человечки и всё у нас наладят.
  - А фантастический?
  - А фантастический - это что такие, как вы, за дело возьмётесь."

В общем, что за 30-40 лет что-то получше изобретут, да еще и внедрить сумеют - это совсем ненаучная фантастика.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 00:57:38
Татарин
ЦитатаПора писать ЧаВо на атомную энергетику.

Хорошо бы.

ЦитатаПравда, лучше б этим не мне заниматься, а специалисту "изнутри".

Может, попробовать yuu2 подключить? Кстати, есть предложение часть дискуссии, касающуюся сравнения различных разновидностей наземных энергетик, перенести на А-базу ввиду явной их здесь оффтопичности.

ЦитатаДа, при этом (скорее, как побочный эффект) появляется возможность отделить наиболее активные/долгоживущие продукты деления. Которые затем можно назвать "отходами" и спокойно захоронить. И все бы хорошо, если б этот процесс не создавал бы дикие кило- и мега- тонны низкоактивных отходов на каждую тонну исходного ОЯТ.

Справедливости для - то же плазменное разделение может, видимо, ситуацию существенно упростить, но несомненно, что масштаб проблемы останется тем же. На панацею рассчитывать не приходится :(
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 23.08.2005 01:52:48
ЦитатаПусть трактор соскребает за один проход слой реголита толщиной 0,5 метра (вроде реалистичная цифра?). Ширину грунтозабора примем 3 м.
Пусть трактор ползает со скоростью 30 км/ч (тоже вроде бы правдоподобно?)

Ну не фига себе!  :shock: 30 км/ч по пересеченной местности да еще с сосребанием полметра грунта при этом! В таком режиме и танк не поедет. А еще завод по выпариванию грунта неслабой производительности на спине. Вобщем получается офигенный монстр, в десятки, а то и сотни тонн. Доставка и сборка на Луне такого монстра (одним куском вряд ли получится) думаю, на миллиарды $$ потянет.

ЦитатаПолучилось скорее несколько сотен, а не сто тысяч. Тоже немало, согласен. Лунный трактор может оказаться самым узким местом, есть над чем подумать.

Ну значит сотни миллиардов, а то и триллионы за создание такой системы. Чудес не бывает, либо маленькие, но по три, либо большие, но по пять.

Мне представляется, что если все же потребуется именно гелий для безнейтронной реакции, то его будут добывать из атмосфер планет-гигантов. Там концентрация повыше, а переработка газов неизмеримо проще, чем грунта. Практически никакой черезвычайно подверженной к поломкам механики (особенно в условия абразивной лунной пыли), только насосы, качающие чистые газы без мех. примесей. К тому же насосы легко резервировать и переключать венелями, в отличие от колес, ковшей, транспортеров, измельчителей, сепараторов и прочего.

Такая установка может плавать в атмосфере как аэростат, наполненный побочным водородом от сепарации газов атмосферы или просто подогретой сбрасываемым реактором теплом атмосферой. А когда гелий наработан, топливные баки заполняются жидким водородом и на ядерном ракетном двигателе сей аппарат выходит на орбиту.

Правда с Юпитера и Сатурна даже с таким сравнительно высоким УИ взлетать проблематично, а вот Уран или Нептун вполне подходят. Там сила тяжести близка к земной, а значит с таким УИ можно в одну ступень взлетать. Правда до них лететь долго. Но можно полагать, что термояд позволит летать по солнечной системе быстрее, по более энергозатратным траекториям.

Что касается Луны, то мне кажется наиболее вероятным ее использование в качестве источника массовых "строиматериалов" (алюминия, титана, железа, кремния) для космического строительства, дабы не тащить все с Земли. Благо с Луны не просто потребная скорость меньше, а можно и вовсе электромагнитной катапультой груз забрасывать. Правда, все это подразумевает наличие обрабатывающей промышленности на орбите.

Но особенно перспективно получение на Луне ракетного топлива, которое можно и без всякой обработки использовать и которое составляет весьма значительную часть массы для межпланетных перелетов. Тут экономия была бы весьма существенная. Идеально было бы найти воду (или водород хоть в каком-нибудь виде). Но на худой конец можно соорудить и гибридный двигатель: металлический алюминий / жидкий кислород. Кстати, может быть можно сделать взвесь алюминиевой пудры в жидком кислороде. В невесомости она оседать не должна, а двигатель получается практически однокомпонентным.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 02:10:19
Athlon
ЦитатаСколько стоила программа Апполон (в современных ценах)? Сколько стоит строительство и эксплуатация МКС? Почему это куда более масштабный проект должен стоить меньше?

А почему он должен стоить больше или даже столько же? Учитывая накопленный опыт и то, что первые 10-15 лет "гелиевый проект" является лишь приложением к лунной программе?

ЦитатаА вот для меня совершенно не очевидно, что из лунной программы Буша что-либо получится. В свое время и про JIMO, и про Venture Star много и оптимистично говорили...

Про JIMO и Venture Star на таком уровне заявлений не делали. Аналогию нужно проводить, скорее, с провозглашением Кеннеди первой лунной программы. Теперь американцам воленс-ноленс придётся что-то делать, отказаться - значит, потерять лицо.  

ЦитатаКороче говоря, более-менее детальных расчетов нет.

Увы. По крайней мере, у меня, по крайней мере, сейчас. Свои оценки предложить можете?

ЦитатаАга, сущие копейки. А себестоимость электроэнергии на нем не приведете? Сами готовы будете ее покупать?

Себестоимость энергии на ИТЭРе? Да она ж вообще не при чём.

ЦитатаЭто почему не считать? Жизнеспособность данной идеи будет определятся одной простой величиной - себестоимостью электроэнергии. В нее все придется включить - и капитальные затраты на электростанции, и стоимость лунного гелия-3...

Капзатраты включатся в стоимость электроэнергии. А включать в неё стоимость овладения технологией - некорректно. Как и включать стоимость серийных электростанций в стоимость овладения технологией.

ЦитатаНарисовать много всяких картинок можно.

Можно. Но если к рисункам прилагаются какие-то расчёты, да еще подкреплённые каким-никаким экспериментам - это уже кое-что.

Цитата"Похоже" это хорошо... Сам реактор может и попроще, но вот насчет стоимости топлива с Луны....

Я же приводил оценки на первой странице топика.

ЦитатаНу будет эксплуатироваться ИТЭР - и что? Где гарантии, что он сможет конкурировать с другими энергоисточниками? (хотя, при такой стоимости, ясно, что не будет конкурировать).

Ну вы же понимаете, что ИТЭР - не сможет. ИТЭР - экспериментальная установка, стоимость серийных реакторов явно будет в разы, если не на порядки, дешевле. К тому же даже стоимость экспериментального ИТЭРа (4,7 млрд.) не является экстраординарной - постройка АЭС стоит не менее миллиарда.

ЦитатаГде обоснованные расчеты затрат на серийный термоядерный реактор, в долларах на 1квт и 1квт.ч?

Точные расчёты сейчас проделать невозможно. Оценки сделать можно.

ЦитатаНо рассматривать переход к промышленному производству можно будет только ПОСЛЕ этого, когда, по крайней мере, тот же ИТЕР заработает и будет точно известно (исходя из практического опыта  ), во сколько обойдется доставка килограмма чего-нибудь на Луну и с Луны.

Так о чём и говорю. ИТЭР заработает через 10 лет, еще через 5 лет накопится опыт. Как раз тогда и нужно будет крепко задуматься о массовой добыче гелия на Луне. Основу для таких раздумий к этому времени уже надо иметь - за счёт лунной программы.

ЦитатаНасчет экономики - вроде нигде АЭС как убыточные не закрывают

См. пост Татарина.

ЦитатаТ.е. потепление есть, но чем оно вызвано и чем грозит - непонятно.

Подавляющее большинство климатологов сейчас всё же сходятся на том, что дело в парниковом эффекте. Могут ошибаться? Ну могут, наверное. Непогрешим, как известно, только папа римский, и то не всегда. Однако с высокой вероятностью дело именно в парниковом эффекте. Велики риски, очень велики (по одному из определений, риск - это сумма произведений ущерба, вызванного неким событием, на вероятность данного события). Это касательно того, чем вызвано. А чем грозит - последствия настолько масштабны, что подумать страшно. Например, если исчезнет полярная шапка - практически наверняка полностью перестроится циркуляция в океане и в атмосфере, изменится весь мировой климат (повторятся события, уже имевшие место в геологической истории Земли). Это перспективы относительно дальние, но уже сейчас есть "звоночки" - например, не первое по счёту наводнение в Европе. На какие суммы, интересно, там ущерба набежало?

А вообще-то обсуждение экологии и сравнительной экономики  разных типов энергетики лучше бы вынести в другое место. Здесь это всё же оффтоп.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 02:28:52
Вадим Семенов
ЦитатаНу не фига себе!  30 км/ч по пересеченной местности да еще с сосребанием полметра грунта при этом!

Я прошу прощения, криво посчитал - вечер, однако :) Так облажался, что взял скорость не 30 километров, а 30 метров в час :D Соответственно, при 30 км/ч трактор наберет в год не 3 килограмма, а 3 тонны гелия-3 :)  Так что, думаю, вполне можно сойтись на 5 км/ч и  и 500 кг гелия-3 в год :) Подходяще?

Мораль: пересчитывать, пересчитывать, и еще раз пересчитывать :D

Цитатапо пересеченной местности

Ну она вроде в областях лунных морей не настолько и пересеченная. В любом случае 5 км/ч, думаю, потянем?

ЦитатаА еще завод по выпариванию грунта неслабой производительности на спине.

Надо считать - какой именно. Массу, добываемую в час, знаем, греть надо до 800-900 Цельсия. Отыскать теплоёмкость реголита и получим потребную мощность.

ЦитатаМне представляется, что если все же потребуется именно гелий для безнейтронной реакции, то его будут добывать из атмосфер планет-гигантов.

В контексте вышеприведенных оценок добыча гелия-3 на планетах гигантов откладывается лет на сто :)  Дело хорошее, но, скорее, если вздумается осваивать системы гигантов - так, для развлечения :)
Сейчас о такой добыче всерьез говорить, увы, не приходится - наладить её в течение 30-40 лет явно не по силам, начать предварительные изыскания в ближайшие 10 (да даже и 30) лет также
невозможно. Это, скорее, для потомков...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Васил Жеков от 23.08.2005 03:34:26
Господа, я внимательно прочитал всю полемику и мне стало совершенно ясно, что енергетика на НЕ3, тем более со всей етой инфраструктуре попросту мертва. За ети бешенньие деньги можно построит всякую кучу сольнечньих електростанции, енергосберегающих технологии и проч. Кстати в економике всегда надо сравнивать алтернативами - кто-то знает какая сейчась отдача Вт/кв.м скажем на уровне Сахаре и сколько стоит СЕЙЧАС же тот самой кв. м. сольнечной батарей, которого кстати из довольно широко расспространеного силиция делают.
В общем-то уже сегодня стало совершенно очевидно, что будущее - за водородной енергетике, которая придет на место углеводородного топлива, в основном когда идет реч о транспорте. Ето и будет реализованно во времевом горизонте 2020 год, когда более-менее нефтю в основном уже не хватить.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 23.08.2005 03:07:29
Цитата
ЦитатаПусть производительность одного трактора 50т реголита в сутки.
Маловато как-то. Давайте попробуем оценить его производительность.
Исходить будем из возможности собрать нужную массу реголита, полагаем, что на ходу выпарить все газы для нас не проблема.

Пусть трактор соскребает за один проход слой реголита толщиной 0,5 метра (вроде реалистичная цифра?). Ширину грунтозабора примем 3 м.
Пусть трактор ползает со скоростью 30 км/ч (тоже вроде бы правдоподобно?)
Нисколько не оспаривая справедливость расчетов, хочу все ж отметить :) , что трактор - не сферический конь. :)
Чтобы прогревать до 700-800С две тонны грунта в секунду нужно иметь мощность порядка ГИГАВАТТА ([десятые килоджоулей..килоджоули]*2000кг*[600..900]K = где-то сотни МВт..единицы ГВт) ... и соответствующие устройства, способные доставить каждую секунду к новым двум тоннам новый гигаджоуль.

ИМХО, это слишком дофига. А чтоб таких ядерных монстров еще и одновременно 300 штук по Луне каталось... Не. ИМХО, вряд ли.

Тем более, 300 таких машин добудут тонну. Хорошо. Но Штатам, скажем, нужно 40 тонн. Это что ж, только ради сегодняшних энергетических потребностей Штатов по Луне будут кататься 12000 реакторов гигаваттного класса?
Им там тесно станет.

Луна больно маленькая. :\
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 23.08.2005 03:53:27
ЦитатаГоспода, я внимательно прочитал всю полемику и мне стало совершенно ясно, что енергетика на НЕ3, тем более со всей етой инфраструктуре попросту мертва. За ети бешенньие деньги можно построит всякую кучу сольнечньих електростанции, енергосберегающих технологии и проч. Кстати в економике всегда надо сравнивать алтернативами - кто-то знает какая сейчась отдача Вт/кв.м скажем на уровне Сахаре и сколько стоит СЕЙЧАС же тот самой кв. м. сольнечной батарей, которого кстати из довольно широко расспространеного силиция делают.
Эти прикидки делались неоднократно. Каждый раз приходит кто-нибудь новый и говорит: "А солнечные батареи - это хорошо!" :) Сами знаем, что хорошо. Но дорого.

Два года назад вот обсуждалось уже:
http://forums.airbase.ru/index.php?showtopic=23595&st=60#


ЦитатаВ общем-то уже сегодня стало совершенно очевидно, что будущее - за водородной енергетике, которая придет на место углеводородного топлива, в основном когда идет реч о транспорте. Ето и будет реализованно во времевом горизонте 2020 год, когда более-менее нефтю в основном уже не хватить.
Водород - это само по себе. Это не источник электроэнергии, а наоборот - потребитель.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ratman от 23.08.2005 05:04:43
ЦитатаЧтобы прогревать до 700-800С две тонны грунта в секунду нужно иметь мощность порядка ГИГАВАТТА
Тем более, 300 таких машин добудут тонну. Хорошо. Но Штатам, скажем, нужно 40 тонн. Это что ж, только ради сегодняшних энергетических потребностей Штатов по Луне будут кататься 12000 реакторов гигаваттного класса?
АЗ ОТМЩЕН !!! :) :) :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 23.08.2005 05:20:18
Цитата
ЦитатаЧтобы прогревать до 700-800С две тонны грунта в секунду нужно иметь мощность порядка ГИГАВАТТА
Тем более, 300 таких машин добудут тонну. Хорошо. Но Штатам, скажем, нужно 40 тонн. Это что ж, только ради сегодняшних энергетических потребностей Штатов по Луне будут кататься 12000 реакторов гигаваттного класса?
АЗ ОТМЩЕН !!! :) :) :)
Не-а. :) Банкет отменяется: Факир проглючил на три порядка. :)
Там выше он признался.  :D

Таких монстров на нужды Штатов нужно всего 12 штук. Так что можно строить помельче... сотнями и тысячами, и даже на солнечных батарейках.

...жалко, здесь нет смайлика с высунутым языком.
Но все же знайте: я нагло злорадствую.  :wink:  

"Термоядерная мафия непобедима!" (С) один больной, заблудший как-то на Авиабазу (он все порывался ее победить и спасти от нее мир).  :lol:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Pavel от 23.08.2005 01:26:10
Татарин. Верю. Только вопрос:

ЦитатаИ об экономике топлива БН-600 (26%!) мы тоже говорить не будем. По той же причине.

Это КПД? Хм, а по РОСЭНЕРГОАТОМу. КПД у БН 42%?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 23.08.2005 15:27:32
А откуда цифра в 40 тонн? Куда ни ткнусь, пишут что 25т штатам нада.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 23.08.2005 05:43:48
ЦитатаТатарин. Верю. Только вопрос:

ЦитатаИ об экономике топлива БН-600 (26%!) мы тоже говорить не будем. По той же причине.

Это КПД? Хм, а по РОСЭНЕРГОАТОМу. КПД у БН 42%?
Не... Это обогащение топлива... Я не помню, какая там цена за единицу разделения, но помню, что стоимость урана очень быстро растет с обогащением...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 23.08.2005 05:46:31
ЦитатаА откуда цифра в 40 тонн? Куда ни ткнусь, пишут что 25т штатам нада.
Это уже я проглючил. :)

Почему-то в памяти 40 засело... Откуда?
Мож, это с учетом КПД?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Pavel от 23.08.2005 02:43:21
ЦитатаТак для начального этапа этого в принципе и достаточно. Эффективные буксиры Земля-Луна и средства выведения могут финансироваться по другим статьям, вне связи с лунным гелием.

Не. Так не пойдет. Так коас основная нагрузка придетьс по такому сценарию именно на Не3 то и эти расходы нужно добавить к этому проекту.

ЦитатаПорядок везде один, можете не сомневаться. Другой вопрос, что даже разница в содержании в единицы процентов может оказаться важной, т.к. будет выливаться в лишние сотни тысяч тонн реголита, которые придётся переработать для добычи 1 тонны гелия-3. Не смертельно, но лучше это дело оптимизировать.

Смертельно. Лучше потратить сейчас полмиллиарда но начать работу на самом насыщенном участке, чем разгрузить аппаратуру и вдруг обнаружить что по каким-то причинам здесь Не3 нет.


ЦитатаДобавим :)  А что это? Разработчик, назначение, степень отработанности?

СТР-1 Специальный транспортный робот первая модель.
Разработан в авральном порядке ВНИИТрансмаш для работы на ЧАЭС. От других отличался полной автономностью. Работал в зоне М, В. Убрал более 90 т радиоактивных материалов. В дальнейшем слава богу не использовался. Про степень отработаности судите сами.
Еще в этой великой и незабвенной теме я кое что бросал:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=70447&sid=972da58c275635781a2a1dd41dc4ce78



ЦитатаПричина нынешнего решения правительства о замораживании стройки -- «защита населения Тайваня и его потомков от ядерного загрязнения». Нобелевский лауреат академик Ли Юань-чжэ также призвал не строить новые АЭС до разрешения проблемы складирования отходов. Три действующие АЭС, вырабатывающие 18% энергии, произвели с 1987 года уже 180 тыс. бочек отходов, складируемых на острове Ланьюй. [/i]

Впечатляет, а? Всего-то три АЭС, всего-то 18 лет - и чёрт-те сколько отходов! А если АЭС по миру будет пара тысяч, да проработают несколько десятков лет? Я далеко не "зелёный", но от подобных мыслей становится как-то неуютно...

Для начала хотелось бы узнать массу одной бочки. :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 23.08.2005 07:25:15
ЦитатаПусть трактор соскребает за один проход слой реголита толщиной 0,5 метра (вроде реалистичная цифра?). Ширину грунтозабора примем 3 м.
Пусть трактор ползает со скоростью 30 км/ч (тоже вроде бы правдоподобно?) 24 часа в сутки 300 дней в году (довольно большой запас на ремонт). Таким образом, за год он наскребёт где-то 300 тысяч кубов реголита. Плотность реголита - от 800 до 1800 кг/м^3, значит за год мы имеет порядка 300 000 тонн реголита, т.е. около 3 кг гелия-3. Итого, для получения 1 тонны гелия-3 в год нужно 300 тракторов.
У меня есть сомнения в возможности трактора загребать с такой скоростью...

В реальных земных условиях существуют сисиемы добычи природных ресурсов подобного уровня производительности - это угольные экскаваторы для добычи угля в открытых угольных бассейнах. Там производительность примерно (по памяти) один вагон ~50 т угля в 5 секунд.

Если говорить о требуемой производительности, то тут возможен только вариант с аналогом угольного комбайна с выпаривателем гелия на борту. Из этого следует, что комбайн должен иметь атомную энергетическую установку. Вполне возможно иметь "на борту" посадочную площадку для космических челноков.

Вполне осуществимая задача для современной технологии. За исключением технологии и стоимости доставки такой махины на луну.

Эта задача может быть решена только методом налаживания производства подобной техники непосредственно на месте. И мне кажется, по затратам энергии этот способ значительно эффективнее.

План может быть примерно таким:

Для всего этого понадобится забросить на Луна минимум один готовый ядерный реактор, и множество контейнеров с высокотехнологичными узлами, которые выгоднее везти, а не делать на месте. Ну и обязательно - множество универсальных роботов, управляемых с земли или автономных.

Человеку в этих условиях делать нечего. Лучше иметь десяток разноплановых роботов, чем одного человека. Луна близко, все очень легко управляемо с Земли.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 23.08.2005 09:40:57
ЦитатаВ реальных земных условиях существуют сисиемы добычи природных ресурсов подобного уровня производительности - это угольные экскаваторы для добычи угля в открытых угольных бассейнах. Там производительность примерно (по памяти) один вагон ~50 т угля в 5 секунд.

Интересно, сколько такой весит? Оставляя за скобками прилагающийся к нему неслабый заводик по переработке грунта, боюсь доставка одной только высокопроизводительной землечерпалки может подорвать всю экономическую целесообразность, с учетом небольшого срока службы механики, особенно в условиях лунной пыли.

ЦитатаВполне осуществимая задача для современной технологии. За исключением технологии и стоимости доставки такой махины на луну.

Эта задача может быть решена только методом налаживания производства подобной техники непосредственно на месте. И мне кажется, по затратам энергии этот способ значительно эффективнее.

Не думаю, что отправка на Луну машиностроительного завода со всем персоналом по строительству этих монстров обойдется дешевле.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 23.08.2005 09:42:54
Предыдущий пост мой.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 23.08.2005 10:12:11
http://element114.narod.ru/Projects/he3.html   :

Интересные рассуждения о космических программах, нужных для получения запасов гелия-3, даны в статье кандидата технических наук, члена-корреспондента Академии космонавтики им. К. Э. Циолковского Юрия Еськова «За чистым топливом - на Уран, опубликованной в "Российской газете", 11 апреля 2002 года. Автор пишет, что еще эффективнее, чем на Луне, искать гелий-3 в атмосферах дальних планет гигантов, например, Урана, где гелий-3 составляет 1:3000 (что в тысячу раз больше, чем в лунном грунте). По предложению автора, «Добыча гелия-3 и доставка его к Земле должна вестись беспилотными одноразовыми космическими аппаратами ("танкерами"), электроядерный двигатель которых с мощностью 100 000 кВт работает в течение всего двустороннего полета. За 10 лет аппарат преодолеет трудно вообразимую дистанцию в 6 млрд. км. Заметим, что двигатель, способный преодолеть такое гигантское расстояние за приемлемое время (10 лет), может работать только на ядерной энергии, используя то же топливо, что и нынешние АЭС (в принципе можно лететь и на солнечных батареях, но тогда аппарат будет весить сотни тысяч тонн); более того, означенный двигатель является экологически очень "грязным". Фокус, однако, в том, что запускается он с высокой околоземной орбиты и вся жизнь его проходит в космосе, так что никаких экологических проблем для населения Земли он не создает.

      Система бесперебойного снабжения наземных ТЯЭС с суммарной мощностью 3 млрд. кВт будет состоять из периодически (четырежды в год) запускаемых с околоземной орбиты "танкеров". Запаса топлива аппарату хватит лишь в один конец: до цели он долетит с пустыми баками. Долетев до Урана и выйдя на орбиту, находящуюся в пределах атмосферы планеты, "танкер" начнет работать в режиме завода по разделению окружающей его атмосферы на компоненты: из сжиженного газа выделит товарный гелий-3 и водород, который используется как топливо для обратного полета; большая часть водорода и весь обычный гелий сбросятся за борт. Таким образом, обратная заправка (без которой задача возвращения нереализуема) оказывается фактически даровой. В результате полета на околоземную орбиту будет доставлено 70 тонн жидкого гелия-3; в каждый момент времени на трассе Земля - Уран будет находиться около 40 "танкеров".

      Возникает естественный вопрос: в какой степени существующие на сегодня технологии могут обеспечить функционирование такой системы? Ответ: большая часть этих элементов имеется, как говорят, "в железе", остальные - на уровне далеко продвинутых проектно-конструкторских разработок, частично доведенных до опытной стадии. Главная проблема тут - бортовая энергоустановка. К нынешнему моменту накоплен огромный положительный опыт создания и эксплуатации реакторов наземных АЭС с мощностью 4 млн. кВт при ресурсе до 30 лет; мощности реакторов атомных подводных лодок достигают 100 000 кВт при ресурсе в десятки лет, есть и отечественный опыт создания и эксплуатации уникальных малоразмерных ядерных установок для космических аппаратов с мощностями до 100 кВт; высокотемпературные реакторы для космических ядерных двигателей прошли испытания и в США, и в СССР. Что касается размеров запускаемого беспилотного аппарата (450 тонн, в том числе 200 тонн топлива), то он по порядку величины соответствует массе МКС (а в окончательном проекте масса МКС планируется еще большей); суммарный же годовой грузопоток на орбиту (1900 тонн) меньше, чем планируемый для стандартных программ (космическая связь, телевещание и т.п.). Подавляющее большинство элементов такого орбитального гелиево-водородного завода существует уже сегодня и благополучно действует в криогенной промышленности». Автор говорит, что даже при сегодняшнем уровне развития техники такой проект был бы вполне экономически рентабельным: «Отпускная цена электроэнергии в мире составляет от 5 до 10 центов за кВт. ч. Из простейшей арифметики видно, что доставка с Урана гелия-3 будет оставаться рентабельной даже при цене 1 тонны в 10 млрд. долларов. Цена же выведения на орбиту одного подобного завода составляет 10 млн. долларов за тонну (кстати, такова сегодняшняя цена золота), а в ближайшей перспективе многоразовые носители снизят эту цену до 1 млн. долларов за тонну выводимого груза.».
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 23.08.2005 10:13:57
ЦитатаМне представляется, что если все же потребуется именно гелий для безнейтронной реакции, то его будут добывать из атмосфер планет-гигантов.
Э... Зачем мешать народу Луну отработать?...
ЦитатаТам концентрация повыше, а переработка газов неизмеримо проще, чем грунта.
А какая там концентрация?
 
ЦитатаТакая установка может плавать в атмосфере как аэростат, наполненный побочным водородом от сепарации газов атмосферы или просто подогретой сбрасываемым реактором теплом атмосферой.

Может и плавать... как аэростат. Да только зачем с разгоном-торможением орбитальных скоростей связываться? Гелий собирается низкоорбитальным заводом -прямоточником. Движки - только для компенсации сопротивления атмосферы.  
[/quote]
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 23.08.2005 17:56:49
ЦитатаСколько стоила программа Апполон (в современных ценах)? Сколько стоит строительство и эксплуатация МКС? Почему это куда более масштабный проект должен стоить меньше?

А почему он должен стоить больше или даже столько же? Учитывая накопленный опыт и то, что первые 10-15 лет "гелиевый проект" является лишь приложением к лунной программе?

ЦитатаКороче говоря, более-менее детальных расчетов нет.

Увы. По крайней мере, у меня, по крайней мере, сейчас. Свои оценки предложить можете?

Ну что ж, давайте считать. Ориентируемся на современный уровень технологий (т.е. одноразовые химические ракеты), а не на всякие ядерные двигатели и воздушно-космические системы, поскольку последних нет, неизвестно когда появится и сколько будет стоить.
Для начала, оценим необходимый грузопоток по трассе Земля-Луна. Для этого сначала надо определиться с конфигурацией системы добычи гелия-3 и способом ее создания.
Для начала, примем, что все компоненты системы, по крайней мере пока, придется тащить с Земли, поскольку считать, во что обойдется создание на Луне горнодобывающей, металлургической и машиностроительной промышленности я не готов :D
Далее, на какие объемы добычи ориентируемся? Давайте для начала 10 тонн гелия-3 в год.
Далее, конфигурация системы. Предлагаемый Вами вариант комбайна: Скорость 5 км/ч, ширина захвата 3м, мощность соскребаемого слоя 0,5м, работает 300 дней в году. На борту, соответственно, ядерный реактор, про выпаривания солнечными концентраторами забываем, поскольку работать будем и ночью. Значит, в час мы имеем 0,5м*3м*5000м*1,3т/м3=9,75 тыс.тонн переработки реголита, в год соответственно 9,75*24*300=70200 тыс.тонн реголита или 0,7т гелия-3.
Значит, для выполнения нашей задачи нам нужно всего :) 14 комбайнов.
Теперь попробуем определить, сколько такой комбайн может весить. Для этого определимся с мощностью реактора. Он должен обеспечивать: а) выпаривание газов б) разделение газов в) передвижение всей системы
Итак, сколько нам нужно энергии на выпаривание? В час поток у нас 9750 тонн реголита, в секунду 9750/3600=2,7т. Как тут до меня уже посчитали, тепла придется подводить больше ГИГАВАТТА. И это еще без затрат на разделение и перемещение! Т.е. чтобы добыть 10т гелия-3, по Луне должно ползать 14 Смоленских АЭС. Сколько при этом понадобится Шаттлов-С или Энергий, я считать не хочу. И стоить это, имхо :D , будет дороже 10 млрд.$

Себестоимость энергии на ИТЭРе? Да она ж вообще не при чём.
 
Как это не при чем? А исходя из чего мы будем оценивать себестоимость энергии на серийном реакторе? Только из теоретических расчетов?

Капзатраты включатся в стоимость электроэнергии. А включать в неё стоимость овладения технологией - некорректно. Как и включать стоимость серийных электростанций в стоимость овладения технологией.

А кто предлагает включать стоимость ИТЕРА в себестоимость? Это межгосударственный научный проект.
Вы предлагаете коммерчески выгодный проект. Значит, в себестоимость киловатт-часа у нас войдет:
1) Капитальные затраты на создание системы добычи гелия-3 и его транспортировки
2) Эксплуатационные затраты на работу этой системы
3) Капитальные затраты на строительство термоядерных электростанций
4) Эксплуатационные затраты на работу электростанций (кроме топлива)
5) Прибыль (хотя бы 10%)
6) Амортизация всего хозяйства
7) Проценты по кредитам
8) Налоги
И мы уложимся хотя бы в 10 центов за квт.ч?

Можно. Но если к рисункам прилагаются какие-то расчёты, да еще подкреплённые каким-никаким экспериментам - это уже кое-что.

"какие-то расчеты" и "какие-никакие эксперименты" это серьезно... :)

Цитата"Похоже" это хорошо... Сам реактор может и попроще, но вот насчет стоимости топлива с Луны....

Я же приводил оценки на первой странице топика.

Ваши оценки просто умиляют. Стоимость доставки 7 т гелия-3 с Луны на околоземную орбиту - 30 млн $ (тридцать миллионов долларов)!!!
За эти деньги сейчас можно запустить не очень большой спутник (около тонны) на низкую орбиту.
Откуда такой оптимизм?

Ну вы же понимаете, что ИТЭР - не сможет. ИТЭР - экспериментальная установка, стоимость серийных реакторов явно будет в разы, если не на порядки, дешевле. К тому же даже стоимость экспериментального ИТЭРа (4,7 млрд.) не является экстраординарной - постройка АЭС стоит не менее миллиарда.

Сколько будет стоить серийный термоядерный гелиевый реактор электрической мощностью в 1000 МВт?

Точные расчёты сейчас проделать невозможно. Оценки сделать можно.

Приведите цифры, пожалуйста. И их обоснование.

Так о чём и говорю. ИТЭР заработает через 10 лет, еще через 5 лет накопится опыт. Как раз тогда и нужно будет крепко задуматься о массовой добыче гелия на Луне. Основу для таких раздумий к этому времени уже надо иметь - за счёт лунной программы.

Вот и чудно! А пока закартируем гелий-3 и привезем на Луну переносную установку по выпариванию из реголита.
А через 15 лет "крепко задумаемся"

ЦитатаТ.е. потепление есть, но чем оно вызвано и чем грозит - непонятно.

Подавляющее большинство климатологов сейчас всё же сходятся на том, что дело в парниковом эффекте. Могут ошибаться? Ну могут, наверное. Непогрешим, как известно, только папа римский, и то не всегда. Однако с высокой вероятностью дело именно в парниковом эффекте. Велики риски, очень велики (по одному из определений, риск - это сумма произведений ущерба, вызванного неким событием, на вероятность данного события). Это касательно того, чем вызвано. А чем грозит - последствия настолько масштабны, что подумать страшно. Например, если исчезнет полярная шапка - практически наверняка полностью перестроится циркуляция в океане и в атмосфере, изменится весь мировой климат (повторятся события, уже имевшие место в геологической истории Земли). Это перспективы относительно дальние, но уже сейчас есть "звоночки" - например, не первое по счёту наводнение в Европе. На какие суммы, интересно, там ущерба набежало?

Это уже оффтоп, конечно, но напоследок скажу - вопрос чрезвычайно спорный. Поэтому США Киотский протокол так и не ратифицировало, а Россия ратифицировала по политическим соображениям, вопреки мнению, например, Академии наук.

А вообще-то обсуждение экологии и сравнительной экономики  разных типов энергетики лучше бы вынести в другое место. Здесь это всё же оффтоп.[/quote]

Ну не совсем. Если мы начинаем считать экономику, то без сравнения с альтернативами нам не обойтись, иначе мы полностью отрываемся от реальности. А экономика, в данном случае, решает все.
Для меня альтернативы очевидны - рост энергопотребления должен в ближайшие 20-30 лет покрываться за счет гидоэнергетики, приливной и ветровой энергетики, а также АЭС. Лет через 30, ВОЗМОЖНО, появится экономически эффективный термояд.
Но это альтернативы, а в реальности все равно будут жечь газ и в меньшей степени уголь.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: walt от 23.08.2005 13:10:34
вопрос
скольки баррелям нефти равен кг гелия3 по энергетике
и как эта разница выражается разница в деньгах

кстати
харвестеры  
перепахивать тонны грунта а на выходе будет куча металлов и газов и чуть чуть искомогг 3 НЕ
зачем  тратиться на металлы может их просто выбрасывать в отвал благо что ветром не унесет
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Васил Жеков от 23.08.2005 14:21:21
ЦитатаЭти прикидки делались неоднократно. Каждый раз приходит кто-нибудь новый и говорит: "А солнечные батареи - это хорошо!" :) Сами знаем, что хорошо. Но дорого.

Посмотрите сами - дорого кажется? А не так уж и дорого - за то совершенно екологически чисто и никаких других затрат кроме начальние.
http://store.yahoo.com/affordablesolar/offgridhomesolarkit.html
Да есчо лет через 10 будет стоит наверняка разьи менее...

ЦитатаВодород - это само по себе. Это не источник электроэнергии, а наоборот - потребитель.
Ето конечно так, только одна маленкая особеность - водорода можно индустриально производить в пустьинях на той самой сольнечной енергии и потом очень дешево переносить куда хочете.

А все ети планьи на НЕ3 и луне - абсолютная химера на сегодняшной день, они совершенно не продуманньи с економической стороне.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 13:41:49
Татарин
ЦитатаПочему-то в памяти 40 засело... Откуда?

40 тонн - это оценки Головина для энергетических потребностей СССР 1991-го года.
Американские оценивают в 25 тонн - но не прямо, по энергии, а косвенно, через приобретаемое США для производства энергии топливо. Меня удивляет такой разрыв, но, видимо, дело в том, что энергетика США на ископаемом топливе составляет лишь часть всей энергетики (плюс, может быть, в США есть частные электростанции?). На АЭС приходится 20% (хоть их и не строят с 79-го). ГЭС - еще 10%. То есть с учётом только АЭС и ГЭС получаем уже не 25, а 35 тонн. Поскольку ГЭС выкидывать не будем, то нужно около 32 тонн в год. Штаты производят 25% мировой электроэнергии, значит, мировые энергетические нужды могут быть удовлетворены при добыче 150 тонн в год. 150 в год - конечно, перспектива дальняя, 50-60 лет.

Цитата"Термоядерная мафия непобедима!" (С) один больной, заблудший как-то на Авиабазу (он все порывался ее победить и спасти от нее мир).

Он там до сих пор бродит :D Неизлечимое существо :D
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 13:51:05
Pavel
ЦитатаНе. Так не пойдет. Так коас основная нагрузка придетьс по такому сценарию именно на Не3 то и эти расходы нужно добавить к этому проекту

Не согласен. Скажем, гиперзвуковые аппараты Пентагон финансирует совершенно независимо от какой бы то ни было космической программы. Лунную базу США хотят делать потому, что они хотят её делать, гелий не заявлен в качестве основной цели.

ЦитатаСмертельно. Лучше потратить сейчас полмиллиарда но начать работу на самом насыщенном участке, чем разгрузить аппаратуру и вдруг обнаружить что по каким-то причинам здесь Не3 нет.

Чтобы гелия-3 совсем не оказалось - такого просто не может быть. Самое поганое - может оказаться в разы меньше. И то вряд ли. Но разведать, конечно, надо, и способы есть - довольно надёжные и недорогие, так что полмиллиарда не понадобится.
Есть довольно чёткая взаимосвязь между насыщенностью реголита гелием и содержанием в нём титана. Долю титана в реголите, надо полагать, можно определить даже с орбиты, спектрометрически. А может быть, даже с Земли. Так что закартируем.

ЦитатаРазработан в авральном порядке ВНИИТрансмаш для работы на ЧАЭС.

Тьфу ты, как я его не узнал :)  Ракурс непривычный.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 14:02:36
Давайте еще прикинем пару циферок касательно нашего "любимого лунного трактора". Теперь уже по энергетике.

Удельная теплоемкость реголита равна 0,177 кал/г-град, или 740 Дж/кг-град (конечно, при температуре в 700 С теплоёмкость несколько изменится, но нам важен порядок величины). Лунным днём температура поверхности Луны может достигать 120 по Цельсию. Значит, достаточно нагреть реголит на 700 градусов. При мощности комбайна в 1 МВт можем прогреть в секунду 2 кг реголита. Тогда в час перерабатываем 15 тонн, в год - 100 000 тонн. Т.е. как раз на 1 кг гелия-3.
Да, оказалось, что критичны ограничения не по "скорости забора" реголита, а по энерговооружённости... Ну что ж, энерговооружённость порядка мегаватта - десятка мегаватт вполне реалистично смотрится (конечно, без ядерного реактора уже не обойтись), при этом комбайн нарабатывает несколько килограммов гелия-3 в год. Нормально.  

Выходит, что ползать можем хоть с черепашьей скоростью - лишь бы наскрести за час пару десятков кубов реголита. Раз узкое место не скорость, а энергетика - целесообразно днём соскребать относительно тонкии сильно прогретый слой реголита (видимо, 5-10 см), а ночью (по крайней мере, в начале ночи) наоборот, зарываться поглубже, до слоя, еще не успевшего остыть.

Разумно комбинировать ЯЭУ с солнечной энергетикой - например, при помощи зеркал-концентраторов разогревать реголит прямо на поверхности Луны, перед тем, как забрать его на борт.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 14:08:14
Вадим Семенов
ЦитатаНу не фига себе!  30 км/ч по пересеченной местности да еще с сосребанием полметра грунта при этом!

Как выяснилось - такие скорости не нужны. Даже и 1 км/ч много будет.

Цитататолько высокопроизводительной землечерпалки может подорвать всю экономическую целесообразность,

Тоже не нужна.

Цитатас учетом небольшого срока службы механики, особенно в условиях лунной пыли.

А почему он должен быть небольшим, и в чём такие уж особенности работы в "условиях лунной пыли"?

Вот что пишут о пробе грунта, доставленной Луной-16 (бурение до глубины 35 см, общая масса пробы 101 г):
http://epizodsspace.narod.ru/bibl/ejeg/1971/71.html

Бур был заполнен реголитом, представляющим собой разнозернистый порошок, который легко формуется и слипается в отдельные рыхлые комки. Эта особенность существенно отличает реголит от земной бесструктурной пыли; по этому свойству он напоминает влажный песок или комковатую структуру земных почв. Зернистость реголита увеличивается с глубиной; преобладают зерна со средним размером ок. 0,1 мм.

"Напоминает влажный песок" - вроде бы совершенно ничего страшного. Правда, напоминает, вероятно, в атмосфере, в вакууме может вести себя немного по-другому - но что в нём такого смертельного для механики?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 14:20:02
foogoo
ЦитатаУ меня есть сомнения в возможности трактора загребать с такой скоростью...

Как выяснилось, это не критично. Достаточно загребать пару десятков тонн (т.е. десяток кубов) реголита в час. Явно не проблема.

ЦитатаЕсли говорить о требуемой производительности, то тут возможен только вариант с аналогом угольного комбайна с выпаривателем гелия на борту.

На борту выпариватель газов, разделение проводится отдельно.

ЦитатаВполне возможно иметь "на борту" посадочную площадку для космических челноков.

Да ну что вы! Такую точность посадки просто невозможно обеспечить.

ЦитатаЗа исключением технологии и стоимости доставки такой махины на луну.

Один комбайн, видимо, будет иметь массу в пределах 10 тонн (без балласта). Немало, но не что-то совсем уж нереальное. Доставить их нужно для начала (лет через 20) буквально пару штук, для отработки технологии. Через 30 лет увеличить парк до нескольких сотен машин.

ЦитатаЭта задача может быть решена только методом налаживания производства подобной техники непосредственно на месте.

Это, увы, выглядит совершенно нереальным в ближайшие лет 30-50...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 14:29:53
Athlon
ЦитатаНу что ж, давайте считать.

Давайте.
"Не надо спорить, давайте считать" (с) Волластон

ЦитатаОриентируемся на современный уровень технологий (т.е. одноразовые химические ракеты), а не на всякие ядерные двигатели и воздушно-космические системы, поскольку последних нет, неизвестно когда появится и сколько будет стоить.

Вот это зря. Добывать тонну в год нам понадобится через 25-30 лет, не раньше. Так что закладываться на сегодняшний уровень бессмысленно. ВКС к тому времени с очень высокой вероятностью будут - по ГПВРД довольно активно работают, тот же Пентагон вкладывает очень неслабые деньги. Ядерные двигатели - РД-0410 почти есть, нужно только освежить память, реанимировать стенды. Это будет стоить денег, но вполне вменяемых, сроки - несколько лет. ЭРД - просто есть. Космические реакторы - тоже. В России давно существуют и эксплуатируются космические реакторы на электрическую мощность до 10 кВт с ресурсом до 1 года, в настоящее время у нас же разрабатываются реакторы на эл. мощность до 100 кВт с ресурсом до 10 лет. В Штатах тоже кое-что есть.

ЦитатаДалее, на какие объемы добычи ориентируемся? Давайте для начала 10 тонн гелия-3 в год.

Для начала это очень много. Для начала - от 100 кг до 1 тонны в год (позже дам обоснование таким цифрам).

ЦитатаДалее, конфигурация системы. Предлагаемый Вами вариант комбайна: Скорость 5 км/ч, ширина захвата 3м, мощность соскребаемого слоя 0,5м, работает 300 дней в году.

Вводные данные придётся изменить - см. предыдущий пост.

ЦитатаНа борту, соответственно, ядерный реактор, про выпаривания солнечными концентраторами забываем, поскольку работать будем и ночью.  

Реактор - разумеется. Но про концентраторы тоже не забываем. Весят немного, а производительность днём повысят.

ЦитатаДля этого определимся с мощностью реактора. Он должен обеспечивать: а) выпаривание газов  в) передвижение всей системы

Должен.

Цитатаб) разделение газов

А вот этого как раз ему делать не надо. Разделение требует криогеники, навешивать её на комбайн - очень сложно и нецелесообразно. Разделением будут заниматься на полустационарной станции, оснащённой криогеникой. Комбайн только выпаривает газы, потом баллоны с накопленным первичным газовым сырьём перевозятся на станцию переработки.

Мощность реактора берем порядка 1-10 МВт.

ЦитатаА исходя из чего мы будем оценивать себестоимость энергии на серийном реакторе?

Из стоимости гелия, которая складывается из стоимости добычи и транспортировки на Землю, и в которую НЕ включаем расходы по созданию лунной системы добычи (ну или включаем, если угодно, но со сроком амортизации в 100 лет). Из амортизации реактора (возьмём срок службы - 40 лет, стоимость постройки энергоблока на 1 ГВт - 1 млрд.).  И из стоимости непосредственно эксплуатации - предположим, что она равна стоимости эксплуатации АЭС (такая оценка, вероятно, окажется даже завышенной).

ЦитатаВы предлагаете коммерчески выгодный проект.

Да где ж я такое говорил?!

ЦитатаВаши оценки просто умиляют.

Они, откровенно говоря, не мои :)  Согласен, такие оценки могут вызывать некоторые сомнения. Но абсолютно нереалистичными они мне не кажутся.

ЦитатаСтоимость доставки 7 т гелия-3 с Луны на околоземную орбиту - 30 млн $ (тридцать миллионов долларов)!!!
За эти деньги сейчас можно запустить не очень большой спутник (около тонны) на низкую орбиту.
Откуда такой оптимизм?

В деталях это надо бы у Кульчински выяснить (надеюсь, что выясню).
Соображения можно высказать следующие: подъём единицы массы из гравитационного колодца Земли - самый энергоёмкий и дорогой процесс из всей транспортной цепочки в системе Земля-Луна. Транспортировка грузов "вакуумными" многоразовыми буксирами с орбиты Луны на околоземную орбиту - на порядки дешевле.  

ЦитатаСколько будет стоить серийный термоядерный гелиевый реактор электрической мощностью в 1000 МВт?

Полагаю, порядка миллиарда.

ЦитатаВот и чудно! А пока закартируем гелий-3 и привезем на Луну переносную установку по выпариванию из реголита.
А через 15 лет "крепко задумаемся"

Вот и пришли к согласию:) Давайте вы еще согласитесь начать проработки комбайна (расчёты и натурные эксперименты, расходы смешные) - и по рукам :wink:

ЦитатаНу не совсем. Если мы начинаем считать экономику

Так здесь предлагается считать только экономику гелия, и сравнивать с другими вариантами. Саму же экономику этих вариантов лучше считать в другом месте.

И - не забывать об экологии. Жечь уголь, говорите - но это ж гадость та еще, скажем, если энергоснабжение только Москвы перевести на уголь, в атмосферу ежегодно пойдут десятки тысяч тонн сажи и сернистого ангидрида. Это даже при существующих технологиях очистки.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 14:47:43
Попробуем составить то, что на Западе называют roadmap - распишем потребность в гелии и лунных комбайнов. Все, предположения, разумеется, достаточно гипотетичны.

1. Полагаем, что в год "X" (через 25-30 лет, может, даже раньше)  вступает в строй и успешно функционирует экспериментальный гелиевый реактор "Гелиос". Мощность порядка 1 ГВт. Годовое потребление гелия при непрерывной работе - порядка 100 кг. В принципе, на год-другой можно обеспечить потребности "Гелиоса" за счёт земных запасов, тем более, что экспериментальный реактор будет работать не непрерывно, но получать гелий с Луны в количестве хотя бы 1-10 кг в год было бы уже желательно. Тем более что несколько экспериментальных комбайнов, необходимых для отработки технологии, будут выдавать как раз столько.

2. После года успешной работы "Гелиоса" все страны-участницы проекта начинают строить у себя минимум по одной электростанции гигаваттного уровня - для нужд энергетики, а главное - для освоения технологии и подготовки собственных специалистов. Таким образом, еще лет через 5 (т.е. через 30-35 лет) в мире имеется около 10 гелиевых реакторов суммарной мощностью от 20 ГВт. Суммарная годовая потребность в гелии составит 2-3 тонны. Без лунного гелия уже не обойтись. Соответственно на Луне должны работать несколько сотен комбайнов.

3. Дальнейшая постройка гелиевых реакторов будет обусловлена уже множеством факторов - возможностью обеспечить добычу на Луне, потребностями в электроэнергии, возможностями стран вложить деньги в постройку электростанции и т.п. Темпы оценить сложно, но потребность в гелии за 10-20 лет вырастет до величины порядка 10 тонн. Число комбайнов возрастает до 3-5 тысяч.

Итого нужно иметь на Луне комбайнов:
Через 15-20 лет - 1-2 маломасштабных опытных экземпляра.
Через 25 лет - 1-2 полномасштабных, для отработки технологии и накопления первоначального запаса гелия-3 для строящегося "Гелиоса" (вступит в строй через 5 лет).
Через 30 лет - от 5 штук.
Через 35 лет - от 100.
Через 50 лет - от 2 000.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 23.08.2005 21:49:40
А, ну на таких условиях мы согласны :D
Сказать, в каком состоянии будет энергорынок через 30 лет и как разовьются космические технологии - сказать трудно. Чем черт не шутит, может, и правда к тому времени игра будет стоить свеч. Поживем (доживем)-увидим... А бумажные и не сильно масштабные экспериментальные проработки не должны стоить много.

Хотя и тут остаются вопросы.

В этой схеме, на мой взгляд, узким местом становится стационарная установка для криогенного разделения. Ее-то придется делать почти сразу, иначе комбайны имеют мало смысла. Надо бы прикинуть ее стоимость...
Перенос криогеники на стационарную базу приведет к тому, что комбайны будут много времени и энергии тратить на перемещение к базе и обратно, причем чем дольше эксплуатируем данный участок, тем дальше ехать. Делать криогенную часть мобильной - значительное усложнение и так непростой системы.

А кстати, каков КПД гелиевого термоядерного реактора? Cколько гелия кушаем на каждый миллиард киловатт-часов?

Да, солнечные концентраторы нам сильно не помогут, солнечная постоянная 1,36кВт/м2, при площади 100м2 (вряд ли комбайн утянет больше) и самых идеальных условиях получаем всего 136 Кдж, что позволяет прогревать примерно 250 грамм грунта в секунду. Не уверен, что возня с ними стоит того, лучше на сэкономленный вес реактор чуть мощнее поставить.

Далее,надо бы оценить, сколько будет весить реактор на 10мвт (с биологической защитой!), каким образом мы собираемся нагревать грунт, каковы будут КПД и масса систем отбора мощности реактора и нагрева грунта. Нагретую до 700гр. газовую смесь надо будет охлаждать, а то она при сжатии еще нагреется, никакие баллоны не выдержат. А охладим, некоторые фракции могут сконденсироваться (а то и замерзнуть прямо в баллоне или в трубопроводах). Как бы в результате у комбайна не получилась такая масса, что и с места не сдвинешь.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 23.08.2005 21:59:06
ЦитатаAthlon

И - не забывать об экологии. Жечь уголь, говорите - но это ж гадость та еще, скажем, если энергоснабжение только Москвы перевести на уголь, в атмосферу ежегодно пойдут десятки тысяч тонн сажи и сернистого ангидрида. Это даже при существующих технологиях очистки.

Я тоже против сжигания угля, хотя, справедливости ради, надо сказать, что экологически относительно безопасные и экономически приемлемые технологии его сжигания есть (комбинированный парогаговый цикл с газификацией, сжигание в кипящем слое). Другое дело, что пока без этого не обойтись...
Я вообще за Туруханскую ГЭС - 20Гвт, 46 Твт.ч/год - конфетка!
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 23.08.2005 16:33:35
Koroche, razrabotat' chertezq i tehnologiju sborku, Zabrosit' na lunu desjatok stankov ( kak mozno menshe po tehnologii)i delat' vsjo tam esli ne iz lunnogo grinta to iz zavoznogo sqrja)....da vq chto titannovqe buldozerq eto ze mechta kombainjora.... a na raketah vozit' personal....
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 23.08.2005 17:53:26
Цитата
ЦитатаЭти прикидки делались неоднократно. Каждый раз приходит кто-нибудь новый и говорит: "А солнечные батареи - это хорошо!" :) Сами знаем, что хорошо. Но дорого.

Посмотрите сами - дорого кажется? А не так уж и дорого - за то совершенно екологически чисто и никаких других затрат кроме начальние.
http://store.yahoo.com/affordablesolar/offgridhomesolarkit.html
Да есчо лет через 10 будет стоит наверняка разьи менее...
Ага. А если посчитать и головой подумать?

24399 долларов за 167 Вт солнечную батарею со всем необходимым для ее нормального использования.
Служит она 25 лет. За это время на экваторе она выработает около 10950квт*ч. Получается 2.22 доллара за квт*ч.
В моей местности 1 квт*ч стоил бы 4.5 доллара за квт*ч.
А из розетки она стоит где-то 10 центов за квт*ч. Почувствуйте разницу!

Насчет "никаких других затрат" - Вас обманули. Или Вы сами себя обманываете.
http://store.yahoo.com/affordablesolar/836.html
Вот эта батарея из комплекта имеет срок службы 10 лет и стоит 189 долларов... аккумуляторы быстро изнашиваются...
http://store.yahoo.com/affordablesolar/xaswseiiin1.html
Вот этот инвертор из комплекта имеет гарантию 2 года и стоит 1999 долларов... и Вы верите, что он без единой неисправности проработает 25 лет? :) Если б это было так, у него и гарантия была бы лет на 10.

Ну и так далее по списку.

Насчет "экологически чисто" - это тоже вранье.

А теперь самое главное: ну возьмите Вы эти 24000 долларов и заплатите Вашему поставщику электричества. И будете обеспечены электричеством без необходимости чинить эту систему, в любое время дня и в любом количестве.

На самом деле - ТОЛЬКО начальные вложения, а дальше - НИКАКИХ затрат.


Цитата
ЦитатаВодород - это само по себе. Это не источник электроэнергии, а наоборот - потребитель.
Ето конечно так, только одна маленкая особеность - водорода можно индустриально производить в пустьинях на той самой сольнечной енергии и потом очень дешево переносить куда хочете.

А все ети планьи на НЕ3 и луне - абсолютная химера на сегодняшной день, они совершенно не продуманньи с економической стороне.
Вы попробуйте продумать с экономической стороны Ваш план прроизводства водорода с помощью СБ... и Вы увидите, что Луна-то, оказывается, - не такая и далекая... :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: RDA от 23.08.2005 19:23:22
ЦитатаМне представляется, что если все же потребуется именно гелий для безнейтронной реакции, то его будут добывать из атмосфер планет-гигантов. Там концентрация повыше, а переработка газов неизмеримо проще, чем грунта. Практически никакой черезвычайно подверженной к поломкам механики (особенно в условия абразивной лунной пыли), только насосы, качающие чистые газы без мех. примесей. К тому же насосы легко резервировать и переключать венелями, в отличие от колес, ковшей, транспортеров, измельчителей, сепараторов и прочего.
ЦитатаИнтересные рассуждения о космических программах, нужных для получения запасов гелия-3, даны в статье кандидата технических наук, члена-корреспондента Академии космонавтики им. К. Э. Циолковского Юрия Еськова «За чистым топливом - на Уран, опубликованной в "Российской газете", 11 апреля 2002 года. Автор пишет, что еще эффективнее, чем на Луне, искать гелий-3 в атмосферах дальних планет гигантов, например, Урана, где гелий-3 составляет 1:3000 (что в тысячу раз больше, чем в лунном грунте) ».
Целиком согласен с предыдущими ораторами.
Если нужен гелий-3 и появление гелиевого реактора ожидается не раньше чем через 40-50 лет, то лучше всех этих заморочек с Луной, вложиться в разработку транспорта способного осуществлять перелеты околоземная орбита-Уран. Такая задача в основном укладывается в транспортную задачу.

На этапе ее отработки можно будет осуществить совершенно фантастические по сегодняшним меркам проекты по исследованию внешней солнечной системы, без преувеличения позволяющие еще раз переоткрыть солнечную заново. От исследования атмосфер планет-гигантов и их спутниковых систем, до исследования астероидов и ТНО. Да и любители флаговтыкательства не останутся в накладе. ;)

Такая задача - отличнейший стимул для разработок ЯРДов, а затем скорейшего перехода на ТЯРД. В то время как "болтаясь" в окрестностях Земли нет стимула для отказа от "химии".  

Если требуется ускорить процесс отработки такой транспортной системы, то этому может послужить идея академика П.Л. Капицы о вывозе РАО в космос. И если нашлись бы веские причины не утилизировать их на Луне, никто не запрещает реализовывать другие возможности их утилизации за пределами сферы действия земного тяготения.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 24.08.2005 01:48:07
Еще пара моментов.
Что-то мне подсказывает, что кроме всяких СО2 и Н2О из реголита при 700 градусах будут возгоняться и другие любопытные соединения, в т.ч. и с металлами. А потом все это дело будет осаждатся на аппаратуре и устраивать веселую жизнь. Точных данных по этому поводу у меня нет, если у кого есть, поделитесь, плиз. Вообще, сколько газов выделяется при нагревании, например, тонны реголита до 700 градусов? Какие это газы (кроме перечисленных на 1 странице), сколько их, в том числе и малых состовляющих?
Кроме того, в реголите попадаются, и довольно часто, неслабые камни, значит, мы будем иметь достаточно быстрый износ рабочих органов грунтозаборника, а также периодические поломки как их, так и в подводяще-отводящем тракте.
Вообще комбайн получается довольно экстремальной машиной для работы в экстремальных условиях. Похоже, ломаться он будет весьма и весьма часто, а срок службы иметь явно не 40 лет :)

Да, и еще вопрос -  может, кто знает, какие габариты, вес и энергопотребление имеют существующие сейчас установки, позволяющие сжижать гелий?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: RDA от 23.08.2005 21:38:03
Цитата
Цитатапотренировавшись на кошках, или скорее на мышках, чем ставить эксперименты сразу над людьми?
Ну это из области "Концерт для фортепиано с оркестром. Исполняется без оркестра и без фортепиано".
Фармакологи, начиная испытания лекарств на мышах, разве играют "без оркестра и без фортепиано"? Ведь лекарства то для людей?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 20:59:51
Athlon
ЦитатаВ этой схеме, на мой взгляд, узким местом становится стационарная установка для криогенного разделения. Ее-то придется делать почти сразу, иначе комбайны имеют мало смысла. Надо бы прикинуть ее стоимость...

Стоимость прикидывать не возьмусь, но полагаю, что она вполне приемлима. Миллионы от силы. Масса - явно в пределах 50-100 тонн - немного.  Это установка уже для тонны гелия в год. На первом этапе, когда по Луне ползают два-три комбайна - их обеспечивает небольшая экспериментальная установка.

Кстати, установка разделения должна быть всё же не совсем стационарной, а периодически перебазируемой - раз в пару лет.

ЦитатаПеренос криогеники на стационарную базу приведет к тому, что комбайны будут много времени и энергии тратить на перемещение к базе и обратно,

Комбайну к базе ездить ни к чему. Первичный газ к базе возят "грузовики", раз в несколько дней - привозит пустой баллон, забирает полный. На сотню комбайнов десятка "грузовиков" хватит с головой. Сам грузовик - массой килограмм 500, штука лёгкая и простая, немногим сложней американского луномобиля.

ЦитатаА кстати, каков КПД гелиевого термоядерного реактора?

Можно считать, что от 60%.

ЦитатаCколько гелия кушаем на каждый миллиард киловатт-часов?

На гигаватт-год - порядка 130 кг гелия, значит, на миллиард киловатт-часов - примерно 15 грамм.

ЦитатаДа, солнечные концентраторы нам сильно не помогут, солнечная постоянная 1,36кВт/м2, при площади 100м2 (вряд ли комбайн утянет больше) и самых идеальных условиях получаем всего 136 Кдж, что позволяет прогревать примерно 250 грамм грунта в секунду.

На 10% поднять производительность на халяву - это очень хорошо. Тем более, что концентраторы можно сделать площадью побольше, и даже, возможно, из местного материала.

ЦитатаДалее,надо бы оценить, сколько будет весить реактор на 10мвт (с биологической защитой!),

Реактор без защиты - несколько тонн, масса будет зависеть от того, как мы отбираем с реактора энергию, какую долю необходимо преобразовывать в электричество. Нам нужно тупо греть реголит, поэтому можно просто снимать с реактора тепло теплоносителем (вероятно, удобнее всего жидкометаллическим), и подаём в теплообменник, греющий реголит (может быть, не до 800 С, а до 500 С, скажем). Возможно, часть энергии конвертим в электричество, и догреваем уже им. Но это всё подробности, требующие детального рассмотрения с учётом кучи факторов.

Защита - не проблема. С Земли её везти не нужно, сделаем на месте - зальём пустотелые "баки" расплавленной породой или даже просто засыпем реголитом. Вес - не критичен, пущай хоть 20 тонн  -1/6 g как-никак, может, комбайн еще балластом догружать придётся.

Цитатакаким образом мы собираемся нагревать грунт, каковы будут КПД и масса систем отбора мощности реактора и нагрева грунта.

Это уже работа для хорошего НИИ на пару месяцев - если, конечно, мы хотим получить обоснованный ответ, а не нечто от балды.

ЦитатаНагретую до 700гр. газовую смесь надо будет охлаждать, а то она при сжатии еще нагреется, никакие баллоны не выдержат.

Не проблема. В минуту ведь получаем доли грамма газовой смеси. охладить легко.

ЦитатаА охладим, некоторые фракции могут сконденсироваться (а то и замерзнуть прямо в баллоне или в трубопроводах).

Это только если очень увлечься охлаждением :)

ЦитатаКак бы в результате у комбайна не получилась такая масса, что и с места не сдвинешь.

ИМХО, чего-чего, а этого опасаться не стоит.

ЦитатаЧто-то мне подсказывает, что кроме всяких СО2 и Н2О из реголита при 700 градусах будут возгоняться и другие любопытные соединения, в т.ч. и с металлами.

Шут его знает... Упоминаний о чём-либо подобном нигде не встречал. Если и впрямь полетит что-то лишнее и будет создавать проблемы - будем греть не до 800, а до 500-600: выход гелия снизится на четверть, но от проблем избавимся. Но думаю всё же, что ничего там страшного не полетит.

ЦитатаКроме того, в реголите попадаются, и довольно часто, неслабые камни, значит, мы будем иметь достаточно быстрый износ рабочих органов грунтозаборника

Сколько живут рабочие органы обычного земного бульдозера? Почему у лунного они должны скиснуть быстрее? Тем более что машины-то уникальные, рабочие органы можно сделать не то что из титана, а хоть из боразона :)

ЦитатаВообще комбайн получается довольно экстремальной машиной для работы в экстремальных условиях.

Вопрос - насколько экстремальной. 40 лет, конечно, не прослужит, но несколько лет - почему бы и не?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 23.08.2005 21:00:59
ЦитатаДа, и еще вопрос -  может, кто знает, какие габариты, вес и энергопотребление имеют существующие сейчас установки, позволяющие сжижать гелий?
Габариты и вес таких установок на Земле определяется в основном тем, что гелий - уж шибко холодный. Дюарчик на 16 литров ЖГ лучше бы таскать вдвоем: дюар, в нем жидкий азот, в нем дюар, в дюаре - гелий... И каждый дюар должен держать атмосферное давление. И вакуум в дюарах неидеальный.

На Луне халявный глубокий вакуум упрощает работу с криогеникой на порядки. Это с одной стороны.

С другой стороны - отвод тепла от сжижающей и разделительной установки на Луне гораздо более сложная задача.

Навскидку габариты и массу так не скажешь. А потребление - фигня. Десятки киловатт на достаточно большую и производительную установку.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 24.08.2005 03:13:24
Цитата: "Fakir"Athlon

Вот это зря. Добывать тонну в год нам понадобится через 25-30 лет, не раньше. Так что закладываться на сегодняшний уровень бессмысленно. ВКС к тому времени с очень высокой вероятностью будут - по ГПВРД довольно активно работают, тот же Пентагон вкладывает очень неслабые деньги. Ядерные двигатели - РД-0410 почти есть, нужно только освежить память, реанимировать стенды. Это будет стоить денег, но вполне вменяемых, сроки - несколько лет. ЭРД - просто есть. Космические реакторы - тоже. В России давно существуют и эксплуатируются космические реакторы на электрическую мощность до 10 кВт с ресурсом до 1 года, в настоящее время у нас же разрабатываются реакторы на эл. мощность до 100 кВт с ресурсом до 10 лет. В Штатах тоже кое-что есть.

Ну как можно ориентироваться на то, чего нет, неизвестно когда будет и сколько будет стоить? Не, давайте исходить из существующих технологий с небольшими перспективами развития. Т.е. космический ядерный реактор на 10Мвт вещь довольно реальная, а вот ядерный космический двигатель, извините, нет.

ЦитатаА исходя из чего мы будем оценивать себестоимость энергии на серийном реакторе?

Из стоимости гелия, которая складывается из стоимости добычи и транспортировки на Землю, и в которую НЕ включаем расходы по созданию лунной системы добычи (ну или включаем, если угодно, но со сроком амортизации в 100 лет).

Почему же не включаем стоимость создания системы? Ладно, экспериментальную отработку проведем на государственные деньги, типа, отработка технологий и т.п. А когда тракторы десятками доставлять надо будет, кто за это будет платить?
А самоортизируется комбайн при таких условиях работы гораздо раньше, чем за 100 лет. :D


ЦитатаВы предлагаете коммерчески выгодный проект.

Да где ж я такое говорил?!

Если это будет экономически неэффективно, зачем тогда вообще нужно? Тогда проще на государственные деньги накупить тьму солнечных батарей или настроить всякой экзотики, типа волновых электростанций.



Они, откровенно говоря, не мои :)  Согласен, такие оценки могут вызывать некоторые сомнения. Но абсолютно нереалистичными они мне не кажутся.

В деталях это надо бы у Кульчински выяснить (надеюсь, что выясню).
Соображения можно высказать следующие: подъём единицы массы из гравитационного колодца Земли - самый энергоёмкий и дорогой процесс из всей транспортной цепочки в системе Земля-Луна. Транспортировка грузов "вакуумными" многоразовыми буксирами с орбиты Луны на околоземную орбиту - на порядки дешевле.  

Когда-то и шаттл позиционировался как дешевая и безопасная альтернатива одноразовым ракетам...

ЦитатаСколько будет стоить серийный термоядерный гелиевый реактор электрической мощностью в 1000 МВт?

Полагаю, порядка миллиарда.

На чем основано данное ИМХО?

ЦитатаНу не совсем. Если мы начинаем считать экономику

Так здесь предлагается считать только экономику гелия, и сравнивать с другими вариантами. Саму же экономику этих вариантов лучше считать в другом месте.

Не понял. Гелий этот нужен не сам по себе, а как топливо для конкретных электростанций. Если эти электростанции будут очень дорогими или неэкономичными в эксплуатации, то нафиг не нужен этот гелий. А с таким подходом никаких конкурентов, например, у гидро- и ветроэнергетики нет - им топливо вообще не требуется.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 21:14:13
Еще немного об экономической стороне вопроса.

Как уже отмечалось, цена в 1 млрд. $ за тонну гелия-3 соответствует цене в 7$ за баррель (при этом не стоит забывать, что при производстве электроэнергии КПД использования энергии гелия в 1,5-2 раза больше, чем нефти). Недавно цена барреля нефти зашкаливала за 64$, т.е. гелий был бы безусловно выгоден по сравнению с нефтью при цене вплоть до 9,1 млрд.$ за тонну (могут сказать, что это был кратковременный скачок цен - но ведь через 30 лет ценам упасть не с чего). Т.е. если годовая стоимость содержания пары сотен комбайнов, десятка грузовиков и станции переработки уложится в 10 млрд. - всё просто роскошно. При этом еще имеем разные маленькие приятные бонусы - вроде лунного города на сотню человек :wink:  

Затраты на сооружение всей инфраструктуры в цену гелия не включаем. Будут немаленькие? Будут. А что, дёшево стоит обустройство нефтяного или газового месторождения у Полярного круга, какого-нибудь Уренгоя? Бурение скважин, постройка нефте-газопроводов? Содержание танкерного флота? А ведь добыча гелия-3 в количестве тонны в год эквивалентна хорошему нефтяному месторождению.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 21:38:56
Athlon
Цитатаа вот ядерный космический двигатель, извините, нет.

Не извиним :) Этой "нереальной вещи" давно 20 лет стукнуло :)
См., например, здесь:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/218/58.shtml

ЦитатаПочему же не включаем стоимость создания системы?

А как, интересно, учитывается в стоимости нефти обустройство месторождения? Я не в курсе.

ЦитатаЕсли это будет экономически неэффективно, зачем тогда вообще нужно?

Так есть всё же еще экология. Даже если в результате "гелиевое" электричество будет в несколько раз дороже - это всё равно очень неплохо, т.к. позволяет совершенно не беспокоиться о выбросах в атмосферу, накоплении опасных отходов, геморроя с демонтажом отслужившей станции, опасности взрыва, получения неблагонадёжными элементами доступа к плутонию, проблемах с Гринписом и т.д. и т.п. :)  Также можно забыть о нефте- и газопроводах, эшелонах угля, танкерном флоте с периодическими авариями и нефтью на море. Можно забыть о кислотных дождях и возможном парниковом эффекте. Бонусов просто немерено, сплошное благорастворение воздухов :)

ЦитатаНа чем основано данное ИМХО?

ИТЭР стоит 4,7 млрд. Заметьте, это экспериментальная установка! То есть больше половины стоимости (сколько именно - в точности не знаю, если сильно интересно, могу при случае спросить у токамачников) составляет диагностика, которая промышленному реактору нафиг не сдалась. Далее, сверхпроводящая магнитная система ИТЭР на сегодняшний день уникальна. Но под ИТЭР будет создано производство сверхпроводящего кабеля (кстати, как раз в России), значит, стоимость упадёт.
Гелиевый реактор с вероятностью выше 90% будет не токамаком. Т.е. его магнитная система будет намного проще, следовательно - дешевле. Гелиевый реактор не требует бланкета, в отличие от тритиевого (ну почти не требует - для утилизации энергии побочных нейтронов может и будет совсем простенький бланкет), и не требует тритиевых и прочих ядерных технологий. И т.д. Так что не исключено, что гелиевый реактор меньше полумиллиарда будет стоить.

ЦитатаНе понял.

Я имел в виду, что сам расчёт стоимости энергии других типов электростанций (не гелиевых) лучше проводить в другом месте, а в данном топике оглашать только результаты - для сравнения.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 24.08.2005 07:58:54
ЦитатаА как, интересно, учитывается в стоимости нефти обустройство месторождения? Я не в курсе.

Почти ничего. В Азии дето $3 за баррель. В Сибири поболе, но опять же - транспортные расходы в основном.
ЗЫ: себестоимость на скважине аравийской нефти ща 7-8 баксов. Еще стоко же транспорт. Все остальное - спекуляции.

Показателем еще есть покупка компаний (имеющих "свои" разведанные запасы). Берут их из рассчета $10-12 за баррель.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 22:06:21
По поводу добыче гелия на планетах гигантах. Еще раз - конкуренции добычи на Луне "урановый" гелий в ближайшие 50-60 лет составить никак не сможет.

1. На Луне мы можем начать проводить эксперименты по извлечению гелия в ближайшие 10-15 лет. До атмосферы Урана мы в ближайшие 20-30 лет просто не в состоянии добраться. Значит, ту тонну гелия-3 в год, которая будет нужна через 35 лет, Уран нам никак не обеспечит. А также, по всей очевидности, и те 10 тонн, которые понадобятся через 45 лет.
Т.е. проект "гелий с Урана" в ближайшие десятилетия невозможно даже начать - в отличие от лунного. Тем более невозможно скоординировать его с развитием термоядерной программы.

2. Огромная инерционность и негибкость системы. 10 лет полёта танкера в один конец - это надо планировать потребности земной энергетики на десятки лет вперед! Ведь быстро нарастить добычу просто невозможно - пока в один конец долетит оборудование, пока включится в работу, пока обратно прилетит продукт.

3. 10 лет хранения гелия - это ОЧЕНЬ непростая задача. Не исключено, что на Землю не прилетит и сотой доли того, что было отправлено с Урана.

4. Предполагается курсирование по маршруту Земля-Уран четырёх танкеров. Стопроцентно надёжной техники не бывает - тем более когда речь идёт о таких условиях. Если с одним из танкеров по пути что-то происходит - на несколько лет вся гелиевая энергетика Земли накрывается медным тазом.

И т.д. Уран Луне пока не конкурент.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 23.08.2005 22:29:34
Цитата
ЦитатаЭта задача может быть решена только методом налаживания производства подобной техники непосредственно на месте.

Это, увы, выглядит совершенно нереальным в ближайшие лет 30-50...

По поводу цемента в NASA говорят давно:

"On Moon, Concrete Digs?"
By Barry James International Herald Tribune

Thursday, February 13, 1992
Цитата" Dr. Lin said each kilogram of concrete would require only 3 grams of hydrogen. The manufacture of concrete on the moon's surface, he said, would require only about 200 tons of machinery and drilling equipment."
http://www.iht.com/articles/1992/02/13/moon.php


"A Force Field for Astronauts?"   6.24.2005

ЦитатаAt least seven major potential lunar construction materials have been identified.  These include:

    * concrete
    * sulfur concrete
    * cast basalt
    * sintered basalt
    * fiberglass
    * cast glass
    * metals
http://aerospacescholars.jsc.nasa.gov/HAS/cirr/em/8/4.cfm

и т.д. и т.п.
http://www.google.com/search?q=moon+base+concrete+site%3Anasa.gov
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 22:38:35
RDA
Цитатато лучше всех этих заморочек с Луной, вложиться в разработку транспорта способного осуществлять перелеты околоземная орбита-Уран.Такая задача в основном укладывается в транспортную задачу.

Уж куда уж - только транспортная. Одна задача спуска в атмосферы планеты-гиганта, долговременной работы там, в совершенно неизвестных условиях, и "выкарабкивания" обратно - это не просто проблема. Это ПРОБЛЕМА, нет - ПРОБЛЕМА. Отработать эту задачу даже приблизительно ближайшие 30-40 лет совершенно нереально. Отработать, запуская периодически 4 автоматических корабля со сроком полёта в один конец 10 лет - нереально в принципе.

ЦитатаТакая задача - отличнейший стимул для разработок ЯРДов, а затем скорейшего перехода на ТЯРД.

Луна - отличный стимул для ЯРД. И оптимальный полигон. Координированные лунная и термоядерная программы - пожалуй, единственная возможность для создания ТЯРД в ближайшие десятилетия. Если появится ТЯРД - тогда уже можно и нужно будет заняться дальней частью Системы.

ЦитатаФармакологи, начиная испытания лекарств на мышах, разве играют "без оркестра и без фортепиано"? Ведь лекарства то для людей?

Начинать-то можно. Дальше сложнее - без человека не обойтись (ни одно лекарство в продажу без клинических испытаний - на людях то есть - не выпускается. И бывают случаи, когда на человеке - совсем другой эффект). Не знаю, как именно обстоят дела в фармакологии, но при пересчете "к человеку" определённых на мышах предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ приходится делать большие натяжки - посчитать корректно просто невозможно. Но это мы отвлеклись.

Условия на Луне не сильно отличаются от "орбитальных" - 1/6 g ничего принципиально неизвестного не привносит. А о пребывании в "орбитальных" условиях мы знаем немало - причем опыт накоплен не только на мышах, но и на людях. То есть знание это надёжное. Далее, если бы мы и захотели выяснить все эффекты длительного пребывания на Луне исключительно с помощью мышей - боюсь, к ним всё равно пришлось бы приставить лаборанта. Одной автоматикой в биологических экспериментах обойтись тяжело, скоре даже невозможно. Так что если есть технические и экономические возможности для пребывания человека на Луне - человек там должен быть.

Неприятной особенностью лунных условий может оказаться реголит - попадалась информация, что лунная пыль может оказывать негативное воздействие на лёгкие (что само по себе неудивительно) и не только, но было это давно ("Наука и жизнь" конца 80-х), так что уже не помню, насколько опасна лунная пыль по сравнению, скажем, с пылью в забое.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 23.08.2005 22:43:15
Гость
ЦитатаПо поводу цемента в NASA говорят давно:

А насчёт цемента я и не сомневаюсь (кстати, специально отметил возможность получения цемента из реголита - на 2-й странице топика). Также не сомневаюсь в принципиальной возможности изготовления железобетона и даже металлических зеркал на Луне из местного сырья. Но вот полный цикл изготовления прямо на Луне из местного сырья сложных механизмов - явно в ближайшие десятилетия невозможен. "Грубое производство", но не "точная механика".
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 23.08.2005 23:15:46
ЦитатаГость
ЦитатаПо поводу цемента в NASA говорят давно:

А насчёт цемента я и не сомневаюсь (кстати, специально отметил возможность получения цемента из реголита - на 2-й странице топика). Также не сомневаюсь в принципиальной возможности изготовления железобетона и даже металлических зеркал на Луне из местного сырья. Но вот полный цикл изготовления прямо на Луне из местного сырья сложных механизмов - явно в ближайшие десятилетия невозможен. "Грубое производство", но не "точная механика".

Конструкции подобные угольному комбайну строятся по 12-му квалитету, грубее только сельхозтехника. Робототехника достигла достаточно больших успехов в последнее время. Возьмите рекламного робота-андроида фирмы Хонда, который может бегать трусцой и распознает препятствия типа ступеней бинокулярным зрением. http://world.honda.com/ASIMO/ Или беспилотные самолеты-шпионы. В производстве все еще проще - нет необходимости имитировать человека, только строгая функциональность.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 24.08.2005 06:36:25
Цитатаа вот ядерный космический двигатель, извините, нет.

Не извиним :) Этой "нереальной вещи" давно 20 лет стукнуло :)
См., например, здесь:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/218/58.shtml

Пока не полетит, все это - фантазии.

ЦитатаПочему же не включаем стоимость создания системы?

А как, интересно, учитывается в стоимости нефти обустройство месторождения? Я не в курсе.

А как Вы думаете, кто платит за геологоразведку, буровое оборудование, трубопроводы, танкеры и т.п.? Доброе государство или неизвестные благодетели? Платят нефтяные компании, или прямо (делая все сами), или опосредованно (покупая за немалые деньги участки, где это сделал кто-то еще, или оплачивая, например, услуги по транспортировке нефти по чужим трубопроводам). Естественно, все эти затраты включаются в себестоимость (так что в итоге платит потребитель :) ).
Почему мы затраты на создание системы не должны включать? Ладно, на первом этапе государство поможет, поддержит освоение новых технологий. А потом, когда пойдут настоящие расходы на создание промышленной системы, кто платить будет? Налогоплательщик? А потом его заставят тем или иным способом (либо налогами, либо повышением цен на электричество) поддерживать нерентабельную систему?

ЦитатаЕсли это будет экономически неэффективно, зачем тогда вообще нужно?

Так есть всё же еще экология. Даже если в результате "гелиевое" электричество будет в несколько раз дороже - это всё равно очень неплохо, т.к. позволяет совершенно не беспокоиться о выбросах в атмосферу, накоплении опасных отходов, геморроя с демонтажом отслужившей станции, опасности взрыва, получения неблагонадёжными элементами доступа к плутонию, проблемах с Гринписом и т.д. и т.п. :)  Также можно забыть о нефте- и газопроводах, эшелонах угля, танкерном флоте с периодическими авариями и нефтью на море. Можно забыть о кислотных дождях и возможном парниковом эффекте. Бонусов просто немерено, сплошное благорастворение воздухов :)

А потребителя мы спросим, готов ли он платить за электричество в несколько раз дороже? О конкурентноспособности экономики, особенно энергозатратных производств, подумали?
Система должна быть экономически эффективной по сравнению с альтернативами, иначе она останется в лучшем случае в виде экспериментальных образцов, субсидируемых государством. Вообще, если нужно "экологично", но "в несколько раз дороже", то на Луну лететь не надо, проще наставить ветряков и солнечных батарей.

ЦитатаНа чем основано данное ИМХО?

ИТЭР стоит 4,7 млрд. Заметьте, это экспериментальная установка! То есть больше половины стоимости (сколько именно - в точности не знаю, если сильно интересно, могу при случае спросить у токамачников) составляет диагностика, которая промышленному реактору нафиг не сдалась. Далее, сверхпроводящая магнитная система ИТЭР на сегодняшний день уникальна. Но под ИТЭР будет создано производство сверхпроводящего кабеля (кстати, как раз в России), значит, стоимость упадёт.
Гелиевый реактор с вероятностью выше 90% будет не токамаком. Т.е. его магнитная система будет намного проще, следовательно - дешевле. Гелиевый реактор не требует бланкета, в отличие от тритиевого (ну почти не требует - для утилизации энергии побочных нейтронов может и будет совсем простенький бланкет), и не требует тритиевых и прочих ядерных технологий. И т.д. Так что не исключено, что гелиевый реактор меньше полумиллиарда будет стоить.

Гм, спорно. Отработанная АЭС на 1000Мвт стоит ок.1млрд.$ А тут новые материалы (вроде того же сверхпроводящего кабеля), уникальная электроника и т.п.

ЦитатаНе понял.

Я имел в виду, что сам расчёт стоимости энергии других типов электростанций (не гелиевых) лучше проводить в другом месте, а в данном топике оглашать только результаты - для сравнения.[/quote]

А, ну давайте сравним.
Средне-Учурская ГЭС мощность 3,17Гвт, выработка 17,2Твт.ч/год, стоимость 4,17 млрд.$, удельные капвложения 1315$ за квт и 0,24$  за квт.ч
Мезенская ПЭС 11,4Гвт 38,9Твт.ч/год 9,12 млрд.$ 800$ за квт 0,23$ за квт.ч
Мутновская ГеоТЭС 0,15Гвт 0,394 млрд.$ 2627$ за квт
Ветроэнергетичаские установки 800-1200$ за квт
Солнечные установки от 20000$ за квт
Северская АЭС 2Гвт 2,2 млрд.$ 1100$ за квт
Ивановская ГРЭС (парогазовая) 0,65Гвт 0,27 млрд.$ 650$ за квт
Экологически чистые угольные ТЭС 1800-2400$ за квт
Это капитальные затраты. Стоимость квт.часа будет зависеть от стоимости топлива, коэффициента использования установленной мощности, амортизации и т.п. Но кое-что мы имеем:
АЭС 3-4 цента квт.ч
ТЭС на газе 3-4 цента квт.ч
ТЭС на угле 5 центов квт.ч
солнечные ок. 2 долларов за квт.ч
ветровые 6 центов квт.ч
Новые ГЭС ок. 4-5 центов за квт.ч, у старых вообще копейки.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 24.08.2005 03:12:37
Athlon
ЦитатаПока не полетит, все это - фантазии.

Что-то я вашей логики не понимаю. Космический реактор на 10 МВт - вещь довольно реальная, а РД-0410 - фантазия... Не понимаю, ей-богу.

ЦитатаА потом, когда пойдут настоящие расходы на создание промышленной системы, кто платить будет?

Ладно, уговорили - расходы на создание промышленной системы будем включать в стоимость (если никого не удастся раскрутить на дотации  :wink:  ). Остаётся определить, при каком объёме производство считаем уже промышленным, полноценно. ИМХО - начиная с 5-10 тонн в год.

ЦитатаСистема должна быть экономически эффективной по сравнению с альтернативами

С учётом экологическихи моральных выгод ей достаточно быть сравнимой с альтернативами. Если будет дороже на 10-50% - не страшно. Энергия, вырабатываемая в настоящее время на электростанциях разных типов, отличается по себестоимости в несколько раз, однако все эти типы мирно сосуществуют.

ЦитатаОтработанная АЭС на 1000Мвт стоит ок.1млрд.$

У каждого - свои особенности. Почему, собственно, вы сравниваете именно с АЭС? ТЭЦ на 1 ГВт стоит дешевле - вас ведь это не удивляет?

ЦитатаА тут новые материалы (вроде того же сверхпроводящего кабеля), уникальная электроника и т.п.

Это сейчас они новые. Через 30 лет это будут заурядные вещи.

ЦитатаА, ну давайте сравним.

А для гелиевых вы не посчитали? Кстати, в идеале стоимость энергии альтернатив хорошо бы проэкстраполировать хоть лет на 20...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avp от 24.08.2005 11:48:49
А не надо ли затратить на нагрев реголита энергии больше чем потом получиться из этого гелия? Проще будет эти урановые стержни сжечь на земле в АЭС чем засылать их на луну.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 24.08.2005 08:57:31
Цитата: "foogoo"
ЦитатаГость
ЦитатаПо поводу цемента в NASA говорят давно:

Конструкции подобные угольному комбайну строятся по 12-му квалитету, грубее только сельхозтехника. Робототехника достигла достаточно больших успехов в последнее время. Возьмите рекламного робота-андроида фирмы Хонда, который может бегать трусцой и распознает препятствия типа ступеней бинокулярным зрением. http://world.honda.com/ASIMO/ Или беспилотные самолеты-шпионы. В производстве все еще проще - нет необходимости имитировать человека, только строгая функциональность.

Тут одного робота вставать на ноги научили!
http://elementy.ru/news/164745
так что я думаю, что следующий луноход будет стопоходящим.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Дем от 24.08.2005 17:37:30
ЦитатаПо поводу добыче гелия на планетах гигантах. Еще раз - конкуренции добычи на Луне "урановый" гелий в ближайшие 50-60 лет составить никак не сможет.
А Юпитерианский? Юпитер - в четыре раза ближе, а гелия3 на нём (в процентном отношении) не сильно меньше.
Т.е. у нас не 20 лет полёта, а 3-4 даже по предложенной схеме.
Кроме того, достаточно странным выглядит предложение летать за гелием3 и пользоваться для этого нетермоядерными двигателями.
А при этом продолжительность полёта сокращается до месяцев.
Т.е. схема полёта такая - разгоняемся у Земли, летим к Юпитеру, "чиркаем" по атмосфере, загребая нужное количество, за счёт этого тормозимся и "сваливаемся" назад в сторону Земли.
На обратном пути потихоньку сепарируем захваченное и используем отходы в качестве инертного тела для двигателя.

Цитатая думаю, что следующий луноход будет стопоходящим
Это как - "походил и стоп"? :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 24.08.2005 13:39:23
Цитатая думаю, что следующий луноход будет стопоходящим
Это как - "походил и стоп"? :)[/quote]

От слова стопа, это чем у человека нога заканчивается.  :evil:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Logan от 24.08.2005 17:50:43
А чего мелочится давайте сразу на Солнце гелий добывать - его там эвона сколько зазря пропадает :D  
И к тому же лететь гораздо ближе 8)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Лютич от 24.08.2005 18:45:36
ЦитатаА Юпитерианский? Юпитер - в четыре раза ближе, а гелия3 на нём (в процентном отношении) не сильно меньше.

Во-первых, высокая гравитация, во-вторых, повышенная радиация.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 24.08.2005 14:48:57
Цитата
ЦитатаА Юпитерианский? Юпитер - в четыре раза ближе, а гелия3 на нём (в процентном отношении) не сильно меньше.

Во-первых, высокая гравитация, во-вторых, повышенная радиация.

Есть проект добычи гелия-3 в атмосфере Урана, гравитация там пониже, а соотношение концентраций изотопов гелия получше.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Лютич от 24.08.2005 18:54:44
ЦитатаЕсть проект добычи гелия-3 в атмосфере Урана, гравитация там пониже, а соотношение концентраций изотопов гелия получше.

Дык человек и спрашивал, почему лететь к Урану, если есть Юпитер.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 24.08.2005 20:06:17
ЦитатаТ.е. схема полёта такая - разгоняемся у Земли, летим к Юпитеру, "чиркаем" по атмосфере, загребая нужное количество, за счёт этого тормозимся и "сваливаемся" назад в сторону Земли.

Поймав тысячи (десятки тысяч?) тонн газа в пересчете на тонну He3, аппарат свалится отнюдь не на Землю, а на Юпитер. Компенсировать двигателями вряд ли получится. Нужно разогнать эти тысячи тонн газа до юпитерианской второй космической -- ок. 60 км/с. А стало быть в самом лучшем случае (ЯРД на водороде) масса рабочего тела будет больше на три порядка -- миллионы, а скорее десятки миллионов тонн. И все это предполагается экономично запустить к Юпитеру ради тонны He3?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 24.08.2005 20:13:07
ЦитатаДык человек и спрашивал, почему лететь к Урану, если есть Юпитер.

Если коротко -- юпитерианский гелий сидит в слишком голубокой потенциальной яме, что бы было возможным его оттуда достать каким-нибудь реалистичным способом. Даже без чирканья, в аэростотной схеме, когда разгонять придется только наработанный He3 плюс конструкцию взлетной ракеты.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Vitall от 24.08.2005 21:41:22
Athlon
АЭС 3-4 цента квт.ч
ТЭС на газе 3-4 цента квт.ч
ТЭС на угле 5 центов квт.ч
солнечные ок. 2 долларов за квт.ч
ветровые 6 центов квт.ч
Новые ГЭС ок. 4-5 центов за квт.ч, у старых вообще копейки


Данные по солнечным батареям. При инсталляции на крышах частных домов в Калифорнии стоимость выработки кВ*ч будет около 11 центов из расчета работы батареи в 20 лет. Это при стоимости(розничной) покупки панели $4 за ватт и расходов в $2 за ватт на её инсталляцию(рабочая сила в штатах дорогая). При промышленно значимых инсталляциях обе стоимости будут ниже(особенно вторая). При этом на подходе технологии которые позволят сократить стоимость панелей до $1/Ватт. В этом случае стоимость промышленного производства солнечного кВ*ч будет вообще копейки. При переносе солнечной электростанции в среднеширотную область - в ту же Москву, производство энергии упадет не критически - раза в полтора по сравнению с Калифорнией.

И нафиг нужен тот гелий через 20 лет(минимум), когда столько места на крышах домов пропадает, а начать его(мeста) массовое освоение можно будет уже через несколько лет.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 25.08.2005 07:49:00
ЦитатаИ нафиг нужен тот гелий через 20 лет(минимум), когда столько места на крышах домов пропадает, а начать его(мeста) массовое освоение можно будет уже через несколько лет.
Как это зачем... чтоб делать СБ :)
На их производство тратиться больше энергии, чем они вырабатывают за свой срок службы.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 24.08.2005 21:59:34
Цитата
ЦитатаИ нафиг нужен тот гелий через 20 лет(минимум), когда столько места на крышах домов пропадает, а начать его(мeста) массовое освоение можно будет уже через несколько лет.
Как это зачем... чтоб делать СБ :)
На их производство тратиться больше энергии, чем они вырабатывают за свой срок службы.

Правда что ли? Или шутка такая???
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 25.08.2005 08:03:45
ЦитатаПравда что ли? Или шутка такая???
Правда.
Для выработки электроэнергии важен энергетический баланс. У СБ он  меньше единицы. 1/3 в лучшем случае
А стоимость - это только показатель трудозатрат. Иначе говоря доступности.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 24.08.2005 22:12:05
Цитата
ЦитатаПравда что ли? Или шутка такая???
Правда.
Для выработки электроэнергии важен энергетический баланс. У СБ он  меньше единицы. 1/3 в лучшем случае
А стоимость - это только показатель трудозатрат. Иначе говоря доступности.

А если СБ в космосе разместить, то тоже меньше единицы будет???
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Vitall от 24.08.2005 22:17:23
Agent
У СБ он меньше единицы. 1/3 в лучшем случае
Чушь. Иначе СБ не окупались бы. А они реально уже окупаются.  Вы наверное говорите про СБ произведенные по технологиям 20 летней давности либо про СБ встроенные в калькуляторы.
Сами подумайте, как можно потратить более чем 100 мегаватт [/size]часов на производство панели размерами 8 метров на 3 метра?

PS При 1/3 вы будете тратить 300 мегаватт часов на производство панели - посчитайте стоимость производства такой панели только из расчета стоимости электричества.. Идиотизм полнейший.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 25.08.2005 08:50:22
:D
Такую "мелочь" агитаторы СБ не упоминают, да? Наверно и про произодство со сверхтоксичными отходами умалчивают и тд.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Vitall от 24.08.2005 23:03:35
Нет, ну все таки обьясните, как могут всякие Sharp'ы и Sanyo продавать солнечные панели по килобаксу, если согласно вашим словам они тратят минимум 10 килобаксов только на энергию необходимую для производства этих панелей? Их наверное японское правительство спонсирует - да? А всяких Photowatt'ов американское правительство... А всяких... Нда, всемирный заговор у вас получается, не иначе :lol:  :lol:  :lol:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 25.08.2005 09:08:13
А подумать, с чего это вдруг они так дорого стоят...
Кремний в дефиците?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Vitall от 24.08.2005 23:29:28
Кто дорого стоит? Панели? Написано же, что дешево, уже окупаются солнечные проекты. И стоимость производства написана. И перспективы тоже неплохие - технология то развивается. А вот добыча гелия -мало того, что чистой воды зарывание денег в вакуум, так еще и нехилый удар по экологии - ракетные топлива они того, экологичностью не отличаются. Но слава богу, даже реальных планов по добыче этого гелия не существует - только кучка оторваных от реальности ... развлекается на форумах обсуждая сию глупейшую идею. А солнечная энергетика реально развивается - в 2004 году мировой рост производства солнечных панелей составил 60%, а в той же Японии уже установлено более гигаватта солнечных панелей.

И все таки про всемирный заговор вы так и не ответили - кто спонсирует производителей солнечных панелей? Только больше не юлите, и не отвечаете вопросами на вопрос.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 25.08.2005 09:45:00
Это третья или четвертая тема про СБ на этом форуме. Все уже было разжевано.
Из нового могу добавить, что непосредственно производство панелей давно переехало в третьи страны - где энергия и рабсила подешевле и где нет драконовских законов по экологии. Потребляют, ессно, богатые страны - те кто такую блажь себе могут позволить. Ну и навроде деревень в Африке -  где нет проводов и не намечаеться. Там вобще сплошная "вершина" беспроводных технологий. Спутниковый связь,  инет, телевидение... в единичном экземпляре на все племя.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Ghost от 25.08.2005 00:32:38
Vitall,
производство солнечных батарей "спонсируют" всякие малагасийские респеблики вкупе с Китаем - на Мадагаскаре уже почти 15% территории непригодны для проживания (там конечно малагачийцы еще проживают, то вот деревья и даже трава уже не растут), в Китае более 20% территории страны - это зоны "экологтческой катастрофы". Вам бы в Еайбей на недельку скататься бы - вопросы отпадут сразу и навсегда :)
А на счет "11 центов за киловатт" торговцы несколько лукавят. Знакомый позарился (у него дом в горах). Поскольку электричество нужно не только днем лдля "фонариков на солнечных батарейках", но и ночью, уже нужны аккумуляторы. А они мало того, что рассчитаны всего на два года (нагрузка раз в пять больше, чем в авто), так еще (в комплекте с конверторами) стоят порядка килобакса на киловатт. То есть за рассчетное время эксплуатации не СБ, а примочек, без которых СБ нафиг не нужна - три бакса в день на киловатт. Даже если солнце светит круглосуточно, это +12 центов к тем 11... а солнышко-то имеет тенденцию ночами не светить :)
В общем, когда он вдобавок выяснил, что у существующих СБ деградация около 10% в год (не тех, что в магазине, а тех, что на орбите), он с совершенно спокойной дущой отстегнул сотню килобаксов за электролинию до своего дома и забыл про детские иллюзии. И вам того же советую :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Vitall от 25.08.2005 01:14:24
Ghost
Вообщето производство электричества для дома в горах - и промышленного производства это две большие разницы. И естественно, ни о каких аккумуляторах во втором случае и речи не идет. Идея заключается в том, что пик потребления электричества приходится на дневные часы, когда и работает большинство предприятий. В случае частных домовладельцев, в дневные часы они отдают электричество в сеть, а потом потребляют его из сети в любое удобное для него время. Такая система выгодна и энергопоставщику(днем нагрузка на него максимальна), и частнику(ему то как раз энергия больше нужна в вечерние часы). Это схема является практически стандартной в большинстве развитых стран мира. А про $3/кВ*ч. Сравнивать данный параметр вашему другу надо со стоимостью капитальных вложений в прокладку электрического кабеля. Вторая стоимость может исчисляться десятками тысяч долларов. Надо смотреть на конкретные условия проекта - и да, ессно речь про центы за киловат там идти не будет.

Теперь про тезис, что мол спонсируют производство панелей Китай&Со. А извиняюсь производство компьютеров, свитеров, мобильников, трусов и игрушек он не спонсирует? Да больче 90% всей наменклатуры товаров производится там, и в производстве очень большой части этой номенклатуры Китай является мировым  лидером. Только вот надо понимать, что производство солнечных батарей никак не выбиваются из этого ряда. Это просто часть глобальной экономики. Теперь насчет стоимости электроэнергии в Китае. Сам Китай импортирует нефть и газ по мировым ценам(в том числе и из России). Непонятно, с какого перепугу энергия в Китае будет стоить дешевле чем в России.

Вот, кстати пример промышленной инсталяции - http://www.shell.com/home/Framework?siteId=shellsolar&FC2=/shellsolar/html/iwgen/news_and_library/press_releases/2005/zzz_lhn.html&FC3=/shellsolar/html/iwgen/news_and_library/press_releases/2005/pocking_2306.html
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 25.08.2005 08:33:33
ЦитатаGhost
Вообщето производство электричества для дома в горах - и промышленного производства это две большие разницы.
Это верно.

ЦитатаИ естественно, ни о каких аккумуляторах во втором случае и речи не идет.
А это - не очень верно.
Скорее даже - совсем неверно.

ЦитатаИдея заключается в том, что пик потребления электричества приходится на дневные часы, когда и работает большинство предприятий. В случае частных домовладельцев, в дневные часы они отдают электричество в сеть, а потом потребляют его из сети в любое удобное для него время.
Такая халява возможна *только* потому, что СБ сейчас составляют пренебрежимо малую долю от энергопроизводства. То есть, большой циклон (соответственно - облачность) над Северной Америкой не роняет глобально выработку электричества по США... ну, упало поступление энергии в сеть на 0.07% - кто это заметит? В пределах флуктуации. Тем более, что их суточная выработка действительно частично совпадает с суточным потреблением.

Однако, есть подробности.

Математика показывает, что доля таких вот "неконтролируемых" источников (солнце, ветер, т.п.) в любой энергосистеме не может превышать 10-12%, в противном случае неизбежны сбои или резко растет недоиспользование установленной мощности. При доле таких источников в 20-30% сбои становятся неизбежными и регулярными. И резко возрастают требования к маневренности оставшихся мощностей.
Например, невозможна устойчивая работа системы, в которой 60% производится солнцем, а 40% - углем и атомом. Или, например, 40% ветер, 50% - солнце, а остальное - мини-гэс. Это просто не может работать (кстати, поинтересуйтесь КИУМ на ветростанциях Германии. Мощности-то установлены невшизенные... а вот сколько их энергии реально используется?.. И при этом еще надо учесть, что Германия использует как буфер энергосистему остальной, пока еще не такой "ветренной" Европы).

Всю ситуацию сейчас спасают большие ГЭС (10-15% в современных энергосистемах), которые эффективно "гасят" неожиданные скачки потребления и провалы в мощности (именно поэтому установленная мощность больших ГЭС обычно больше, чем энергопготок реки). Фактически, ГЭС работают гигантским аккумулятором. И их НЕ ХВАТАЕТ. Не хватает уже сейчас, когда остальные мощности (в основном - топливные) относительно "предсказуемы" и "контролируемы".
И это даже если не касаться оч-чень интерсного вопроса конечной пропускной способности ЛЭП. А ведь интересный вопрос... Напрямую и очень сильно влияющий на стабильность, причем, в худшую от описаной идеальной системы сторону...

Теперь, оформлю свои претензии к Вашему видению "светлого солнечного будущего" более четко, в виде простых вопросов:

1. Хорошо, допустим 30% мощности - возобновляемые источники (ветер, солнце, мини- и микро- гэс, и т.п.). Откуда возьмутся дополнительные высокоманевренные мощности, порядка 30%, с учетом почти полного исчерпания крупных гидроресурсов в той же Северной Америке?
1.1. Если эти маневренные мощности придется вводить в виде аккумуляторов, то в какую цену это встанет дополнительно?
1.1а. А это вообще реально?

2. Какие дополнительные мощности ЛЭП должны быть построены?
2.1. И за чей счет?

3. Откуда возьмутся ОСНОВНЫЕ, базовые мощности, чьи функции сейчас так замечательно и дешево исполняют АЭС и угольные станции?
3.1. Или, как вариант, откуда возьмутся аккумуляторы, способные накопить энергию на сутки, чтобы возобновимые источники могли работать как базовые?
3.2. Сколько это будет стоить, и кто за все это будет платить?

4. Самый интересный и увлекательный вопрос: сезонные колебания. Среднесуточный солнечный поток на наших (моих :) ) широтах летом - 300Вт/м2, зимой - 50Вт/м2. По причине гнусной человеческой природы :) людям нужна энергия зимой не только не меньше, чем летом, но и больше. Потому как увеличивается расход на обогрев. Где и как предлагается аккумулировать энергию на сезон?
4.1. Сколько это будет стоить?

...я знаю ответы на большинство этих вопросов, но хочу знать Ваше мнение вот почему: я-то - знаю нечто, и не верю в солнце и ветер, как решение энергопроблем, а Вы знаете нечто очевидно другое, и верите. Вот я и хочу спросить: а какими цифрами оперируете Вы?
"Каковы есть ваши докасательства?" (С)
Может, я совершенно ошибаюсь в главном?

ЦитатаТакая система выгодна и энергопоставщику(днем нагрузка на него максимальна), и частнику(ему то как раз энергия больше нужна в вечерние часы). Это схема является практически стандартной в большинстве развитых стран мира.
По законам ЕС, любой имеющий свой генератор, может продавать энергию во внешнюю сеть.
В теории.

На практике у энергетиков есть масса причин (и поводов) чтобы не давать Вам этого сделать в случае ветра или СБ. Говорю со знанием дела: у меня друзья хотели вложить пару миллионов евро в ветряки. Энергетиков нужно насиловать, причем жестоко, причем не каждому это дано, и не любое насилие приводит к результатам. Бо, иногда это для них геморрой, но иногда - просто физически нереально.

ЦитатаА про $3/кВ*ч. Сравнивать данный параметр вашему другу надо со стоимостью капитальных вложений в прокладку электрического кабеля. Вторая стоимость может исчисляться десятками тысяч долларов. Надо смотреть на конкретные условия проекта - и да, ессно речь про центы за киловат там идти не будет.
А Вы, я вижу, сами понимаете, что для распределенной генерации нужны хорошие сети... и эти сети - стоят денег.

ЦитатаВот, кстати пример промышленной инсталяции - http://www.shell.com/home/Framework?siteId=shellsolar&FC2=/shellsolar/html/iwgen/news_and_library/press_releases/2005/zzz_lhn.html&FC3=/shellsolar/html/iwgen/news_and_library/press_releases/2005/pocking_2306.html
Это замечательный пример, я с Вами совершенно согласен. :)

Тем более, что совсем недалеко от этой замечательной 10МВт (днем, летом, если облака не набожали и пыли нет) станции стоит АЭС с парой энергоблоков по гигаватту, или точнее - по 1080МВт, скажем (которая работает по просьбе диспетчера ровно тогда, когда ее попросят и выдает энергии в сеть ровно столько, сколько надо).

ТЯР - вовсе не обязательно замена солнцуъ А солнце В ПРИНЦИПЕ не может заменить ТЯР. Не та технология. Не та ниша.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 25.08.2005 08:48:17
Чтобы не было неясностей: я очень, очень люблю солнечную энергетику. И особенно сильно верю в ее перспективы.
Я вообще считаю, что через 20-30 лет до 4-5% энергии на Земле будет вырабатываться именно солнечными батареями.

Однако, меня пугает, когда я вижу неумеренный энтузиазм...

Во-первых, сам по себе энтузиазм и вера потребителей энергии в СБ их технических проблем не решает.
Во-вторых, будет очень обидно, если получится, как с термоядом, и начитавшись розовеньких журналов и желтых газетенок сейчас, обыватели через 20-30 лет удивленно вопросят: ну и где же оно?! А н лет назад что обеща-али? А что мы сейчас имеем?!
(из чего почему-то у некоторых следует, что гады-ученые всех надули, выудили деньги и пропили, а атомная энергитика/термояд/солнечные батареи и т.п. - неэкологичная гадость, дурь, сказки и сон разума).
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Nixer от 25.08.2005 11:37:29
По аккумуляторам - выручит сверхпроводимость.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Pavel от 25.08.2005 07:46:11
ЦитатаПо аккумуляторам - выручит сверхпроводимость.

Тогда уж супермаховики
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: walt от 25.08.2005 13:26:39
слушайте а почему вы паритесь по поводу переработки реголита?
известно ли точно происхождение 3гелия??? почему про недра луны забыли может там что вкусное есть?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 25.08.2005 19:34:37
Цитата: "Татарин"
Цитата: "Vitall"Ghost

1. Хорошо, допустим 30% мощности - возобновляемые источники (ветер, солнце, мини- и микро- гэс, и т.п.). Откуда возьмутся дополнительные высокоманевренные мощности, порядка 30%, с учетом почти полного исчерпания крупных гидроресурсов в той же Северной Америке?
1.1. Если эти маневренные мощности придется вводить в виде аккумуляторов, то в какую цену это встанет дополнительно?
1.1а. А это вообще реально?

4. Самый интересный и увлекательный вопрос: сезонные колебания. Среднесуточный солнечный поток на наших (моих :) ) широтах летом - 300Вт/м2, зимой - 50Вт/м2. По причине гнусной человеческой природы :) людям нужна энергия зимой не только не меньше, чем летом, но и больше. Потому как увеличивается расход на обогрев. Где и как предлагается аккумулировать энергию на сезон?
4.1. Сколько это будет стоить?


Отлично! Сам собирался что-то такое написать, но Вы меня опередили...
Справедливости ради можно сказать, что для выравнивания суточной неравномерности существует такая замечательная вещь, как ГАЭС. Хотя они и удорожают энергию.
А вот сезонное регулирование действительно может осуществлятся только ГЭС с большими водохранилищами либо увеличением выработки на тепловых/атомных станциях. Или перетоком энергии из других энергосистем, где сезонные максимумы не совпадают с нашими.
В России, как я уже говорил, приоритетным должно быть развитие гидроэнергетики, также есть неплохие перспективы по приливным станциям. Например, только энергокомплекс Мезенская ПЭС-Туруханская ГЭС с линией постоянного тока из Сибири в Европейскую часть (что позволит также использовать мощности других сибирских ГЭС) даст 85Твт.ч в год электроэнергии. А ведь есть еще очень экономически эффективные ГЭС нижнеангарского каскада, каскад на Витиме, Катуни и т.д.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 25.08.2005 13:42:39
walt
Цитатаизвестно ли точно происхождение 3гелия???

Известно. Он имеет солнечное происходжение, частицы солнечного ветра "вбиваются" в реголит. Наглядное доказательство - соотношения гелия-3 и гелия-4 в реголите такое же, как в солнечном ветре. Кстати, и об этом в данном топике уже писали.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: walt от 25.08.2005 13:56:40
тогда по логике весчей на экваторе концентрация больше!
слышьте а может сразу на меркурий ломанемся????
там его тогда должно быть ну проста завались!
и ктомуж там МОРЕ солнечной энергии!
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Harsky от 25.08.2005 14:33:54
Цитататогда по логике весчей на экваторе концентрация больше!
слышьте а может сразу на меркурий ломанемся????
там его тогда должно быть ну проста завались!
и ктомуж там МОРЕ солнечной энергии!

по логике - больше. а в реальности возможны варианты ;)
на меркурий лучше не ломиться. как раз потому что там просто МОРЕ солнечной энергии  :lol: все легкие фракции в грунте не задерживаются (как подсказывает та же логика). да и персоналу там будет... не холодно. мягко говоря :) даже без учета коктейля из частиц, которым солнце фонтанирует
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: walt от 25.08.2005 14:37:28
если гелий имеет солнечное происхождение то как тогда он связан с наличием титана в реголите?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 25.08.2005 14:43:45
Вблизи экватора (в области как минимум на 6 градусов в обе стороны от экватора - плоскость орбиты Луны наклонена на 5 град. к эклиптике, плюс наклон лунной оси еще градус с небольшим) концентрация, может быть, больше, а может быть и нет - за сотни миллионов лет она, возможно, достигла точки насыщения. К тому же доля гелия в лунном грунте зависит от состава и возраста пород - это известно точно.

К Меркурию лететь за гелием не будем. Во-первых, далеко и энергетически затратно (велика необходимая ХС, чуть ли не больше, чем для полёта к Урану). Во-вторых, поверхность Меркурия разогревается Солнем до 400 C, так что гелию в грунте Меркурия накопиться трудновато - значительная часть будет "вытапливаться". В-третьих, лунный реголит вследствии метеоритной бомбардировки,  "метеоритного перемешивания" содержит гелий-3 не только в тонком поверхностном слое, а вплоть до глубины 2 м. Есть ли на Меркурии некое подобие реголита - неизвестно.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 25.08.2005 14:55:53
walt
Цитатаесли гелий имеет солнечное происхождение то как тогда он связан с наличием титана в реголите?

Вряд ли сейчас есть точный ответ на этот вопрос. Возможно, дело в "поглощающих" свойствах, возможно, это связано с возрастом пород.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Nixer от 25.08.2005 14:56:19
Цитататогда по логике весчей на экваторе концентрация больше!

Больше. Об этом пишут в докладе локхидмартиновцы.

Цитатана меркурий лучше не ломиться. как раз потому что там просто МОРЕ солнечной энергии  все легкие фракции в грунте не задерживаются (как подсказывает та же логика). да и персоналу там будет... не холодно. мягко говоря  даже без учета коктейля из частиц, которым солнце фонтанирует

Вот не надо пугать. На полюсах там вполне прохладно и даже есть лёд в кратерах.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 25.08.2005 15:03:21
Nixer
ЦитатаБольше. Об этом пишут в докладе локхидмартиновцы.

Ссылкой не угостите? Очень хотелось бы почитать.

ЦитатаВот не надо пугать. На полюсах там вполне прохладно и даже есть лёд в кратерах.

ЕМНИП, наличие льда в полярных областях Меркурия пока лишь гипотеза. А главное - в областях, находящихся "в тени" гелия просто не будет, ведь туда не попадает не только солнечный свет, но и солнечный ветер.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Nixer от 25.08.2005 15:29:07
ЦитатаСсылкой не угостите? Очень хотелось бы почитать.
http://www.exploration.nasa.gov/documents/reports/cer_final/

ЦитатаЕМНИП, наличие льда в полярных областях Меркурия пока лишь гипотеза. А главное - в областях, находящихся "в тени" гелия просто не будет, ведь туда не попадает не только солнечный свет, но и солнечный ветер.

Ну так можно найти что-то среднее. Вообще, Меркурий по условиям и другим факторам очень похож на Луну.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: walt от 25.08.2005 15:41:38
та погодите вроде меркурий меедленно крутиццо (ну пинайте -пинайте меня ламера... Нового :wink: ) значит сумеречная сторона - наша
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Nixer от 25.08.2005 15:44:38
Цитатата погодите вроде меркурий меедленно крутиццо (ну пинайте -пинайте меня ламера... Нового  ) значит сумеречная сторона - наша

По идее базу можно сделать на полюсе, а на сбор урожая выезжать на теневую сторону.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: walt от 25.08.2005 16:10:01
именно та сторонаа которая б.м. остыла типа на 1 час ночи (усл)
далее наскока понимаю энергия полета к солцу не большая... а вот обратно.....
в противном случае давайте точно считать лунный вариант
вот давайте наймем комбайн каокйнить специальный чтоб он переработал целый гигантский карьер песка куда запрятана тонна угля...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 25.08.2005 17:42:51
walt
Цитатадалее наскока понимаю энергия полета к солцу не большая

Неправильно понимаете. Она как раз очень большая. ХС, которую необходимо сообщить космическому аппарату для того, чтобы он упал на Солнце, так называемая 4-я космическая - порядка 30 км/с (вдвое больше, чем 3-я космическая, между прочим). ХС, необходимая для полёта к Меркурию, чуть меньше, но совсем чуть. И она в разы больше ХС, необходимой для полёта к Луне.


Вообще, джентльмены, не поймите превратно, но я бы очень попросил обсуждение добычи гелия на Меркурии или Уране вести в другом топике :wink:  И так еле удалось переломить мнение общественности в отношении лунного гелия - и то не окончательно. Это при том, что Луна - буквально под боком, там побывало двенадцать человек, ползало месяцами два автомата, оттуда привезена сотня килограммов грунта, там садилась куча автоматических станций, спутники вокруг висели, и т.д.  А урановые и меркурианские прожекты - это на сегодняшний день и впрямь чистой воды прожекты, т.к. что об Уране, что о Меркурии мы ничего толком не знаем, мимо них пролетало по одной АМС, ни одна ни садилась, добраться туда мы в ближайшие десятилетия не в состоянии - этого уже достаточно, чтобы перевести проект из разряда фантастики в чертежах в разряд фантастики просто. Хорошо еще если научной.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 25.08.2005 18:02:54
Nixer
Цитатаhttp://www.exploration.nasa.gov/documents/reports/cer_final/

Странно... Скачал доклад (большой, зараза - аж 9 метров, 96 страниц), пролистал - про гелий-3 вообще только два упоминания, и то вскользь, о повышенной его концентрации на экваторе по сравнению с другими областями напрямую не говорится. В качестве преимущества экваториальных районов для создания лунной базы сказано что-то о научном интересе, который представляют "летучие" компоненты (H и He3, почему-то Не4  - мимо), но, думаю, это связано скорее с тем, что лунные моря и плоскогорья в основном расположены вблизи экватора. Может, вы имели в виду не локхидмартиновский, а какой-то  другой доклад?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 26.08.2005 04:29:40
ЦитатаСтранно... Скачал доклад (большой, зараза - аж 9 метров, 96 страниц), пролистал - про гелий-3 вообще только два упоминания, и то вскользь, о повышенной его концентрации на экваторе по сравнению с другими областями напрямую не говорится. В качестве преимущества экваториальных районов для создания лунной базы сказано что-то о научном интересе, который представляют "летучие" компоненты (H и He3, почему-то Не4  - мимо), но, думаю, это связано скорее с тем, что лунные моря и плоскогорья в основном расположены вблизи экватора. Может, вы имели в виду не локхидмартиновский, а какой-то  другой доклад?

Локхидовцы приводят очень много преимуществ экваториальной базы. Полярная имеет только два потенциальных - более стабильный световой и температурный режим и возможное наличе льда. Первое решаемо технически (закапывание и реактор), второе - роботизированным аутпостом по добыче и транспортировке.
Но ихний отчет более интересен в плане этапов развертывания и приоритетности использования лунных ресурсов.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Лютич от 25.08.2005 19:20:43
ЦитатаЯ вообще за Туруханскую ГЭС - 20Гвт, 46 Твт.ч/год - конфетка!

Вы не путаете ее с Нижне-Ленской? Насколько я помню, по проекту у Туруханской 11700 МВт.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 26.08.2005 01:26:50
Продолжим.
ЦитатаПока не полетит, все это - фантазии.

Что-то я вашей логики не понимаю. Космический реактор на 10 МВт - вещь довольно реальная, а РД-0410 - фантазия... Не понимаю, ей-богу.

Почему реактор - не фантазия:
1) В космос летали реакторы (правда, меньшей мощности) и неоднократно
2) Не вижу проблем, мешающих увеличить мощность реактора
3) На Земле работают сотни различных реакторов десятки лет
4) По космическим реакторам NASA производит не "какие-никакие эксперименты", а серьезные работы с финансированием в десятки миллионов $
Почему ядерные двигатели - пока фантазия:
1) Ни одного полета
2) Мягко говоря, недостаточная наземная отработка
3) Реальные работы в этом направлении в настоящее время заморожены
 
Ладно, уговорили - расходы на создание промышленной системы будем включать в стоимость (если никого не удастся раскрутить на дотации  :wink:  ). Остаётся определить, при каком объёме производство считаем уже промышленным, полноценно. ИМХО - начиная с 5-10 тонн в год.

На дотации в миллиарды (десятки, сотни миллиардов?) долларов - не раскрутите.
5 тонн - это, по Вашим данным, 5000000г/15г=333 триллиона киловатт-часов? А Вы точно посчитали? Может, имеется в виду 15 килограммов Не-3 на млрд.квт-ч? Тогда 5 тонн - 333 млрд.квт.ч, в 2 с лишним раза больше, чем производят все АЭС России. И это Вы называете "началом промышленного производства"? Ежели считать, что комбайн использует 5 Мвт на нагрев грунта, то в год комбайн выдает 2,5 кг гелия-3, а на  5 тонн  мы должны иметь 2000 комбайнов. А все, что до этого - эксперименты за счет налогоплательщиков? Ну, знаете... Если изготовление и доставку каждого комбайна оценить всего в 100 млн.$, то такая толпа обойдется в 200 млрд.$ Неслабый эксперимент!
ИМХО, промышленное производство начинается с выработки 10 млрд. квт.ч в год.
А кстати, какова электрическая мощность и выработка ИТЕРа?

ЦитатаСистема должна быть экономически эффективной по сравнению с альтернативами

С учётом экологическихи моральных выгод ей достаточно быть сравнимой с альтернативами. Если будет дороже на 10-50% - не страшно. Энергия, вырабатываемая в настоящее время на электростанциях разных типов, отличается по себестоимости в несколько раз, однако все эти типы мирно сосуществуют.

Поясню, почему существуют разные электростанции.
Во первых, в ряде стран резко доминирует один вид энергетики - например, в Норвегии, несмотря на большие запасы газа, 99% электричества вырабатывается на ГЭС, в Бразилии - на 86%, во Франции преобладают АЭС.
Во-вторых, некоторые виды энергетики по ряду причин еще практически не существуют - волновая, приливная и геотермальная энергетика. Отдельные экспериментальные и полуэкспериментальные проекты - не в счет.
Солнечная энергетика тоже почти не существует - выработка весьма невелика.
Ветровая энергетика по экономике вплотную приближается к окупаемости, разница дотируется. Пока ее доля невелика, озабоченное экологией государство может себе это позволить.
Гидроресурсы в ряде стран (Европа, Япония, США) или природно невелики, либо уже в значительной мере использованы.
АЭС и угольные ТЭС имеют большие капитальные затраты, на низкие эксплуатационные расходы, особенно если ТЭС рядом с угольным разрезом. Газовые ТЭС дешевы в строительстве, но сильно зависят от стоимости топлива, кроме того, газ имеет некоторые трудности с транспортировкой на большие расстояния по морю. ГЭС стоят дорого, но в итоге их электроэнергия самая дешевая и они важны для обеспечения устойчивости энергосистемы.
Главное же условие существование электростанции - себестоимость электроэнергии ниже тарифа, который состовляет в разных странах 4-7 центов за квт.ч для промышленных потребителей. В России в ближайшие 10 лет предпологается тариф на уровне 2-2,5 центов.

ЦитатаОтработанная АЭС на 1000Мвт стоит ок.1млрд.$

У каждого - свои особенности. Почему, собственно, вы сравниваете именно с АЭС? ТЭЦ на 1 ГВт стоит дешевле - вас ведь это не удивляет?

Дешевле только простая и давно отработанная газовая ТЭС. ИМХО, термоядерные АЭС, особенно на первом этапе, вряд ли будут иметь стоимость меньше 2000$ за квт.

ЦитатаА тут новые материалы (вроде того же сверхпроводящего кабеля), уникальная электроника и т.п.

Это сейчас они новые. Через 30 лет это будут заурядные вещи.

Не факт, что они сильно подешевеют. Это возможно, но не гарантировано.

ЦитатаА, ну давайте сравним.

А для гелиевых вы не посчитали? Кстати, в идеале стоимость энергии альтернатив хорошо бы проэкстраполировать хоть лет на 20...[/quote]

Для гелиевых по реактору я свои оценки привел, а по стоимости топлива мы еще со многими вещами не определились.
Мой прогноз по стоимости электроэнергии.
Общий рост тарифов возможен, если активно заработают механизмы типа Киотского протокола, что возможно на локальном уровне (например, в ЕЭС), но маловероятно в масштабах планеты. Максимум, до чего может поднятся стоимость энергии в Европе - 10 центов за квт, но это вряд ли.
Стоимость производства на АЭС не должна увеличиваться, а при наличии Киотских ограничений их конкурентноспособность увеличивается. У газовых ТЭС может возрасти себестоимость в связи с увеличением спроса на газ, в том числе в результате развития рынка СПГ. Угольные ТЭС, наоборот, скорее подешевеют - подешевеет оборудование для экологически безопасного сжигания угля. Ветроэнергетика будет стоить примерно столько же. Солнечная подешевеет, но не настолько, чтобы конкурировать с традиционной. Будет реализовано несколько проектов приливных электростанций, там, где можно, продолжат строить ГЭС, с той же стоимостью, как и сейчас.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 26.08.2005 01:36:09
Цитата
ЦитатаЯ вообще за Туруханскую ГЭС - 20Гвт, 46 Твт.ч/год - конфетка!

Вы не путаете ее с Нижне-Ленской? Насколько я помню, по проекту у Туруханской 11700 МВт.

Не путаю. Вообще, проект несколько раз менялся. Кому интересно - http://www.lhp.ru/turuk.html Там мощность 12ГВт, еще 8Гвт планируется поставить, если будет решение создать на базе водохранилища государственный энергетический резерв.

Нижне-Ленская- эт вообще монстр, 38ГВт, по-моему, но очень спорный, гигантские площади затопления.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 25.08.2005 19:56:39
ЦитатаПо аккумуляторам - выручит сверхпроводимость.
Не выручит. :\
Никак не выручит. И никогда. Энергии не те.

И маховики не выручат.
И химические аккумуляторы не выручат.
И водород - тоже не выручит... в ближайшие лет 50 и за хоть сколь-нить разумную цену.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 26.08.2005 02:54:47
Стоимость прикидывать не возьмусь, но полагаю, что она вполне приемлима. Миллионы от силы. Масса - явно в пределах 50-100 тонн - немного.  Это установка уже для тонны гелия в год. На первом этапе, когда по Луне ползают два-три комбайна - их обеспечивает небольшая экспериментальная установка.

Может быть. Но надо считать, тут я не спец.

Комбайну к базе ездить ни к чему. Первичный газ к базе возят "грузовики", раз в несколько дней - привозит пустой баллон, забирает полный. На сотню комбайнов десятка "грузовиков" хватит с головой. Сам грузовик - массой килограмм 500, штука лёгкая и простая, немногим сложней американского луномобиля.

Значит, придется еще оные автомобильчики на Луну тащить, ремонтировать их там... А затащить каждый кг на Луну ой, денежек стоит...


ЦитатаДа, солнечные концентраторы нам сильно не помогут, солнечная постоянная 1,36кВт/м2, при площади 100м2 (вряд ли комбайн утянет больше) и самых идеальных условиях получаем всего 136 Кдж, что позволяет прогревать примерно 250 грамм грунта в секунду.

На 10% поднять производительность на халяву - это очень хорошо. Тем более, что концентраторы можно сделать площадью побольше, и даже, возможно, из местного материала.

Во-первых, в самых идеальных условиях. Во вторых, больше вряд ли разместим (да и столько сомневаюсь). В третих, им будет нужна система ориентирования, грунт придется, вероятно, нагревать отдельно от общей массы и т.д. Проще забить. Про местные материалы это маловероятно, придется создаватьотдельную промышленность за совершенно отдельные деньги.

ЦитатаДалее,надо бы оценить, сколько будет весить реактор на 10мвт (с биологической защитой!),

Реактор без защиты - несколько тонн, масса будет зависеть от того, как мы отбираем с реактора энергию, какую долю необходимо преобразовывать в электричество. Нам нужно тупо греть реголит, поэтому можно просто снимать с реактора тепло теплоносителем (вероятно, удобнее всего жидкометаллическим), и подаём в теплообменник, греющий реголит (может быть, не до 800 С, а до 500 С, скажем). Возможно, часть энергии конвертим в электричество, и догреваем уже им. Но это всё подробности, требующие детального рассмотрения с учётом кучи факторов.

Защита - не проблема. С Земли её везти не нужно, сделаем на месте - зальём пустотелые "баки" расплавленной породой или даже просто засыпем реголитом. Вес - не критичен, пущай хоть 20 тонн  -1/6 g как-никак, может, комбайн еще балластом догружать придётся.

Тут я не спец. Может, кто сможет прикинуть эффективность биологической защиты из реголита? И вообще, что-нибудь сказать по поводу реактора.
Цитатакаким образом мы собираемся нагревать грунт, каковы будут КПД и масса систем отбора мощности реактора и нагрева грунта.

Это уже работа для хорошего НИИ на пару месяцев - если, конечно, мы хотим получить обоснованный ответ, а не нечто от балды.

Все же без хотя бы приблизительных оценок нам не обойтись, без этого требуемую энергетику систему и ее массу нам не оценить.

ЦитатаНагретую до 700гр. газовую смесь надо будет охлаждать, а то она при сжатии еще нагреется, никакие баллоны не выдержат.

Не проблема. В минуту ведь получаем доли грамма газовой смеси. охладить легко.

И все же очень хотелось бы узнать, сколько оной смеси выделяется из единицы массы грунта, а также ее фракционный состав (желательно с малыми составляющими)

ЦитатаА охладим, некоторые фракции могут сконденсироваться (а то и замерзнуть прямо в баллоне или в трубопроводах).

Это только если очень увлечься охлаждением :)

Надо смотреть состав газовой смеси.


ЦитатаЧто-то мне подсказывает, что кроме всяких СО2 и Н2О из реголита при 700 градусах будут возгоняться и другие любопытные соединения, в т.ч. и с металлами.

Шут его знает... Упоминаний о чём-либо подобном нигде не встречал. Если и впрямь полетит что-то лишнее и будет создавать проблемы - будем греть не до 800, а до 500-600: выход гелия снизится на четверть, но от проблем избавимся. Но думаю всё же, что ничего там страшного не полетит.

Чем меньше производительность, тем больше комбайнов придется с Земли тащить.  А кредитная линия-то не резиновая.. :)

ЦитатаКроме того, в реголите попадаются, и довольно часто, неслабые камни, значит, мы будем иметь достаточно быстрый износ рабочих органов грунтозаборника

Сколько живут рабочие органы обычного земного бульдозера? Почему у лунного они должны скиснуть быстрее? Тем более что машины-то уникальные, рабочие органы можно сделать не то что из титана, а хоть из боразона :)

Эт не бульдозер, скорее проходческий комбайн. Из чего не делай, ломаться все равно будут. Попадется железо-никелевый метеорит- и привет... Причем чувстую я, что главные проблемы будут в подводяще-дробильной системе. А как там с ремонтом будет - тот еще вопрос.

ЦитатаВообще комбайн получается довольно экстремальной машиной для работы в экстремальных условиях.

Вопрос - насколько экстремальной. 40 лет, конечно, не прослужит, но несколько лет - почему бы и не?[/quote]

Определимся сначала, что он будет из себя представлять.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 25.08.2005 21:41:27
Athlon
ЦитатаНа дотации в миллиарды (десятки, сотни миллиардов?) долларов - не раскрутите.

Ну как знать... Дотируют же в США сельское хозяйство весьма неслабо, ежегодно, пожалуй, на миллиардные суммы (хотя точных цифр не помню). А проект мы полагаем международным, так что даже десятимиллиардные ежегодные дотации, раскинутые на 20-30 стран - ИМХО, достаточно реалистиная вещь. Тем более вы сами ниже пишете, что озабоченные экологией государства дотируют ту же ветровую энергетику. А перспективы гелиевого термояда, в том числе экологические, куда как более обещающие.

Цитата5 тонн - это, по Вашим данным, 5000000г/15г=333 триллиона киловатт-часов? А Вы точно посчитали? Может, имеется в виду 15 килограммов Не-3 на млрд.квт-ч?

Тьфу ты, вы же про киловатт-часы, а я автоматически считал в ваттах и забыл перевести. Да, вы правы, 15 килограммов на млрд. квт-ч. Прошу прощения.  

ЦитатаЕжели считать, что комбайн использует 5 Мвт на нагрев грунта, то в год комбайн выдает 2,5 кг гелия-3, а на 5 тонн мы должны иметь 2000 комбайнов. А все, что до этого - эксперименты за счет налогоплательщиков? Ну, знаете...

Во-первых, поскольку проект мы предполагаем международным, бремя, которое ляжет на налогоплательщиков, будет совсем небольшим. Во-вторых, при годовой добыче порядка тонн  мы уже должны получить частичную окупаемость. А может, уже и полную, да еще с прибылью - это зависит от уровня развития космических технологий того времени (минимум 30 лет спустя, не забывайте).

ЦитатаЕсли изготовление и доставку каждого комбайна оценить всего в 100 млн.$,

ИМХО, эта оценка сильно завышена. В принципе комбайн можно запустить к Луне даже на "Протоне", себестоимость которого вроде не больше 40 млн. - это современные технологии и современные цены, через 30 лет и при сотнях пусков всё явно будет дешевле.  60 млн. за разгонник и комбайн - это явно сильный перебор. Комбайн, тем более при производстве сотнями штук наверняка стоить будет никак не больше нескольких миллионов.  

ЦитатаИМХО, промышленное производство начинается с выработки 10 млрд. квт.ч в год.

Т.е. это годовая выработка одной гигаватнной электростанции? Тогда масштаб явно маловат. ИМХО, промышленным можно считать масштаб добычи минимум в 10 раз больший. Т.е. годовую добычу от тонны гелия.

ЦитатаА кстати, какова электрическая мощность и выработка ИТЕРа?

Электрическая - вероятно, будет где-то 150 МВт. Была бы. Поскольку проект основательно обрезан по сравнению с начальным вариантом (переделан так, чтобы стоимость уменьшилась более чем вдвое), электричество ИТЭР вырабатывать не будет. По крайней мере, полномасштабно. Электричество должна вырабатывать следующая установка, DEMO, в количестве 500 МВт - кстати, при тех же размерах, что у ИТЭРа и вчетверо большей мощности, стоить она должна дешевле ИТЭРа.  

ЦитатаГлавное же условие существование электростанции - себестоимость электроэнергии ниже тарифа, который состовляет в разных странах 4-7 центов за квт.ч для промышленных потребителей. В России в ближайшие 10 лет предпологается тариф на уровне 2-2,5 центов.

Так экстраполировать тарифы надо лет на 30-35... Хотя, конечно, это вряд ли можно сделать достаточно надёжно.

ЦитатаИМХО, термоядерные АЭС, особенно на первом этапе, вряд ли будут иметь стоимость меньше 2000$ за квт.

Ну, пока получается ИМХО против ИМХО :)  Точно предсказать всё равно невозможно. По крайней мере, стоимость гигаваттной электростанций в 1,5 млрд. не выглядит фантастической. А я всё же думаю, что она будет заметно меньше.

ЦитатаОбщий рост тарифов возможен, если активно заработают механизмы типа Киотского протокола, что возможно на локальном уровне (например, в ЕЭС),  

Так ведь ЕЭС и будет, по логике вещей, первым в очереди на постройку гелиевых реакторов. У них плотность населения велика, экология особо критична. Опять же, не хочется зависить от поставщиков нефти, газа, урана, угля - своих ресурсов мало.

К тому же за 30 лет Киотский протокол может заработать и по полной программе - особенно если окончательно утвердится представление о выбросе парниковых газов как основной причине глобального потепления. Так что вероятность этого очень немаленькая.

ЦитатаСтоимость производства на АЭС не должна увеличиваться,

Не должна, но, видимо, будет. Отходы будут копить, старые станции надо будет демонтировать. Сколько это будет стоить - одному Аллаху известно, но совсем недёшево.

ЦитатаУгольные ТЭС, наоборот, скорее подешевеют - подешевеет оборудование для экологически безопасного сжигания угля.  

Тем не менее эта экологическая безопасность будет весьма относительной...

ЦитатаБудет реализовано несколько проектов приливных электростанций, там, где можно, продолжат строить ГЭС, с той же стоимостью, как и сейчас.

Там, где можно - будут. Но ведь и потребности в энергии в мировом масштабе будут расти. И вырастут за 30 лет, по-видимому, сильно. Как бы не вдвое-втрое.

ЦитатаНижне-Ленская- эт вообще монстр, 38ГВт, по-моему, но очень спорный, гигантские площади затопления.

Очень неприятная сторона ГЭС :(
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 25.08.2005 22:15:38
Athlon
ЦитатаЗначит, придется еще оные автомобильчики на Луну тащить, ремонтировать их там...

Масса и затраты на обслуживание грузовиков составят от силы процент от комбайнов. При оценке ими смело можно пренебречь.

ЦитатаВо-первых, в самых идеальных условиях. Во вторых, больше вряд ли разместим (да и столько сомневаюсь). В третих, им будет нужна система ориентирования, грунт придется, вероятно, нагревать отдельно от общей массы и т.д. Проще забить. Про местные материалы это маловероятно, придется создаватьотдельную промышленность за совершенно отдельные деньги.

В конце концов, это уже детали. Поскольку мы делаем грубые оценки, на 10% с чистой совестью можно забить.

ЦитатаМожет, кто сможет прикинуть эффективность биологической защиты из реголита? И вообще, что-нибудь сказать по поводу реактора.

Начнём с того, что биологическая защита ему, по большому счёту, вообще не нужна. Комбайн автоматический, и на нём боится радиации только электроника - а её заэкранировать просто. Реактор комбайна может представлять опасность только для ремонтника, но на время обслуживания реактор, естественно, глушится, и светят только накопленные в ТВЭЛах осколки. За год, конечно, их наберётся прилично, но по сравнению с нейтронным фоном работающего реактора они светят слабо. От них прикрыться просто, да даже и от нейтроннов работающего реактора несложно, если мы можем себе позволить таскать лишние тонны защиты, а на Луне это совсем не проблема.

ЦитатаВсе же без хотя бы приблизительных оценок нам не обойтись, без этого требуемую энергетику систему и ее массу нам не оценить.

Вполне можно принять мощность 5 МВт при суммарной массе комбайна меньше 10 тонн. Думаю, что это еще заметно завышенная оценка.

ЦитатаИ все же очень хотелось бы узнать, сколько оной смеси выделяется из единицы массы грунта, а также ее фракционный состав (желательно с малыми составляющими)

Я постил эти данные на 1-й или 2-й странице. А, вот даже картинку нашёл:


ЦитатаЭт не бульдозер, скорее проходческий комбайн.

Да почему ж проходческий комбайн?! Он должен соскребать (причём медленно) тонкий слой грунта, толщиной всего в пару десятков сантиметров, грунт по механическим свойствам похож на влажный песок. Натуральный бульдозер, причём работающий в довольно халявных условиях.

 
ЦитатаПопадется железо-никелевый метеорит- и привет... Причем чувстую я, что главные проблемы будут в подводяще-дробильной системе.

Проблем с булыжниками в реголите можно относительно легко избежать. Поставить устройство, обнаруживающее твёрдые вкрапления, например, ультразвуковой локатор - и этот вопрос отпадёт. Хотя с ультразвуковым - нужно будет еще выяснить, как ультразвук распространяется в реголите, сыпучая всё-таки порода... Ну если не получится с ультразвуком - можно в реголит хоть щупами тыкать, загребаем-то его медленно.

Скорее, основная проблема будет не с механической частью, а с герметизацией выпаривательной камеры.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 25.08.2005 22:20:39
Татарин
ЦитатаНе выручит. :\
Никак не выручит. И никогда. Энергии не те.

И маховики не выручат.
И химические аккумуляторы не выручат.  

Да уж... Представляю себе энергонакопительные пункты на сверхпроводниках или супермаховиках, компенсирующие гигаваттные перепады... Вернее, не представляю, если уж совсем честно :)
Тысячи маховиков, каждый в вакуумированной камере, на магнитной подвеске, на каждом генератор-двигатель, система, коммутирующая всё это хозяйство... Или того лучше - куча сверхпроводящих катушек, криогеника под них, индукционные устройства для ввода-вывода энергии... Плюс риск того, что всё это хозяйство может так нехило рвануть... Нет уж, лучше пару АЭС построить :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 26.08.2005 08:31:45
По деньгам сча считать особого смысла нету.
Слишком расплывчато.
Серьезные деньги могут прийти только от бизнеса. И только в случае окупаемости. На сейчас крупные энергетические корпорации позволяют себе сроки в 10-15 лет с начальными затратами в десятки млрд. С устойчивой тенденцией к увеличению. Можно ожидать в ближайшие декады и 30летние проекты с сотнями гигабаксов. И это не деньги налогоплательщиков. Это деньги бизнеса от потребителей.
Главно, чтобы они точно считались. Для этого нужно построить экспериментальную базу с установкой по переработке реголита. Ну и транспортная система.
У НАСА прямые и косвенные лунные расходы на первые 10 лет (2010-2020) будут составлять минимум 10 млрд в год в теперишних долларах. Чего должно хватить для ответов на все экономические вопросы. Но это будет не ранее 2020г.
К тому же сроку должна проясниться ситуация с ТЯ реактором и будут более точные прогнозы цен на ээ в последующие десятилетия.
Прогресс то на месте стоять не будет.
Для примера, энергоемкость на один доллар ВВП в США за последние 30 лет уменьшилась вдвое. И счета за энергию во всех видах (ээ, газ, тепло, бензин) ща составляет 6% семейного бюджета вместо 9% 20 лет назад. И это на фоне роста потребления. То есть эффективность использования растет и неслабо. Пока только эволюционно - авто пробегают больше с литра и тд. А ведь намечаеться и качественный скачек навроде топливных элементов и тд. Вполне возможно, что сделают эффективные СБ, децентрализованные энергетические сети (а ля инет - то есть глобальные, сверхустойчивые, двунаправленные и в кажен дом).
Все это может  в равной степени как и показать чрезвычайную выходность лунного гелия, так и его убыточность. Но опять же - на обозримый от тогда период.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 26.08.2005 08:52:16
Касаемо сети поподробнее выскажусь.
Ессно будут крупные сстанции и крупные промышленные потребители. Но это легко считаеться.
Касаемо множества мелких. В основном домов.
Я себе дом будущего представляю дето так:
Цены покупки и продажи энергии и энергоносителей будут изменяться ежеминутно. Домашний компьютер в реалтайме просчитывает текущие и будущие потребности, себестоимость накопленных (водородный бак в гараже и запаркованном автомобиле, возможно заправленном на водородной централизованной заправке) и вырабатываемых с существующих источников (СБ на крыше, газ, ветряк и тп). Сопоставляет с ценой покупки\продажи с\в розетку и принимает решение - тянуть ээ и копить в водороде или отдавать с гаражного или автомобильного топливного элемента. Или работать изолированно.
Система получиться сверхсложной. Придеться учитывать прогноз погоды (для выработки с СБ и потребления системы кондиционера), биржевые цены для газа, сезонные колебания и прочая прочая. Но оно того стОит.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 26.08.2005 05:23:13
ЦитатаНа дотации в миллиарды (десятки, сотни миллиардов?) долларов - не раскрутите.

Ну как знать... Дотируют же в США сельское хозяйство весьма неслабо, ежегодно, пожалуй, на миллиардные суммы (хотя точных цифр не помню). А проект мы полагаем международным, так что даже десятимиллиардные ежегодные дотации, раскинутые на 20-30 стран - ИМХО, достаточно реалистиная вещь. Тем более вы сами ниже пишете, что озабоченные экологией государства дотируют ту же ветровую энергетику. А перспективы гелиевого термояда, в том числе экологические, куда как более обещающие.

Прямых дотаций - не получите. Получите ускоренную амортизацию, возможно, освобождение от налога на прибыль. Если заработают Киотские механизмы - дотации еще оттуда.

ЦитатаЕжели считать, что комбайн использует 5 Мвт на нагрев грунта, то в год комбайн выдает 2,5 кг гелия-3, а на 5 тонн мы должны иметь 2000 комбайнов. А все, что до этого - эксперименты за счет налогоплательщиков? Ну, знаете...

Во-первых, поскольку проект мы предполагаем международным, бремя, которое ляжет на налогоплательщиков, будет совсем небольшим. Во-вторых, при годовой добыче порядка тонн  мы уже должны получить частичную окупаемость. А может, уже и полную, да еще с прибылью - это зависит от уровня развития космических технологий того времени (минимум 30 лет спустя, не забывайте).

Не надо про будущий уровень развития будущих технологий - иначе мы из реальности уходим в научную фантастику. Ну, посмотрите 30 лет назад - 1975 год. Чего принципиально нового в космонавтике появилось с тех времен? Сильно дешевле килограмм на орбиту стал? То-то. Какие гарантии, что через 30 лет будут некие прорывы. Короче, ориентируемся на современные, отработанные технологии с перспективой их эволюционного развития (ракеты побольше... реакторы помощнее...)

ЦитатаЕсли изготовление и доставку каждого комбайна оценить всего в 100 млн.$,

ИМХО, эта оценка сильно завышена. В принципе комбайн можно запустить к Луне даже на "Протоне", себестоимость которого вроде не больше 40 млн. - это современные технологии и современные цены, через 30 лет и при сотнях пусков всё явно будет дешевле.  60 млн. за разгонник и комбайн - это явно сильный перебор. Комбайн, тем более при производстве сотнями штук наверняка стоить будет никак не больше нескольких миллионов.  

Во-первых, с чего вы решили, что выводить будем на Протоне? Кто платит, тот и заказываеи музыку, а платить будут в основном явно штаты. Потом, низкая стоимость Протона - следствие крайне низкого уровня оплаты труда в России. вы считаете, что так оно и останется?
Ну и наконец, а сколько там у нас комбайн весит? Один реактор - "несколько тонн", а в целом, полагаю, тонн десять как минимум. Плюс к Луне как-то лететь надо, садится на нее. Значит, еще некий разгонн-посадочный блок. Если используем буксир, то все равно топливо к буксиру + системы ориентации и стыковки. Плюс САС для активной зоны реактора, причем рассчитаный на аварию на всех режимах выведения и нахождения на орбите. А то свалится уран на головы (и в легкие) налогоплательщиков, и ГРИНПИС такое устроит, что и подумать страшно. И все это Протоном запускать к Луне будете? Не, что-то сверхмощное понадобится, с соответствующей стоимостью. Комбайн с реактором - несколько миллионов? Поинтересуйтесь, сколько стоит MSL (куда меньшая по размерам тележка). Можете уменьшить стоимость в 3, даже ладно, в 5 раз - на серийность.

ЦитатаИМХО, промышленное производство начинается с выработки 10 млрд. квт.ч в год.

Т.е. это годовая выработка одной гигаватнной электростанции? Тогда масштаб явно маловат. ИМХО, промышленным можно считать масштаб добычи минимум в 10 раз больший. Т.е. годовую добычу от тонны гелия.

Вот теперь уже тонна. Прогресс. Значит, тонна - это всего-то :) 400 комбайнов и 67 млрд.квт.ч (3 с лишним Красноярских ГЭС, ок 7% энергопотребления России). Это, значит, еще не промышленность, так, экспериментальные наработки? А еще 40 автомобильчиков, базовая станция с криогеникой (а может, еще и не одна?), затраты на техобслуживание и ремонт (гм, а сколько космонавтов нужно, чтобы поддерживать эту ораву?). Потом, на такие грузопотоки новые стартовые столы и другую наземную инфраструктуру создавать надо.
Значит, по 100млн. за комбайн (я Вам еще обалденную скидку даю!) мы имеем 40 млрд.$. Я Вам предлагаю Туруханскую ГЭС + Мезенскую ПЭС (46Твт.ч+39Твт.ч=85Твт.ч.), стоимость 15,9+9,1= 25 млрд.$ Мы получаем на 25% больше экологически чистейшей (возобновляемой, почти без эксплуатационных затрат!) электроэнергии за 1,6 раза (как минимум!) меньшие деньги. И мы еще не считаем стоимость термоядерных электростанций! Вопросы есть?

ЦитатаА кстати, какова электрическая мощность и выработка ИТЕРа?

Электрическая - вероятно, будет где-то 150 МВт. Была бы. Поскольку проект основательно обрезан по сравнению с начальным вариантом (переделан так, чтобы стоимость уменьшилась более чем вдвое), электричество ИТЭР вырабатывать не будет. По крайней мере, полномасштабно. Электричество должна вырабатывать следующая установка, DEMO, в количестве 500 МВт - кстати, при тех же размерах, что у ИТЭРа и вчетверо большей мощности, стоить она должна дешевле ИТЭРа.  

Упс! Т.е. ИТЭР чистый эксперимент, типа токамаков, и до реального реактора от него еще неблизко. А сколько будет стоить DEMO?

ЦитатаГлавное же условие существование электростанции - себестоимость электроэнергии ниже тарифа, который состовляет в разных странах 4-7 центов за квт.ч для промышленных потребителей. В России в ближайшие 10 лет предпологается тариф на уровне 2-2,5 центов.

Так экстраполировать тарифы надо лет на 30-35... Хотя, конечно, это вряд ли можно сделать достаточно надёжно.

Я приводил обоснования, но, конечно, я не Нострадамус.
ЦитатаИМХО, термоядерные АЭС, особенно на первом этапе, вряд ли будут иметь стоимость меньше 2000$ за квт.

Ну, пока получается ИМХО против ИМХО :)  Точно предсказать всё равно невозможно. По крайней мере, стоимость гигаваттной электростанций в 1,5 млрд. не выглядит фантастической. А я всё же думаю, что она будет заметно меньше.

Пример ИТЭРА, увы, пока свидетельствует об обратном. Если он по первоначальному проекту должен был вырабатывать 150Мвт за 8 млрд.$ :D ...

ЦитатаОбщий рост тарифов возможен, если активно заработают механизмы типа Киотского протокола, что возможно на локальном уровне (например, в ЕЭС),  

Так ведь ЕЭС и будет, по логике вещей, первым в очереди на постройку гелиевых реакторов. У них плотность населения велика, экология особо критична. Опять же, не хочется зависить от поставщиков нефти, газа, урана, угля - своих ресурсов мало.

К тому же за 30 лет Киотский протокол может заработать и по полной программе - особенно если окончательно утвердится представление о выбросе парниковых газов как основной причине глобального потепления. Так что вероятность этого очень немаленькая.

Насчет протокола - бабушка надвое сказала. Пока он скорее мертв, чем жив.
А насчет первых в очереди - а смотря сколько будет стоить. А то можно поступиться гордостью и купить у русских газ. Или просто электричество с ГЭС, ПЭС или АЭС. Финны вон, помешанные на экологии, новую АЭС строят.

ЦитатаСтоимость производства на АЭС не должна увеличиваться,

Не должна, но, видимо, будет. Отходы будут копить, старые станции надо будет демонтировать. Сколько это будет стоить - одному Аллаху известно, но совсем недёшево.

А разве расходы на демонтаж и утилизацию отходов не закладываются в тариф уже сейчас?

ЦитатаУгольные ТЭС, наоборот, скорее подешевеют - подешевеет оборудование для экологически безопасного сжигания угля.  

Тем не менее эта экологическая безопасность будет весьма относительной...

А ничего абсолютного не бывает. Но сажа и кислотные дождички на голову падать не будут.

ЦитатаБудет реализовано несколько проектов приливных электростанций, там, где можно, продолжат строить ГЭС, с той же стоимостью, как и сейчас.

Там, где можно - будут. Но ведь и потребности в энергии в мировом масштабе будут расти. И вырастут за 30 лет, по-видимому, сильно. Как бы не вдвое-втрое.

В развитых странах - сомневаюсь чтоб так вырасло энергопотребление, в развивающихся - это да, но там как раз тот же гидропотенциал еще не отработан  - вон, какие Китай ГЭС строит - крупнейшие в мире!
А в России точно нет - у нас и так энергоемкость ВВП (наследие советских времен!) в 4 (!) раза больше, чем у близких по климату скандинавских стран и Канады. Мы вообще долго можем ничего не вводить, а только экономить (тем более, что удвоение ВВП как-то все откладывается :( )

ЦитатаНижне-Ленская- эт вообще монстр, 38ГВт, по-моему, но очень спорный, гигантские площади затопления.

Очень неприятная сторона ГЭС :([/quote]

Данной конкретной ГЭС. Да и та топит исключительно якутскую тундру.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 26.08.2005 05:37:47
Цитата: "Agent"Серьезные деньги могут прийти только от бизнеса. И только в случае окупаемости.

Святые слова!
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 26.08.2005 06:02:17
Масса и затраты на обслуживание грузовиков составят от силы процент от комбайнов. При оценке ими смело можно пренебречь.

500 кг от 10 тонн - 5%

В конце концов, это уже детали. Поскольку мы делаем грубые оценки, на 10% с чистой совестью можно забить.

Договорились :)

Начнём с того, что биологическая защита ему, по большому счёту, вообще не нужна. Комбайн автоматический, и на нём боится радиации только электроника - а её заэкранировать просто. Реактор комбайна может представлять опасность только для ремонтника, но на время обслуживания реактор, естественно, глушится, и светят только накопленные в ТВЭЛах осколки. За год, конечно, их наберётся прилично, но по сравнению с нейтронным фоном работающего реактора они светят слабо. От них прикрыться просто, да даже и от нейтроннов работающего реактора несложно, если мы можем себе позволить таскать лишние тонны защиты, а на Луне это совсем не проблема.

Эт хорошо, но все-же сколько оных нескольких тонн нужно? Не экранировать реактор - все-же рискованно... К рабочей машине и не подойдешь, и саму ее не подгонишь. Не, надо экранировать.

ЦитатаВсе же без хотя бы приблизительных оценок нам не обойтись, без этого требуемую энергетику систему и ее массу нам не оценить.

Вполне можно принять мощность 5 МВт при суммарной массе комбайна меньше 10 тонн. Думаю, что это еще заметно завышенная оценка.

Ладно, на 10 тонн соглашусь, пока не нашелся грамотный специалист в данной области, который бы нам, неразумным, это дело бы разъяснил.
А 5 МВт - это только на нагрев или на все?

ЦитатаИ все же очень хотелось бы узнать, сколько оной смеси выделяется из единицы массы грунта, а также ее фракционный состав (желательно с малыми составляющими)

Я постил эти данные на 1-й или 2-й странице. А, вот даже картинку нашёл:


А что, кроме Не3, Не4, Н2, Н20, N2, СО2, СО, СН4 больше совсем ничего не выделяется?!
ЦитатаЭт не бульдозер, скорее проходческий комбайн.

Да почему ж проходческий комбайн?! Он должен соскребать (причём медленно) тонкий слой грунта, толщиной всего в пару десятков сантиметров, грунт по механическим свойствам похож на влажный песок. Натуральный бульдозер, причём работающий в довольно халявных условиях.

Бульдозер только сгребает. Данный агрегат захватывает, измельчает, нагревает и выкидывает 10кг грунта в секунду (600 кг в минуту). Скорость мы будем иметь 1-2 км/ч (в зависимости от ширины захвата).

 
ЦитатаПопадется железо-никелевый метеорит- и привет... Причем чувстую я, что главные проблемы будут в подводяще-дробильной системе.

Проблем с булыжниками в реголите можно относительно легко избежать. Поставить устройство, обнаруживающее твёрдые вкрапления, например, ультразвуковой локатор - и этот вопрос отпадёт. Хотя с ультразвуковым - нужно будет еще выяснить, как ультразвук распространяется в реголите, сыпучая всё-таки порода... Ну если не получится с ультразвуком - можно в реголит хоть щупами тыкать, загребаем-то его медленно.

Вопрос, какова концентрация достаточно крупных камней в верхнем слое реголита. А то, может, объезжать замучаемся.

Скорее, основная проблема будет не с механической частью, а с герметизацией выпаривательной камеры.[/quote]

О! Еще одна проблемка!
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 00:58:02
Athlon
ЦитатаПрямых дотаций - не получите.

Ну я бы не стал так уверенно. Всё же это гадание то ли на гуще, то ли на бобах.

ЦитатаНе надо про будущий уровень развития будущих технологий - иначе мы из реальности уходим в научную фантастику.

ЦитатаТо-то. Какие гарантии, что через 30 лет будут некие прорывы.

Да уж пора второму закону диалектики сработать.

ЦитатаВо-первых, с чего вы решили, что выводить будем на Протоне?

А я понятия не имею, на чём именно мы будем выводить через 30 лет. "Протон" - просто иллюстрация того, что вывести 20 тонн за 40 млн. уже сегодня реально. Можно предполагать, что если сделать новый носитель на уровне сегодняшних технологий, то выведение, скажем, 30-ти тонн можно уложить в пределы 60 млн. В качестве оценки сгодится.

ЦитатаКто платит, тот и заказываеи музыку, а платить будут в основном явно штаты.

Если рассуждать так - то тогда штатам  либо не надо жалеть деньги, либо не выпендриваться и заказывать на стороне самое дешевое из того, что есть.

ЦитатаПотом, низкая стоимость Протона - следствие крайне низкого уровня оплаты труда в России.

Это - на уровне предположений. Точно-то не знаем. Может, это американские ракеты дорогие из-за высокой нормы прибыли или еще из-за чего.

ЦитатаНу и наконец, а сколько там у нас комбайн весит? Один реактор - "несколько тонн", а в целом, полагаю, тонн десять как минимум.

Ну зависит от мощности реактора, от конструкции, от многих факторов. В принципе-то можно в тонну и 200 МВт вписать, и больше (американский реактор "Феб" по программе ЯРД "Нерва" имел мощность в 5 ГВт при массе движка с защитой 13,6 тонн, наш РД-0410 имел массу порядка 2 тонн при мощности 200 МВт). У реактора комбайна удельная мощность, конечно, поменьше, потому что охладитель не такой хороший, как жидкий водород, плюс надо конвертить часть энергии в электричество, но тонна на мегаватт - оценка, скорее, даже пессимистическая. Масса перспективных реакторов из семейств "Буков" и "Топазов" (мощности тепловые - порядка мегаватта, электрические - 100 кВт) порядка тонны. Соответственно, комбайн можно вписать и в 5 тонн - ну будет у него не 5 МВт мощность, а 1,5-2. Тут уже будет зависеть от того, на чём возить будем.

ЦитатаПлюс к Луне как-то лететь надо, садится на нее. Значит, еще некий разгонн-посадочный блок. Если используем буксир, то все равно топливо к буксиру + системы ориентации и стыковки.

Разгонный - отдельно, посадочный - отдельно. Предположим, что везём комбайн массой 5 тонн. Благодаря малой лунной тяжести даже на химических движках с довольно посредственным УИ масса комбайна вместе с посадочной ступенью будет немногим больше 10 тонн.
Тащим всё это хозяйство к Луне многоразовым буксиром. Буксир - на ЭРД, УИ от 2000 с (современные серийные СПД имеют УИ 1500 с, разрабатываются движки на 3000-3500 с), масса самого буксира (движки, стыкузел, системы ориентации) менее тонны. На пути к Луне буксир запитывается от реактора комбайна (для полёта обратно у него есть солнечные панели или маленький изотопный генератор). Таким образом, у нас остаётся на рабочее тело почти 10 тонн. При хорошем УИ - вполне хватит.
В принципе вписаться можно - заметьте, на уровне существующих технологий, ничего экстраординарного.  

ЦитатаПлюс САС для активной зоны реактора, причем рассчитаный на аварию на всех режимах выведения и нахождения на орбите. А то свалится уран на головы (и в легкие) налогоплательщиков, и ГРИНПИС такое устроит, что и подумать страшно.

Невыгоревший уран в реакторе вообще практически не представляет опасности, у него смешная активность (в качестве иллюстрации - при сооружении первых ядерных реакторов урановые блоки укладывали в сборку голыми руками, вообще безо всякой защиты). Всякая сильно активная и долгоживущая дрянь накапливается в процессе работы реактора, так что при аварии на старте гораздо больше вреда будет от НДМГ (если выводим "Протоном"), чем от урана.

ЦитатаКомбайн с реактором - несколько миллионов?

А почему нет? Не знаю точно стоимости "Топазов" и "Буков", но не должны они быть сильно дорогими - просто не за счёт чего.

ЦитатаПоинтересуйтесь, сколько стоит MSL (куда меньшая по размерам тележка).

Что это и что делает?

ЦитатаВот теперь уже тонна. Прогресс. Значит, тонна - это всего-то  400 комбайнов и 67 млрд.квт.ч (3 с лишним Красноярских ГЭС, ок 7% энергопотребления России). Это, значит, еще не промышленность, так, экспериментальные наработки?

Или, говоря иначе, тонна - это 10 гигаваттных гелиевых электростанций на всю Землю. Даже не каждой стране-участнице достанется. ИМХО, такой этап еще можно, хоть, может, и с натяжкой, считать экспериментальным. Но 100 кг в год, на которых вы настаиваете - это явно не промышленные масштабы, т.к. обеспечивают один-единственный реактор. Чистой воды эксперимент.

ЦитатаА еще 40 автомобильчиков, базовая станция с криогеникой (а может, еще и не одна?),

Ну вспоминать еще и об автомобильчиках при 200 комбайнах - это уже как-то мелочно :wink: По сравнению с комбайнами и криостанция - не бог весть что.

ЦитатаЗначит, по 100млн. за комбайн (я Вам еще обалденную скидку даю!) мы имеем 40 млрд.$. Я Вам предлагаю Туруханскую ГЭС + Мезенскую ПЭС (46Твт.ч+39Твт.ч=85Твт.ч.), стоимость 15,9+9,1= 25 млрд.$ Мы получаем на 25% больше экологически чистейшей (возобновляемой, почти без эксплуатационных затрат!) электроэнергии за 1,6 раза (как минимум!) меньшие деньги. И мы еще не считаем стоимость термоядерных электростанций! Вопросы есть?

Есть, как не быть. Значит, по вашим оценкам мы получили суммы сравнимые, разница в полтора раза. Ну, пусть в два, даже если учесть затраты на 10 электростанции, и посчитать, что затраты на каждую 2 млрд. Суммы, повторяю, сравнимые - при том, что мы делали грубые прикидки, ориентируясь на существующие технологии. При этом лунный проект создаёт стартовую площадку для создания экологически чистейшей энергетики в мировом масштабе, а Туруханская+Мезенская электростанция лишь решают часть энергетических проблем одной-единственной (хоть и особенно нам близкой) страны. Масштабы прибыли несравнимы. Если "убыток" в 20-30 млрд. раскидать по странам - да с удовольствием заплатят, лишь бы получить доступ к технологиям.

ЦитатаУпс! Т.е. ИТЭР чистый эксперимент, типа токамаков, и до реального реактора от него еще неблизко. А сколько будет стоить DEMO?

Говорят, дешевле. В разы. Точной развесовки пока наверняка просто не существует.
К тому же гелиевый реактор с вероятностью выше 90% будет не токамаком - т.е. будет проще и дешевле. Плюс DEMO - реактор тритиевый, а это тоже - усложнение и удорожание. Впрочем, об этом я уже говорил.
 
ЦитатаПример ИТЭРА, увы, пока свидетельствует об обратном. Если он по первоначальному проекту должен был вырабатывать 150Мвт за 8 млрд.$

По первоначальному было бы больше. У него в синтезе было не 0,5, а больше гигаватта. И вы упорно забываете про то, что это - экспериментальная установка, первая ласточка, так скз, поэтому цена его сооружения - это не цена серийных реакторов, а её потолок, причём взятый с очень большим запасом.

ЦитатаА разве расходы на демонтаж и утилизацию отходов не закладываются в тариф уже сейчас?

Насколько я знаю - нет. Сейчас в мире вообще, по-моему, ни один реактор еще не был демонтирован.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 26.08.2005 01:04:15
ЦитатаВообще, джентльмены, не поймите превратно, но я бы очень попросил обсуждение добычи гелия на Меркурии или Уране вести в другом топике :wink:  И так еле удалось переломить мнение общественности в отношении лунного гелия - и то не окончательно. Это при том, что Луна - буквально под боком, там побывало двенадцать человек, ползало месяцами два автомата, оттуда привезена сотня килограммов грунта, там садилась куча автоматических станций, спутники вокруг висели, и т.д.  А урановые и меркурианские прожекты - это на сегодняшний день и впрямь чистой воды прожекты, т.к. что об Уране, что о Меркурии мы ничего толком не знаем, мимо них пролетало по одной АМС, ни одна ни садилась, добраться туда мы в ближайшие десятилетия не в состоянии - этого уже достаточно, чтобы перевести проект из разряда фантастики в чертежах в разряд фантастики просто. Хорошо еще если научной.

Так никто не спорит, что Луна доступнее. Но крайне низкая концентрация He3, влекущая необходимость переработать неимоверное количество грунта превращает идею в разряд прожектов, наряду с гелием с Урана. Можно спорить, что человечество сможет сделать раньше -- запускать довольно скромные по размеру аппараты к далекому Урану или посторить офигенную промышленную базу на Луне, которая под боком.

Я уверен, что в любом случае пилотирукмые исследовательские миссии к Луне начнуться раньше и они несомненно будут включать экспериметны по использованию местных лунных ресурсов. Получение практически чего угодно из грунта -- кислородов, металлов -- состоит в нагревании оного в присутствии реактивов (водорода, метана) и последующей преработке продуктов реакции с восстановлением реагента. И самый первый шаг на этом пути -- построить солнечный концентратор, нагреть грунт без всяких реагентов, собрать газ, который выделиться и увести на Землю для анализа. А уж вырастет ли из этого промышленная добыча Не3 пока с уверенностью говорить невозможно.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 01:06:55
Athlon
ЦитатаЭт хорошо, но все-же сколько оных нескольких тонн нужно? Не экранировать реактор - все-же рискованно... К рабочей машине и не подойдешь, и саму ее не подгонишь. Не, надо экранировать.

Да хоть 10 тонн защиты из плавленого реголита - жалко, что ли? По Луне их таскать не обременительно.

ЦитатаА 5 МВт - это только на нагрев или на все?

А это как хотите :)  Можно только на нагрев, можно на нагрев и передвижение - порядок величины не изменится.

ЦитатаА что, кроме Не3, Не4, Н2, Н20, N2, СО2, СО, СН4 больше совсем ничего не выделяется?!

Нигде не встречал упоминаний о том, что выделяется что-то еще. Значит, надо полагать, либо не выделяется вовсе, либо совсем уж в ничтожных количествах. А что, собственно, вас удивляет?

ЦитатаДанный агрегат захватывает, измельчает, нагревает и выкидывает 10кг грунта в секунду (600 кг в минуту).

Ну измельчает - чего там измельчать-то? От песка принципиально не отличается, видели же фото следов на Луне?

ЦитатаВопрос, какова концентрация достаточно крупных камней в верхнем слое реголита. А то, может, объезжать замучаемся.

Да чёрт его... Тут надо ставить вопрос не о концентрации крупных камней, а о концентрации слишком твёрдых крупных камней. И вообще, тут мы уже в такие детали ударяемся... ИМХО, никто из присутствующих не обладает достаточной квалификацие для правдоподобных оценок :)

ЦитатаО! Еще одна проблемка!

Ну, проблемка - но наверняка не смертельная.
"Ну, ужас. Но не ужас, ужас, ужас!" (с) анекдот :D
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 01:16:54
Вадим Семенов
ЦитатаНо крайне низкая концентрация He3, влекущая необходимость переработать неимоверное количество грунта

Почему ж неимоверное? Прикинули ведь уже - довольно реалистично, ничего экстраординарного. Получается, что для добычи десятка тонн гелия-3 в год необходимо оборудование суммарной массой порядка 10 000 тонн (и это не слишком оптимистичные оценки). Немало, да. Но чтобы доставить 10 тонн с Урана (и еще добыть их там), от Земли должна будет улететь масса того же порядка. С учётом прочих проблем - игра не стоит свеч. Кому нужен танкер, который прилетает через 10 лет?

ЦитатаМожно спорить, что человечество сможет сделать раньше -- запускать довольно скромные по размеру аппараты к далекому Урану

А насколько скромные, в граммах? :wink: Может, они окажутся не такими уж скромными?

ЦитатаИ самый первый шаг на этом пути -- построить солнечный концентратор, нагреть грунт без всяких реагентов, собрать газ, который выделиться и увести на Землю для анализа.  

Дык это уже делали. Причем еще в 1970-м. Правда, грели на Земле, но настоящий лунный реголит.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 26.08.2005 01:31:26
ЦитатаКасаемо сети поподробнее выскажусь.
Касаемо множества мелких. В основном домов.
Я себе дом будущего представляю дето так:
Цены покупки и продажи энергии и энергоносителей будут изменяться ежеминутно. Домашний компьютер в реалтайме просчитывает текущие и будущие потребности
...
и принимает решение - тянуть ээ и копить в водороде или отдавать с гаражного или автомобильного топливного элемента. Или работать изолированно.
Идея красивая (особенно - с использованием автомобильных ТЭ), и рисуется не только Вам. Однако с аккумуляцией есть серьезные сложности.

Примем:
-- ресурс ТЭ 50000 часов (эквивалент 3.5 миллиона километров пробега в городском цикле) и стоимость 400 долларов/квт (в 10 раз меньше, чем сейчас) при нулевом обслуживании;
-- КПД ТЭ - 80% (на 10-20% больше чем сейчас лабораторные образцы);
-- КПД преобразования постоянный ток ТЭ в промышленный сетевой ток - 95% (на 5-7% лучше чем сейчас), потери в распределительных сетях низкого напряжения - 10% (на 5-15% лучше, чем сейчас).
-- ресурс электролизера+компрессора/детандера - 100000 часов и стоимость около 200 долларов (в десять раз меньше, чем сейчас) при нулевом обслуживании;
-- КПД электролизера+компрессора/детандера - 70% (на 5-10% больше чем сейчас лабораторные образцы);
-- стоимость криогенной системы/бака под давлением и энергорасходы на хранение водорода примем за ноль.
-- стоимость инфраструктуры связи и ИТ-обеспечения примем за ноль.


Получим:
-- общий КПД цикла: около 45%
-- стоимость возвращения в сеть аккумулированной энергии (без учета потерь, только прямая амортизация оборудования): как минимум 1 цент за квт*ч. Возможно - сильно больше, за счет уменьшения КИУМ.

:\
А ведь я исходил из самых лучших и светлых прогнозов... :\

И даже при таких хороших исходных предпосылках, стоимость солнечной энергии ночью/в ненастный день, видимо, придется как минимум утроить.

Хотя, - хорошая новость! - при этом аккумулирующие емкости домашней водородной энергосистемы могут составлять очень заметные 5-25квт*ч на человека. :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 26.08.2005 01:55:08
Цитата
ЦитатаМожет, кто сможет прикинуть эффективность биологической защиты из реголита? И вообще, что-нибудь сказать по поводу реактора.
Начнём с того, что биологическая защита ему, по большому счёту, вообще не нужна. Комбайн автоматический, и на нём боится радиации только электроника - а её заэкранировать просто. Реактор комбайна может представлять опасность только для ремонтника, но на время обслуживания реактор, естественно, глушится, и светят только накопленные в ТВЭЛах осколки. За год, конечно, их наберётся прилично, но по сравнению с нейтронным фоном работающего реактора они светят слабо. От них прикрыться просто, да даже и от нейтроннов работающего реактора несложно, если мы можем себе позволить таскать лишние тонны защиты, а на Луне это совсем не проблема.
Протестую.
Уж по меньшей мере, теневая - нижней полусферы АЗ во время работы от нейтронов (дабы не активировать конструкцию) и во время обслуживания от гаммы. Прелесть в том, что раз нет атмосферы, то теневой защиты более чем достаточно.

Что касается того, что, мол, осколки светят слабо - это ты, все ж, сильно загнул. Из высокого обогащения зоны и длительности кампании вытекает тот простой факт, что осколочная активность под конец ресурса в ТВЭЛ будет накоплена дикая. Да и мощность дозы около обычных ТВЭЛ - десяток килорентген/ч в гамме - тоже не сахар.

Скажи мне мощность дозы вплотную к реактору, которую ты готов допустить, и я скажу тебе порядок массы защиты в граммах на кв.см.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 26.08.2005 12:04:24
Водород или ээ может нарабатываться из газа в тч. Или там прямо в водородных СБ нарабатываться.
Далее - потери в сетях компенсируються маршрутизацией. В идеальном случае - сосед питаеться от меня, а не тянет с черти де расположенной станции со всеми линиями и трансформаторами.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 26.08.2005 02:18:25
ЦитатаВодород или ээ может нарабатываться из газа в тч. Или там прямо в водородных СБ нарабатываться.
Далее - потери в сетях компенсируються маршрутизацией. В идеальном случае - сосед питаеться от меня, а не тянет с черти де расположенной станции со всеми линиями и трансформаторами.
Если из газа, то в чем смысл?
Газ и так неплохо в промышленую энергию перерабатывается (до 70-80% КПД сейчас), и маневренность у ПГТУ нормальная. Уменьшать размеры установок - однозначно проигрывать на КПД, КИУМ и стоимости на киловатт.
"Водородные СБ" - те же СБ, только менее гибкие и, предположительно, дешевле. Покуда по ним нет ничего, кроме рекламных заявлений мелкого стартапа (неподтвержденных!).

А заметной "компенсации" от маршрутизации не получится. Откуда возьмется энергия у меня, если ее нет у соседа? Ветер если стих, так стих в большом регионе. Средняя освещенность - тоже, на большой регион...

Не, перекидывать энергию придется все равно в больших масштабах. Точнее - в бОльших, чем сейчас.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 26.08.2005 15:15:36
Да я не про выработку энергии говорю, а про аккумуляцию и перераспределение. Выработка почти всей на реакторах.
Но им пыхтеть нада круглосуточно на полную мощность, иначе придеться строить избыточные. СБ - это тоже своего рода аккумулятор. На производство тратим много и сразу, а потом помалу берем.
Смысл в том, что ночью все спят и делают водород из ночной и дешевой энергии, а днем утилизируем накопленное и отдаем излишки в сеть. И отдаем ближайшему потребителю. Офисам, прочему мелкому бизнесу и тд.
Газ тут тем боком, что инфрастуктура уже есть, никуда не денеться  и газа еще много. На первых порах и водород будет дешевле с него делать. Ну и греть воду да отапливать зимой.
А динамическая цена будет отражать текущий спрос\предложение. Эти копмы по сути будут торговать между собой как это на бирже происходит. С учетом доставки (потерь при передаче) :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Pavel от 26.08.2005 01:37:49
ЦитатаТатарин
ЦитатаНе выручит. :\
Никак не выручит. И никогда. Энергии не те.

И маховики не выручат.
И химические аккумуляторы не выручат.  

Да уж... Представляю себе энергонакопительные пункты на сверхпроводниках или супермаховиках, компенсирующие гигаваттные перепады... Вернее, не представляю, если уж совсем честно :)
Тысячи маховиков, каждый в вакуумированной камере, на магнитной подвеске, на каждом генератор-двигатель, система, коммутирующая всё это хозяйство... Или того лучше - куча сверхпроводящих катушек, криогеника под них, индукционные устройства для ввода-вывода энергии... Плюс риск того, что всё это хозяйство может так нехило рвануть... Нет уж, лучше пару АЭС построить :)

Конечно проще. Но на сверхпроводимости все было бы вообще тяжко. Лично по мне, супермаховики идеальны для Луны.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 26.08.2005 06:19:51
Не нравятся мне толпы ползучих ядерных хреновин. :\
Предлагаю альтернативный вариант комбайна. :)
Точнее - добывающего комплекса.

Главный энергодобыватель комплекса представляет из себя надувное собирающее зеркало из тонкой посеребренной пленки. Площадь зеркала по порядку величины - 60х60 метров, масса зеркала (вместе с газом-наполнителем, опорными металлическими конструкциями и пр.) примерно 200 кг. Зеркало передвигается на трехколесной тележке (база - около 5м по одному измерению и 20 - по другому), питаемой СБ. Суммарная масса тележки - примерно 400 кг, мощность батарей - порядка 300-500Вт, аккумулятор-гиростабилизатор на маховике емкостью порядка 1 квт*ч.
Максимальная скорость  хода - порядка единиц км/ч, разворота зеркала - единицы градусов/сек.
Кривизна зеркала варьируется изменением давления в опорной конструкции, точность исполнения позволяет иметь 80% потока на 10-20 кв.м при удалении в 500м. Мощность светового потока в фокусе - от 2 до 5 МВт на квадрат, суммарная - до 50МВт.
Предусматривается быстрая замена зеркала.
Возражения по инженерной реализации есть?

Второй-третий (почему третий - см. ниже) элемент комплекса - харвестер. Представляет из себя сдвоенную тележку с раскладными зеркалами (металлическая фольга, охлаждение селективным покрытием с обратной стороны) площадью до 10 кв.м.
Вокруг зеркала расположены солнечные батареи, питающие агрегат.
Разработка грунта ведется скребком-шестеренкой, затем грунт разрыхляется и пыль с большой скоростью прокидывается по баллистической траектории в длинной плоской трубе (порядка - 6-10м). На участок трубы (на этом участке труба прозрачна) со всех сторон подается световая мощность, достаточная для разогрева пыли до 700-800С. Пыль падает в наклонный герметичный пылесборник, объем которого соединен с криогенными ловушками-насосами высокого вакуума. Отработанная пыль выгребается снизу "шестеренкой" при температуре около 300С.
Криогенные ловушки имеют разные температуры. Первая ловушка - жидкостная, она же струйный насос, жидкость - вода при температуре около 0-10С. Задача - высокопроизводительный насос, предварительное охлаждение газа для уменьшения затрат на криогенику и изоляция криогенного тракта.
Вторая ловушка - жидкостная, криогенная, она же струйный насос, азот при температуре около 50-60К. Эта ловушка сгребает остаточные пары воды, метан, азот, кислород, углекислоту и угарный газ.
Далее - конденсор-уловитель при 40-50К. Вымораживает остаточные кислород и азот.
Далее - промежуточный объем-накопитель и двуступенчатый турбодетандер для сжижения водорода и, наконец, гелия.
Энергетика: сотни киловатт на разработку грунта и десятки-сотни киловатт на криогенику. Питание - солнечные батареи (у нас свет-концентрат) и ТЭГ на перепаде пылесборник-радиатор.
"Сухую" массу машины (без пыли в пылесборнике) я оцениваю в 3-5 тонн. Единовременно машина таскает на себе 20-50 тонн пыли.
Возражения по инженерной реализации есть?

Сжиженные газы поступают в отдельные дюары: кислород со снегом углекислоты во внешний экранирующий контур, азот, водород, гелий - в свои дюары. Вода - отдельно.
Емкости для газов находятся на отдельной тележке, которая имеет собственное питание, электромоторы и способна перемещаться самостоятельно. Как только емкости заполнены, машина отцепляется, переходит в автономный режим и ползет к базе. Непосредственно у комбайна ее встречает коллега, который ползет навстречу с дюаром, в котором плещется лишь свежий азот. Таким образом, при некотором "сверхкомплекте" машин-дюаров обеспечивается непрерывная работа комбайна.
Если кататься и отвозить продукт каждые 12 часов, то за рейс будет отвезено около тонны продукта, в том числе - 50 грамм искомого гелия-3 (при средней скорости обработки грунта комбайном где-то 100 килограмм в секунду). Массу самой тележки я оцениваю в полтонны, мощность электродвигателей - 5-15 киловатт, скорость - 20-60км/ч (60км/ч - по утрамбованым "дорогам"), питание - солнечные батареи и топливные элементы (маховики?), которые заряжаются на базе.
Возражения по инженерной реализации есть?

Итого, такой комбайн в идеале перелопатит за год 0.1*86400*365 = 3.15 млн. тонн грунта и за тот же год наработает:
-- где-то 31 кг гелия-3;
-- более 600 тонн попутного продукта.
Оценки правильны с точностью до порядка, поэтому придираться к ним надо соответственно.

Последний компонент комплекса - база-хранилище, на которой в тени хранятся добытые газы и происходит конечная перегонка продукта с извлечением гелия-3. Потребные для этого мощности (сотни киловатт) обеспечивают солнечные батареи с "бустом" в виде тележек-зеркал. Кроме того, эти батареи работают на электролиз воды для налунного транспорта и космического транспорта. База имеет площадку для посадки-стыковки транспорта Луна-Земля и систему заправки транспорта водородом, кислородом и гелием.
Оценочно - 10-30 тонн (без учета цистерн). Способна передвигаться со скоростью порядка километров в час, для развертывания на местности требует присутствие человека (иначе слишком много нужно автоматики).

Для *полного* обеспечения Земли энергией таких машин нам нужно на Луне тысяча-другая штук. Ессно, что Лунная База будет полностью и избыточно обеспечена при таких делах газами и водой, и горючее на рейс Луна-Земля с собой с Земли никто не тащит.

На 1 ГВт термоядерной мощности Земли приходится:
-- 4 харвестера;
-- 4-6 тележек-зеркал;
-- 5-20 тележек-транспортов жидкостей;
-- 0.01 баз-хранилищ (ясное дело, число округленно до ближайшей бОльшей целой величины);
Или 15-30 тонн массы на Луне.

Воможно, начиная с некоторой мощности системы потребуется ремонтные системы, тягачи, человеконесущий транспорт и т.д. Но это далекие фантазии.

Стоимость системы можно несколько снизить, если отказаться от выделения и накопления побочных продуктов. Но тогда теряется бонус затеи: полное обеспечение лунной базы/орбитальных станций всеми потребными для СЖО материалами, от азота и кислорода до углекислого газа и воды. И конечно, в "полном" варианте в избытке рабочее тело для двигателей не только для "местного транспорта", но и для дальнего космоса. Имея СТОЛЬКО добра в доступном виде на Луне, можно без проблем многажды летать и на Марс, и на Венеру, и на Уран, и на спутники Сатурна с Юпитером.

Примерно так.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 26.08.2005 06:46:00
ЦитатаДа я не про выработку энергии говорю, а про аккумуляцию и перераспределение. Выработка почти всей на реакторах.
Но им пыхтеть нада круглосуточно на полную мощность, иначе придеться строить избыточные.
Смысл в том, что ночью все спят и делают водород из ночной и дешевой энергии, а днем утилизируем накопленное и отдаем излишки в сеть.
Ааа... :)
ИМХО, при таком раскладе (весь транспорт на водороде), ночной выработки едва ли хватит чтобы хотя бы заправить транспорт на день. :)

Даже не нужно ничего днем в сеть отдавать - и так все ночное скатается, да еще и днем добавки попросят. :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 26.08.2005 16:58:55
Заправляться водородом лучше на заправках. Все одно ж ездим. Там оно поКПДешнее, да и источники поширее - от синтетики с угля до водородной трубы с ближайшего реактора или криогенного "водородовоза".
А дома - эт токо доверху заполнить.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 26.08.2005 07:22:34
ЦитатаЗаправляться водородом лучше на заправках. Все одно ж ездим. Там оно поКПДешнее, да и источники поширее - от синтетики с угля до водородной трубы с ближайшего реактора или криогенного "водородовоза".
А дома - эт токо доверху заполнить.
А это, ИМХО, без особой разницы, кто именно ночную энергию выжрет: домашние электролизеры или промышленные.
:)

Все равно туда уйдет всё, да еще и не хватит... Тогда нужно строить АЭС с мощностью равную экстремальному пиковому потреблению с запасом. Избыток же вне пика скидывать в водород (который все равно весь искатают, транспорт жрет больше, чем все остальное).

Это будет оптимальнее по КПД и вложениям, чем двойное преобразование "ээ-водород-ээ", да еще и распределенное.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 26.08.2005 17:34:11
Не, тут фишка не в оптимальности, а гибкости и "неубиенности" системы.
Не только избыток скидывать, а и держать НЗ на случай пиков и проблем (жара, холод, ураган, реактор сломался и тд)
Отдавать в сеть не регулярно, а токмо когда спрос взвинчивает цену выше израсходованной с учетом всех КПД.
А регулярно... Ну утром копм завода говорит - беру мегаватт. Тут же цена ээ (с эпицентром где завод) начинает расти и домашние накопители начинают вырубаться по мере распространения "ударной волны". Как токо появляеться свододный мегаватт - завод начинает работу. При этом ближайшим к нему домам вполне может быть выгодно начать продавать ээ этому заводу.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 26.08.2005 07:38:14
ЦитатаНе, тут фишка не в оптимальности, а гибкости и "неубиенности" системы.
Тогда согласен.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 26.08.2005 08:50:47
ЦитатаВадим Семенов
ЦитатаНо крайне низкая концентрация He3, влекущая необходимость переработать неимоверное количество грунта

Почему ж неимоверное? Прикинули ведь уже - довольно реалистично, ничего экстраординарного. Получается, что для добычи десятка тонн гелия-3 в год необходимо оборудование суммарной массой порядка 10 000 тонн (и это не слишком оптимистичные оценки).

Хде? Перечитал -- не нашел. Я что-то пропустил?

ЦитатаНо чтобы доставить 10 тонн с Урана (и еще добыть их там), от Земли должна будет улететь масса того же порядка.

Порядка десяти тонн? ;) Вполне могу поверить. Поскольку разделение газов по всей видимости будет производится последовательным охлаждением вплоть до температуры сжижения гелия, нужен один только турбодетандер плюс ядерная энергетическая установка весьма скромной мощности для питания оного. Если не в единицы, то в небольшие десятки тонн можно уложиться запросто.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 26.08.2005 19:03:03
Цитата
ЦитатаНо чтобы доставить 10 тонн с Урана (и еще добыть их там), от Земли должна будет улететь масса того же порядка.

Порядка десяти тонн? ;) Вполне могу поверить. Поскольку разделение газов по всей видимости будет производится последовательным охлаждением вплоть до температуры сжижения гелия, нужен один только турбодетандер плюс ядерная энергетическая установка весьма скромной мощности для питания оного. Если не в единицы, то в небольшие десятки тонн можно уложиться запросто.

Это какими такими технологиями? :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 26.08.2005 09:10:34
ЦитатаНе нравятся мне толпы ползучих ядерных хреновин. :\

Мне тоже солнечные концентраторы нравятся больше. Но к сожалению, от необходимости перелопатить и нагреть уйму лунного грунта они не избавляют.

ЦитатаГлавный энергодобыватель комплекса представляет из себя надувное собирающее зеркало из тонкой посеребренной пленки. Площадь зеркала по порядку величины - 60х60 метров [...] Мощность светового потока в фокусе - от 2 до 5 МВт на квадрат, суммарная - до 50МВт.

Площадь зеркала 3.14*60*60 = 11310 кв.м. При потоке энергии от солнца 1.2 кВт/кв.метр суммарная мощность порядка 13.5 МВт.

ЦитатаИтого, такой комбайн в идеале перелопатит за год 0.1*86400*365 = 3.15 млн. тонн грунта и за тот же год наработает:
-- где-то 31 кг гелия-3;
-- более 600 тонн попутного продукта.

При работе от Солнца число дней и годовой выход продукции можно смело делить на 3.

ЦитатаОценки правильны с точностью до порядка, поэтому придираться к ним надо соответственно.

Ну если уменьшить на порядок производительность и увеличить на порядок массы, я бы мог согласиться. :)

ЦитатаНа 1 ГВт термоядерной мощности Земли приходится:
-- 4 харвестера;
-- 4-6 тележек-зеркал;
-- 5-20 тележек-транспортов жидкостей;
-- 0.01 баз-хранилищ (ясное дело, число округленно до ближайшей бОльшей целой величины);
Или 15-30 тонн массы на Луне.

То бишь 150-300 тонн Луне на 100МВт термоядерной мощности на Земле. :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 26.08.2005 09:29:08
ЦитатаМне тоже солнечные концентраторы нравятся больше. Но к сожалению, от необходимости перелопатить и нагреть уйму лунного грунта они не избавляют.
А это, само по себе, неплохо. Бо дает массу очень ценного побочного продукта.

Цитата
ЦитатаГлавный энергодобыватель комплекса представляет из себя надувное собирающее зеркало из тонкой посеребренной пленки. Площадь зеркала по порядку величины - 60х60 метров [...] Мощность светового потока в фокусе - от 2 до 5 МВт на квадрат, суммарная - до 50МВт.
Площадь зеркала 3.14*60*60 = 11310 кв.м. При потоке энергии от солнца 1.2 кВт/кв.метр суммарная мощность порядка 13.5 МВт.
Хм. Что-то я очень сильно обсчитался... :\
Нда. Придется зеркал ставить несколько.

Цитата
ЦитатаИтого, такой комбайн в идеале перелопатит за год 0.1*86400*365 = 3.15 млн. тонн грунта и за тот же год наработает:
-- где-то 31 кг гелия-3;
-- более 600 тонн попутного продукта.
При работе от Солнца число дней и годовой выход продукции можно смело делить на 3.
Почему на 3?  :roll:

ЦитатаНу если уменьшить на порядок производительность и увеличить на порядок массы, я бы мог согласиться.
Обоснуйте, что ли... :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 26.08.2005 09:45:18
Цитата
ЦитатаПорядка десяти тонн? ;) Вполне могу поверить. Поскольку разделение газов по всей видимости будет производится последовательным охлаждением вплоть до температуры сжижения гелия, нужен один только турбодетандер плюс ядерная энергетическая установка весьма скромной мощности для питания оного. Если не в единицы, то в небольшие десятки тонн можно уложиться запросто.

Это какими такими технологиями? :)
Нда. Вряд ли, действительно...

0.8 "же" у поверхности, 25км/с вторая космическая... :\
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 12:45:45
Вадим Семенов
ЦитатаХде? Перечитал -- не нашел. Я что-то пропустил?

Очевидно, пропустили. Где-то 12-13 страницы - прикидки массы комбайнов и т.д.

ЦитатаПорядка десяти тонн?  Вполне могу поверить.

Нет, порядка 10 000 тонн.

ЦитатаЕсли не в единицы, то в небольшие десятки тонн можно уложиться запросто.

Это сама добывающая установка. А всё добро, нужное, чтобы доставить её к Урану, спустить в атмосферу, поднять оттуда добытый гелий, и привезти его на Землю - как раз тыщ на десять и потянет. Если очень повезёт.

И, повторяю еще раз - если увеличить добычу мы можем только через 20 лет (понадобилось - отправили новые установки, за 10 лет они долетели до места, через 10 лет вернулся добытый продукт; это еще при условии, что нужное количество гелия они наработают мгновенно), то такая добыча нафиг не нужна. Она слишком инерционна, и в принципе может быть востребована лишь тогда, когда значительную часть земной энергетики будут составлять гелиевые станции и потребность в гелии будет устойчивой и надёжно прогнозируемой. И то - не факт, что Уран будет лучше Луны.

Ситуацию хорошо описывает пословица - "За морем телушка - полушка, да рубль перевоз". Тот самый случай.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 12:56:37
Татарин
ЦитатаПротестую.
Уж по меньшей мере, теневая - нижней полусферы АЗ во время работы от нейтронов (дабы не активировать конструкцию)

В принципе мы вполне можем позволить ей активироваться. То есть я не за - ИМХО, можно навесить на реактор весьма мощную защиту (и не только теневую) из местных материалов, так что излучения реактора будет полностью экранироваться. Но если это по каким-то причинам не удастся, и реактор будет экранирован не полностью - то тоже ничего особо страшного не произойдёт.

 
Цитатаи во время обслуживания от гаммы. Прелесть в том, что раз нет атмосферы, то теневой защиты более чем достаточно.

Ясное дело.

ЦитатаЧто касается того, что, мол, осколки светят слабо - это ты, все ж, сильно загнул. Из высокого обогащения зоны и длительности кампании вытекает тот простой факт, что осколочная активность под конец ресурса в ТВЭЛ будет накоплена дикая. Да и мощность дозы около обычных ТВЭЛ - десяток килорентген/ч в гамме - тоже не сахар.

Тут уже нужно считать в деталях. Сколько накопится, сколько заэкранирует конструкция реактора и комбайна.  

ЦитатаСкажи мне мощность дозы вплотную к реактору, которую ты готов допустить, и я скажу тебе порядок массы защиты в граммах на кв.см.

Считать надо, причём желательно поточнее. Дозу нужно считать для ремонтника - значит, нужно прикинуть время, в течении которого он может находиться вблизи реактора, допустимые дозы (с учётом космического излучения), экранирование, обеспечиваемое скафандром и т.д.

И еще раз: экран из местных материалов массой в 10 тонн наверняка полностью решит проблему.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 13:15:14
Татарин
ЦитатаНе нравятся мне толпы ползучих ядерных хреновин. :\

А чем плохи-то? Экологической опасности от них - никакой, персонал обезопасить тоже несложно. На тонну гелия в год (десяток гигаваттных электростанций) сотня ползучих хреновин. Почему бы и не?
Ядерщиной космос вообще и Луну в частности всё равно насыщать придётся. Кстати, локхидовцы в своём докладе приводят немало доводов как раз в пользу реактора в качестве энергоисточника лунной базы - просто базы, не промышленной.

ЦитатаПредлагаю альтернативный вариант комбайна.  

Принципиальных возражений нет, мелкие вопросы есть.
Вообще, для того, чтобы однозначно разрешить дилемму "ядерщина-солнце", нужно учесть кучу факторов: массу на единицу мощности и ресурс, возможность работать ночью, и т.д.

Ты предлагаешь громадное металлизированное надувное зеркало. Вопрос - сколько будет оно весить с учётом того, что работает в довольно нелёгких условиях, и срок службы должне составлять не менее года? Пожалуй, при оценке массы такой конструкции можно ориентироваться на несостоявшийся надувной модуль МКС. Его массу не помню, надо найти, но вроде - тонны. Это при том, что поверхность у него поменьше будет, чем у зеркала. Ладно, допустим, у обитаемого модуля избыточная толщина по требованиям надёжности, уменьшим в три раза - но масса всё равно будет порядка тонн. Плюс конструкция, которая эту массу держит на весу (сотни кг даже с учётом лунной тяжести). По массе уже получается как минимум сравнимо с реактором. Ночью работать не можем - получаем фактор 2. Ну и ресурс... Чёрт его знает, что будет происходить с альбедо такого зеркала.
 
В качестве опорной точки - говорят, что космические ЯЭУ эффективнее СБ начиная с мощности то ли 100 кВт, то ли 1 МВт (с ходу не вспомню). Вероятно, такие оценки можно применить и к комбайнам - причём, с учётом ночи, с фактором 2. А может, с учётом ресурса еще 2-3 вылезет.

В общем, надо смотреть в деталях. Победитель пока сильно неочевиден :)
 
ЦитатаНа 1 ГВт термоядерной мощности Земли приходится:
-- 4 харвестера;

ИМХО, сильно оптимистично. С учётом только солнечной энергии, тем более. Может, пересчитаешь?

ЦитатаСтоимость системы можно несколько снизить, если отказаться от выделения и накопления побочных продуктов.

ИМХО - нет. Невозможно выделить из реголита гелий, не выделив и все остальные газы. Чуть-чуть сэкономить, может быть, можно только на их разделении (кислород там от азота и т.д.), но совсем чуть-чуть.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 13:16:42
Pavel
ЦитатаЛично по мне, супермаховики идеальны для Луны.

Не понял, а зачем они вообще на Луне?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 26.08.2005 13:25:53
Народ, а на..зачем луну царапать? Какой поток гелия-3 от солнца?
Может запустить нечто тонкопленочное разворачиваемое на орбиту венеры, оно там накопит, свернет и прилетит обратно. Явно 300 таких штук будут дешевле всей этой лунной орды. Вопрос в потоке.

Это sas
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Татарин от 26.08.2005 13:41:53
ЦитатаНарод, а на..зачем луну царапать? Какой поток гелия-3 от солнца?
Может запустить нечто тонкопленочное разворачиваемое на орбиту венеры, оно там накопит, свернет и прилетит обратно. Явно 300 таких штук будут дешевле всей этой лунной орды. Вопрос в потоке.

Это sas
Примерно 1-2 ядра/(сек*см2).

На Луне он миллионы лет копился... и то его мало. :\
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Лютич от 26.08.2005 13:58:35
Кстати, про отсев каменюков от реголита. Зачем изобретать велосипед? Применить схему картофелекомбайна наоброт: вся масса без разбору снимается ножом и закидывается на решетчатый транспортер. Сыпучий реголит просыпается вниз в бункер и идет на переработку, каменюки едут себе дальше по транспортеру и выбрасываются за борт.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 15:17:04
Тоже вариант. Наверное, и еще проще можно. Например, прочная решетка прямо на заборнике, установлена под углом, чтобы немногочисленные булыжники легко было сбросить.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 15:20:20
ЦитатаМожет запустить нечто тонкопленочное разворачиваемое на орбиту венеры, оно там накопит, свернет и прилетит обратно.

Ага, накопит... за миллион-другой лет. Явно дешевле получится :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 15:32:04
По поводу энергоснабжения комбайнов (дилемма ядро-солнце).

В оценках по энергетической выгодности (см. 1-ю страницу), когда получили, что энергетический выигрыш при добыче гелия - 250   , предполагали, что выпаривание газа из реголита осуществляется нахаляву солнцем (энергозатраты учитывались только на доставку зеркал). Если греем не солнцем, а реакторами, энергетический выигрыш получится уже не 250, а где-то 40. В принципе тоже неплохо - раз у угля 16, у урана 20.

Так что может и впрямь лучше солнцем. Или комбинировать.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 26.08.2005 15:56:13
ЦитатаНарод, а на..зачем луну царапать? Какой поток гелия-3 от солнца?
Может запустить нечто тонкопленочное разворачиваемое на орбиту венеры, оно там накопит, свернет и прилетит обратно. Явно 300 таких штук будут дешевле всей этой лунной орды. Вопрос в потоке.
про поток - это мудро.  Но не надо стесняться , надо брать гелий-3 там , где его действительно много.  А больше всего его на Солнце ! Значит вешаем на очень низкой околосолнечной орбите суперзащищенный спутник и через магнитную воронку качаем окружающую солнечную атмосферу, а то и плазму с самой поверхности. Темпы добычи - ограничены только транспортными возможностями . ХС отлета конечно велика , но зато вокруг полно бесплатной энергии :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 26.08.2005 18:39:19
Цитата
Цитата
ЦитатаНо чтобы доставить 10 тонн с Урана (и еще добыть их там), от Земли должна будет улететь масса того же порядка.

Порядка десяти тонн? ;) Вполне могу поверить. Поскольку разделение газов по всей видимости будет производится последовательным охлаждением вплоть до температуры сжижения гелия, нужен один только турбодетандер плюс ядерная энергетическая установка весьма скромной мощности для питания оного. Если не в единицы, то в небольшие десятки тонн можно уложиться запросто.

Это какими такими технологиями? :)

А сколько по вашему может весить установка по сжижению газов производительностью, скажем, 100 тонн в сутки? Тогда за год вполне можно наработать несколько тонн He3. Реактор на насколько десятков киловат вполне можно в несколько тонн упихать. Вобщем, небольшие десятки тонн -- вполне консервативная оценка для такой конструкции.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 18:43:06
Ну вы что, не понимаете, что корабль, который доставит десять тонн к Урану и спустит в атмосферу, будет весить тысячу тонн в самом лучшем случае? Что для того, чтобы вытащить из атмосферы Урана 10 тонн даже при самом безудержном оптимизме понадобится корабль в 100 тонн, для доставки которого к Урану понадобится корабль в 10 000 тонн? Что для того, чтобы привезти на Землю те 10 тонн, что поднял из Урана корабль в 100 тонн, понадобится танкер в 1000 тонн?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 26.08.2005 18:54:05
Цитата
ЦитатаМне тоже солнечные концентраторы нравятся больше. Но к сожалению, от необходимости перелопатить и нагреть уйму лунного грунта они не избавляют.
А это, само по себе, неплохо. Бо дает массу очень ценного побочного продукта.

Конечно. Поэтому раньше начнется переработка грунта в гораздо меньших масштабах именно ради этого побочного продукта, который станет основным, а гелий-3 -- побочным. А уж со временем может и до целенаправленой добычи гелия дойдет.


Цитата
ЦитатаПри работе от Солнца число дней и годовой выход продукции можно смело делить на 3.
Почему на 3?  :roll:


С учетом того, что солце светит половину дней в году, а угол падения отнюдь света не всегда оптимален и зеркало стоит под углом к потоку.

Цитата
ЦитатаНу если уменьшить на порядок производительность и увеличить на порядок массы, я бы мог согласиться.
Обоснуйте, что ли... :)

Про производительность я написал ранее, почему. Меньшая собираемая энергия, чем вы почитали, и учет лунной ночи. А массы -- в связи с черезмерной оптимистичностью ваших оценок, которые также не слишком обоснованы. В принципе, тут мнение против мнения. Мне трудно представить все эти агрегаты в заявленых вами массовых лимитах.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 26.08.2005 19:16:15
ЦитатаЧто для того, чтобы вытащить из атмосферы Урана 10 тонн даже при самом безудержном оптимизме понадобится корабль в 100 тонн

Я же писал, что водород для работы ЯРД получается в процессе переработки атмосферы как побочный продукт. Его везти с Земли не надо, только пустые баки. Так что масса практически та же.

Цитатадля доставки которого к Урану понадобится корабль в 10 000 тонн?

Это зачем так много? Даже на "химии" соотношение будет значительно лучше, не говоря уж, что для таких перелетов ЭРД начинают выигрывать как по массе, так и по времени перелета.

Кстати, мы же говорили про массу, заброшенную к Урану. Если речь идет о массе на околоземной орбите вы тоже не забывайте домножать ваши лунные оценки на соответствующий коэффициент.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 21:30:50
Вадим Семенов
ЦитатаЯ же писал, что водород для работы ЯРД получается в процессе переработки атмосферы как побочный продукт. Его везти с Земли не надо, только пустые баки.

А сам ЯРД ничего не весит? А криогеника, чтобы собранный гелий за 10 лет пути не растерять? Да и сами баки должны быть оч-чень нехилыми. А рабочее тело на обратный путь? Если водородом хотите заправиться - значит, вам нужно поднять из Урана еще сотни тонн. Прибавьте к этому еще криогенику для водорода для поддержания его в жидком состоянии всё время разгона.

ЦитатаЭто зачем так много?

А потому что мало - ну не получится. Если настаиваете - давайте вашу развесовку, начиная со старта от Земли вплоть до возвращения.

ЦитатаЕсли речь идет о массе на околоземной орбите вы тоже не забывайте домножать ваши лунные оценки на соответствующий коэффициент.

Так для Луны коэффициент будет порядка двух-трёх, а вот для Урана...

И в -надцатый раз повторю: полёт туда-обратно - 20 лет. "Достаточно было и того, что не было пороха".
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 26.08.2005 21:35:14
Вадим Семенов
ЦитатаКонечно. Поэтому раньше начнется переработка грунта в гораздо меньших масштабах именно ради этого побочного продукта, который станет основным

А вот это очень вряд ли. Какой продукт мы получим, перелопатив 100 000 тонн грунта, если гелий-3 - не наша цель? Со 100 000 тонн реголита - всего 15 тонн разных газов, из них кислорода 6100 кг. Т.е. кислорода в реголите содержится 0,006% (по массе). Куда проще получить его из ильменита, где массовое содержание кислорода под 30%.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 27.08.2005 05:30:06
ЦитатаПрямых дотаций - не получите.

Ну я бы не стал так уверенно. Всё же это гадание то ли на гуще, то ли на бобах.

Это то, что сейчас есть. Прямые дотации выдаются очень неохотно, а уж в таких объемах... А вот льготы по налогообложению получить - вполне реально.

Да уж пора второму закону диалектики сработать.

Что-то в космонавтике он пока не очень работает... :(

А я понятия не имею, на чём именно мы будем выводить через 30 лет. "Протон" - просто иллюстрация того, что вывести 20 тонн за 40 млн. уже сегодня реально. Можно предполагать, что если сделать новый носитель на уровне сегодняшних технологий, то выведение, скажем, 30-ти тонн можно уложить в пределы 60 млн. В качестве оценки сгодится.

Выводить будем на Ангаре. И всяких разновидностях Ариан-5, Атлас-5 и Дельта-4. ИМХО, конечно. Но, опираясь на предыдущий опыт развития космонавтики, реалистичное. Да, еще Шаттл-С. Да, и 20т на низкую орбиту, а не на Луну, что, как Вы понимаете, 2 большие разницы.

ЦитатаКто платит, тот и заказываеи музыку, а платить будут в основном явно штаты.

Если рассуждать так - то тогда штатам  либо не надо жалеть деньги, либо не выпендриваться и заказывать на стороне самое дешевое из того, что есть.

Опыт МКС показывает, что штаты предпочитают выпендриваться и платить, а заказывать что-то у русских - только уж в самом крайнем случае.

ЦитатаПотом, низкая стоимость Протона - следствие крайне низкого уровня оплаты труда в России.

Это - на уровне предположений. Точно-то не знаем. Может, это американские ракеты дорогие из-за высокой нормы прибыли или еще из-за чего.

У Вас есть сомнения в существенной разнице в оплате труда инженера в ГКНПЦ и Локхид-Мартине? :)

ЦитатаНу и наконец, а сколько там у нас комбайн весит? Один реактор - "несколько тонн", а в целом, полагаю, тонн десять как минимум.

Ну зависит от мощности реактора, от конструкции, от многих факторов. В принципе-то можно в тонну и 200 МВт вписать, и больше (американский реактор "Феб" по программе ЯРД "Нерва" имел мощность в 5 ГВт при массе движка с защитой 13,6 тонн, наш РД-0410 имел массу порядка 2 тонн при мощности 200 МВт). У реактора комбайна удельная мощность, конечно, поменьше, потому что охладитель не такой хороший, как жидкий водород, плюс надо конвертить часть энергии в электричество, но тонна на мегаватт - оценка, скорее, даже пессимистическая. Масса перспективных реакторов из семейств "Буков" и "Топазов" (мощности тепловые - порядка мегаватта, электрические - 100 кВт) порядка тонны. Соответственно, комбайн можно вписать и в 5 тонн - ну будет у него не 5 МВт мощность, а 1,5-2. Тут уже будет зависеть от того, на чём возить будем.

Стоп. Согласно НК 6/99, стр.51 масса Топаз 100/40 - 4,4т. Да и на 100 квт он мог работать только год. В НК№1,2005 приводился проект гипотетического ядерного КА к Юпитеру, там ядерный энергоблок на 100квт потянул на 3,9т. ЯЭУ-400 (НК 5/2005) на 400 квт - 7,2т (одного урана там почти 300 кг) - кстати, интересна его тепловая мощность. ИМХО, разумнее ориентироваться на данные агрегаты, а не на ядерные ракетные двигатели. Так что тонна не мегаватт тепловой мощности  - слишком оптимистично, пока вырисовывается что-то типа 3-4 тонн, как минимум. Соответственно, только реактор 5Мвт комбайна потянет на 15-20 тонн.

ЦитатаПлюс к Луне как-то лететь надо, садится на нее. Значит, еще некий разгонн-посадочный блок. Если используем буксир, то все равно топливо к буксиру + системы ориентации и стыковки.

Разгонный - отдельно, посадочный - отдельно. Предположим, что везём комбайн массой 5 тонн. Благодаря малой лунной тяжести даже на химических движках с довольно посредственным УИ масса комбайна вместе с посадочной ступенью будет немногим больше 10 тонн.
Тащим всё это хозяйство к Луне многоразовым буксиром. Буксир - на ЭРД, УИ от 2000 с (современные серийные СПД имеют УИ 1500 с, разрабатываются движки на 3000-3500 с), масса самого буксира (движки, стыкузел, системы ориентации) менее тонны. На пути к Луне буксир запитывается от реактора комбайна (для полёта обратно у него есть солнечные панели или маленький изотопный генератор). Таким образом, у нас остаётся на рабочее тело почти 10 тонн. При хорошем УИ - вполне хватит.
В принципе вписаться можно - заметьте, на уровне существующих технологий, ничего экстраординарного.  

Во первых, комбайн явно растет по массе далеко за 5 тонн. Во вторых, рабочее тело для ЭРД придется тащить с Земли (и, кстати, сколько этого тела нам понадобится? Его мировое производство то отнюдь не велико). В третих, каким образом мы собираемся запитывать ЭРД от реактора комбайна - он у нас электричества вроде должен производить немного? В четвертых, сколько времени будет лететь буксир на ЭРД до Луны и обратно, и сколько оных буксиров понадобится, чтобы развернуть в разумные сроки (скажем, 10 лет) группировку из 400 комбайнов, необходимую для добычи столь незначительного, по Вашему мнению, количества гелия-3, как 1т.?

Невыгоревший уран в реакторе вообще практически не представляет опасности, у него смешная активность (в качестве иллюстрации - при сооружении первых ядерных реакторов урановые блоки укладывали в сборку голыми руками, вообще безо всякой защиты). Всякая сильно активная и долгоживущая дрянь накапливается в процессе работы реактора, так что при аварии на старте гораздо больше вреда будет от НДМГ (если выводим "Протоном"), чем от урана.

Хорошо, если Вы сможете убедить обывателя, что ядерное топливо - не радиоактивно, и если оно упадет обывателю в огород, то ничего страшного.

ЦитатаКомбайн с реактором - несколько миллионов?

А почему нет? Не знаю точно стоимости "Топазов" и "Буков", но не должны они быть сильно дорогими - просто не за счёт чего.

А почему да? Космическая техника стоит дорого, и серийность не сильно помогает. Вон, спутники связи давно отработаны, серийны, конкуренция дикая, а сколько стоят! С чего это все должно измениться?

ЦитатаПоинтересуйтесь, сколько стоит MSL (куда меньшая по размерам тележка).

Что это и что делает?

Это такая ядерная тележка, которую НАСА отправляет на Марс в 2009. Должна ползать по Марсу, скребсти камни, снимать, ну и т.п.

Или, говоря иначе, тонна - это 10 гигаваттных гелиевых электростанций на всю Землю. Даже не каждой стране-участнице достанется. ИМХО, такой этап еще можно, хоть, может, и с натяжкой, считать экспериментальным. Но 100 кг в год, на которых вы настаиваете - это явно не промышленные масштабы, т.к. обеспечивают один-единственный реактор. Чистой воды эксперимент.

Ладно, допустим, 1т. , т.е. 400 комбайнов.

Ну вспоминать еще и об автомобильчиках при 200 комбайнах - это уже как-то мелочно :wink: По сравнению с комбайнами и криостанция - не бог весть что.

И все же не одну дополнительную тонну тащить с Земли  придется.

Есть, как не быть. Значит, по вашим оценкам мы получили суммы сравнимые, разница в полтора раза. Ну, пусть в два, даже если учесть затраты на 10 электростанции, и посчитать, что затраты на каждую 2 млрд. Суммы, повторяю, сравнимые - при том, что мы делали грубые прикидки, ориентируясь на существующие технологии. При этом лунный проект создаёт стартовую площадку для создания экологически чистейшей энергетики в мировом масштабе, а Туруханская+Мезенская электростанция лишь решают часть энергетических проблем одной-единственной (хоть и особенно нам близкой) страны. Масштабы прибыли несравнимы. Если "убыток" в 20-30 млрд. раскидать по странам - да с удовольствием заплатят, лишь бы получить доступ к технологиям.

А почему, как Вы думаете, Туруханская ГЭС и Мезенская ПЭС который год в проектах? Оч большие и не быстро окупаемые капвложения. Почему тогда бизнес (а без бизнеса мы не обойдемся!) ломанется в проект с экономическими показателями минимум в 2 раза хуже?
И к каким таким особым технологиям страны получат доступ? К термоядерным - так на то ИТЭР есть. К космическим - у одних уже есть, а у кого нет, те ничего и не получат. Кроме, разве что, гелия за свои деньги.

ЦитатаУпс! Т.е. ИТЭР чистый эксперимент, типа токамаков, и до реального реактора от него еще неблизко. А сколько будет стоить DEMO?

Говорят, дешевле. В разы. Точной развесовки пока наверняка просто не существует.
К тому же гелиевый реактор с вероятностью выше 90% будет не токамаком - т.е. будет проще и дешевле. Плюс DEMO - реактор тритиевый, а это тоже - усложнение и удорожание. Впрочем, об этом я уже говорил.
 
Говорят, дельфины говорят. Говорят, и в правду говорят (с)
Если нет нормальных оценок стоимости реактора - о чем мы вообще говорим? Пока мы имеем только ПРОЕКТНУЮ стоимость ничего не вырабатывающего ИТЭРа. Да, он экспериментальный, но больше опираться все равно не на что.


ЦитатаА разве расходы на демонтаж и утилизацию отходов не закладываются в тариф уже сейчас?

Насколько я знаю - нет. Сейчас в мире вообще, по-моему, ни один реактор еще не был демонтирован.[/quote]

На утилизацию отходов закладываются точно, поскольку утилизировать их надо уже сейчас. Насчет демонтажа я не так уверен, но такую информацию я встречал. Может, кто знает точнее. А вообще, реакторы оказались куда жувучее, чем предполагалось. Сейчас серьезно говорят о том, что срок их службы может продлеваться до 70 лет...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 27.08.2005 00:05:47
ЦитатаА сам ЯРД ничего не весит? А криогеника, чтобы собранный гелий за 10 лет пути не растерять? Да и сами баки должны быть оч-чень нехилыми. А рабочее тело на обратный путь? Если водородом хотите заправиться - значит, вам нужно поднять из Урана еще сотни тонн. Прибавьте к этому еще криогенику для водорода для поддержания его в жидком состоянии всё время разгона.

Почему же не весит. Я же написал -- десятки тонн. Что из перечисленного вами тянет на сотни тонн и более, не считая, разумеется, водорода для ЯРД, который добывается прямо на Уране в качестве побочного продукта.

Цитата
ЦитатаЕсли речь идет о массе на околоземной орбите вы тоже не забывайте домножать ваши лунные оценки на соответствующий коэффициент.

Так для Луны коэффициент будет порядка двух-трёх, а вот для Урана...

А для Урана порядка 4-5, и что?

ЦитатаИ в -надцатый раз повторю: полёт туда-обратно - 20 лет. "Достаточно было и того, что не было пороха".

Я с этим не спорю совершенно. Время перелета -- серьезная проблема для добычи гелия на Уране, точно также как крайне низкая концентрация, требующая перелопатить огромное количество грутна --для добычи на Луне.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 27.08.2005 00:08:44
Athlon
ЦитатаЧто-то в космонавтике он пока не очень работает...

Пока... Да и то - работает всё же. Например, некоторый, хоть и небольшой, прогресс в области ЭРД имеет место. "Морской старт" можно вспомнить.

ЦитатаУ Вас есть сомнения в существенной разнице в оплате труда инженера в ГКНПЦ и Локхид-Мартине?

В этом сомнений нет. Увы. Но у меня есть сомнения, что оплата труда составляет большую долю стоимости ракеты класса "Протона".

ЦитатаСтоп. Согласно НК 6/99, стр.51 масса Топаз 100/40 - 4,4т. Да и на 100 квт он мог работать только год. В НК№1,2005 приводился проект гипотетического ядерного КА к Юпитеру, там ядерный энергоблок на 100квт потянул на 3,9т.

а) 100 кВт у Russian JIMO - это в электричестве, в тепле порядка 1 МВт. А нас интересует в основном тепло. По идее, и в случае Топаза тоже речь о 100/40 кВт именно электричества.
б) Массы реакторов даны, по всей видимости, с радиаторами.

ЦитатаТак что тонна не мегаватт тепловой мощности - слишком оптимистично, пока вырисовывается что-то типа 3-4 тонн, как минимум. Соответственно, только реактор 5Мвт комбайна потянет на 15-20 тонн.

Так зависимость мощности от массы нелинейная получается. И еще надо бы уточнить - вероятно, массы реакторов даются с защитой.

Во первых, комбайн явно растет по массе далеко за 5 тонн.

В 5 тонн какой-нибудь комбайн да упихнуть удастся. Мощность, конечно, будет меньше (кстати, если удастся при прогреве реголита осуществить рекуперацию тепла, то мощность перестанет быть таким узким местом), но если мы будем ограничены средствами выведения - хочешь не хочешь, придётся делать 5-тонные комбайны.

ЦитатаВо вторых, рабочее тело для ЭРД придется тащить с Земли.

Естественно. Я же и учел в массе, выводимой Протоном - под 10 рабочего тела, напр., криптона.

ЦитатаВ третих, каким образом мы собираемся запитывать ЭРД от реактора комбайна - он у нас электричества вроде должен производить немного?

10-100 кВт - должно хватить.

ЦитатаВ четвертых, сколько времени будет лететь буксир на ЭРД до Луны и обратно,

Зависит от параметров ДУ, но приблизительно - 30-40 суток в один конец.

Цитатаи сколько оных буксиров понадобится, чтобы развернуть в разумные сроки (скажем, 10 лет) группировку из 400 комбайнов, необходимую для добычи столь незначительного, по Вашему мнению, количества гелия-3, как 1т.?

Если летаем "равномерно" - не больше 10 штук.

ЦитатаХорошо, если Вы сможете убедить обывателя, что ядерное топливо - не радиоактивно, и если оно упадет обывателю в огород, то ничего страшного.

Ну теперь еще и о мнении обывателя сразу начинаем думать... Это уж совсем преждевременно - с другими бы проблемами разобраться.

ЦитатаЭто такая ядерная тележка, которую НАСА отправляет на Марс в 2009. Должна ползать по Марсу, скребсти камни, снимать, ну и т.п.

Так это же совсем другого класса тележка. Основная её стоимость, надо полагать, в электронике заключается, в приборах и т.д. Плюс очень жёсткие ограничения по массе.

ЦитатаЕсли нет нормальных оценок стоимости реактора - о чем мы вообще говорим? Пока мы имеем только ПРОЕКТНУЮ стоимость ничего не вырабатывающего ИТЭРа. Да, он экспериментальный, но больше опираться все равно не на что.

Ну это мы уже по третьему разу пойдём :)  Стоимость ИТЭРа - верхняя граница. Гелиевый реактор во многом проще. Плюс опыт, который будет накоплен. Минус диагностика. И т.д.

ЦитатаНа утилизацию отходов закладываются точно, поскольку утилизировать их надо уже сейчас.

Тем не менее не утилизируют и десятой доли. Это добро копится, переработать или захоронить - силёнок не хватает.

ЦитатаСейчас серьезно говорят о том, что срок их службы может продлеваться до 70 лет...

Допустим, что и продлят - без ущерба для безопасности. Ну, придётся их демонтировать на 20 лет позже, но ведь всё равно придётся.

ЦитатаИ к каким таким особым технологиям страны получат доступ? К термоядерным - так на то ИТЭР есть.

Получат возможность иметь свою собственную термоядерную электростанцию, осваивать технологию постройки, готовить своих специалистов - а без лунного гелия её нет смысла строить.

ЦитатаА почему, как Вы думаете, Туруханская ГЭС и Мезенская ПЭС который год в проектах? Оч большие и не быстро окупаемые капвложения. Почему тогда бизнес (а без бизнеса мы не обойдемся!) ломанется в проект с экономическими показателями минимум в 2 раза хуже?

Откровенно говоря, меня весьма радует переход вопроса в эту "инвестиционно-экономическую" плоскость :wink:
"Вот видите, ваше величество, вы уже торгуетесь" (с) анекдот
Приходим к выводу, что ежели ориентироваться в основном на существующие технологии, "лунно-гелиевый" прожект уже сравним с другими, существующими видами энергетики, которые рассматривают всё же как вполне имеющие право на жизнь.

ИМХО, основная цель достигнута - лунный гелий рассматривается уже не как абсолютная утопия, а как заслуживающая внимания идея. А уж кто победит в экономической, экологической и иной борьбе - сейчас всё равно с достоверностью определить невозможно. Но подумать и прикинуть детали уже сейчас имеет смысл.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Harsky от 27.08.2005 02:23:33
а зачем вообще ставить на комбайн реактор?
железную дорогу видели? для справки: мощность электровоза ЧС-7 порядка 7-8Мвт. так что вдоль трассы комбайна посылаем самоходные опоры ЛЭП с катушками провода, они подключаются к ТЯЭС на том самом 3He который в отличае от ТВЕЛов не надо возить за тридевять земель. или на худой конец от стационарного ядерного реактора, который получится легче (Мосштабный Фактор :) десятка-другого мелких передвижных. в минусах - потеря всей тепловой состовляющей. но для термоядерного реактора эта составляющая будет меньше чем для ядерного. плюсы - комбайны стремительно дешевеют и легчают, становятся ремонтопригодны
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 27.08.2005 23:46:39
Пока... Да и то - работает всё же. Например, некоторый, хоть и небольшой, прогресс в области ЭРД имеет место. "Морской старт" можно вспомнить.

И это за тридцать лет? Впечетляет! А кстати, чего такого особо прорывного в Морском Старте? Уже была платформа, по-моему, Сан-Марко называлась, с которой от побережья Кении Скауты запускали. Единственное принципиально новое - шаттл. Чем закончилось, напоминать не надо.
Так что предлагаю про перспективные вещи дискуссию закрыть и ориентироваться на то, что есть. Для реализма.

В этом сомнений нет. Увы. Но у меня есть сомнения, что оплата труда составляет большую долю стоимости ракеты класса "Протона".

А в стоимости любой вещи большую долю составляет оплата труда (хотя, в стоимости нефти все не так...). И стоимость материалов - это во многом тоже оплата труда, сталь тоже плавят люди, и не бесплатно.

а) 100 кВт у Russian JIMO - это в электричестве, в тепле порядка 1 МВт. А нас интересует в основном тепло. По идее, и в случае Топаза тоже речь о 100/40 кВт именно электричества.
б) Массы реакторов даны, по всей видимости, с радиаторами.

Т.е. на 1Мвт тепловой мощности для данных реакторов мы имеем ок.4 тонн веса. А радиаторы столько весят? И в нашем случае они не понадобятся?

Так зависимость мощности от массы нелинейная получается. И еще надо бы уточнить - вероятно, массы реакторов даются с защитой.

Ну, допустим, 2 тонны на 1 тепловой Мвт (при тепловой мощности 5Мвт). Ладно, реактор 5Мвт комбайна будет весить 10 тонн.
И почему УС-А и Russian JIMO нужна теневая защита, а нам не нужна?

В 5 тонн какой-нибудь комбайн да упихнуть удастся. Мощность, конечно, будет меньше (кстати, если удастся при прогреве реголита осуществить рекуперацию тепла, то мощность перестанет быть таким узким местом), но если мы будем ограничены средствами выведения - хочешь не хочешь, придётся делать 5-тонные комбайны.

Какой-нибудь это сколько по теплу? 1Мвт реактор - 3,9т, на всю остальную конструкцию 1,1т? И тогда для добычи 1т гелия-3 понадобится 2000 комбайнов...
Вообще, интересная наблюдается тенденция - сначала шла речь о монстре с энергетикой на гигават, потом о 10Мвт, затем о 5, а теперь и в 1Мвт не влезаем? А ведь чем меньше энергетика отдельного агрегата, тем его удельная производительность (на единицу массы конструкции) меньше. Не, ниже 5Мвт опускаться нельзя - ну что это, в самом деле, 2000 пусков Протонов в достаточно сжатые сроки? И 2000 пусков - это 80 млрд.$, и это еще без стоимости самих комбайнов, буксиров, и т.д. и т.п. И это только на уровень добычи, соответствующий началу промышленной эксплуатации!
Про рекуперацию тепла - мы сильно усложняем (и утежеляем...) конструкцию. Не представляю себе жизнеспособного способа реализации этой идеи.

Естественно. Я же и учел в массе, выводимой Протоном - под 10 рабочего тела, напр., криптона.

Я напомню Вам, что мировое производство криптона - 225т, криптон-ксеноновой смеси - еще 125т. А сколько нам понадобится?

ЦитатаВ третих, каким образом мы собираемся запитывать ЭРД от реактора комбайна - он у нас электричества вроде должен производить немного?

10-100 кВт - должно хватить.

Давайте уж определимся, 10 или 100. А то считать систему при разбросе данных на порядок как-то неудобно :(
Кроме того, нам придется запускать реактор на этапе перелета. Что подразумевает наличие для него еще одного режима работы и весьма вероятное в связи сэтим усложнение (и утежеление...) конструкции.

ЦитатаВ четвертых, сколько времени будет лететь буксир на ЭРД до Луны и обратно,

Зависит от параметров ДУ, но приблизительно - 30-40 суток в один конец.

К сожалению, сам посчитать не могу. Может, приведете расчеты? Массу 5Мвт комбайна оцениваем в 15т. на низкой околоземной орбите. Электрическая мощность 100квт, рабочее тело - криптон. Интересует продолжительность полета к Луне, количество затрачиваемого рабочего тела и ориентировочная сухая масса буксира

Ну теперь еще и о мнении обывателя сразу начинаем думать... Это уж совсем преждевременно - с другими бы проблемами разобраться.

А это разве не проблема? Это в России традиционно плюют на экологию, а на Западе экологическое лобби очень сильно и влиятельно. А при такой частоте пусков аварии будут происходить по нескольку раз в год. C соответствующим выпадением урана на огороды (услово)

Так это же совсем другого класса тележка. Основная её стоимость, надо полагать, в электронике заключается, в приборах и т.д. Плюс очень жёсткие ограничения по массе.

У нас, надо полагать, ограничения по массе нежесткие и электроника совсем примитивная.

Ну это мы уже по третьему разу пойдём :)  Стоимость ИТЭРа - верхняя граница. Гелиевый реактор во многом проще. Плюс опыт, который будет накоплен. Минус диагностика. И т.д.

Да мне понятно, что верхняя граница. Проблема в том, что пока, похоже, никто не может более-менее точно сказать, на сколько стоимость промышленного реактора будет отличатся от этой верхней границы. Что будет дешевле, ясно. Но насколько?

ЦитатаНа утилизацию отходов закладываются точно, поскольку утилизировать их надо уже сейчас.

Тем не менее не утилизируют и десятой доли. Это добро копится, переработать или захоронить - силёнок не хватает.

А здесь попрошу поподробнее, с ссылками.
 
Допустим, что и продлят - без ущерба для безопасности. Ну, придётся их демонтировать на 20 лет позже, но ведь всё равно придётся.

А амортизационных отчислений за эти годы сколько накопится... Ведь эксплуатационные расходы АЭС весьма низкие...

Получат возможность иметь свою собственную термоядерную электростанцию, осваивать технологию постройки, готовить своих специалистов - а без лунного гелия её нет смысла строить.

Интересное дело, зачем тогда этот самый тритиевый DEMO cобираются строить, ежели другая термоядерная энергетика, кроме гелиевой, не имеет смысла? Это происки вредителей? Или дураков?

Откровенно говоря, меня весьма радует переход вопроса в эту "инвестиционно-экономическую" плоскость :wink:
"Вот видите, ваше величество, вы уже торгуетесь" (с) анекдот
Приходим к выводу, что ежели ориентироваться в основном на существующие технологии, "лунно-гелиевый" прожект уже сравним с другими, существующими видами энергетики, которые рассматривают всё же как вполне имеющие право на жизнь.

ИМХО, основная цель достигнута - лунный гелий рассматривается уже не как абсолютная утопия, а как заслуживающая внимания идея. А уж кто победит в экономической, экологической и иной борьбе - сейчас всё равно с достоверностью определить невозможно. Но подумать и прикинуть детали уже сейчас имеет смысл.[/quote]

А что, я выражал сомнения в ТЕХНИЧЕСКОЙ возможности реализации данной затеи? Ежели кто так подумал, так я честно скажу - технически она реализуема! Как и идея покрыть пустыню Сахара солнечными батареями, и небоскреб высотой в 2км.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 28.08.2005 05:15:58
ЦитатаИМХО, основная цель достигнута - лунный гелий рассматривается уже не как абсолютная утопия, а как заслуживающая внимания идея. А уж кто победит в экономической, экологической и иной борьбе - сейчас всё равно с достоверностью определить невозможно. Но подумать и прикинуть детали уже сейчас имеет смысл

Так давно предлагается посчитать, сколько минимальная Не-добывающая инфраструктура на Луне будет стоить.

Факир, собери обсуждения этой темы да сделай-таки статью. Тут плотность аргументации весьма приличная получилась, вполне того стоит, мне кажется.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 00:28:52
Athlon
ЦитатаА кстати, чего такого особо прорывного в Морском Старте?

На мой взгляд, главная его особенность - то, что это технически и коммерчески успешный пример широкой международной кооперации.

ЦитатаТак что предлагаю про перспективные вещи дискуссию закрыть и ориентироваться на то, что есть. Для реализма.

Ну ежели реализм так трактовать - тогда дискуссию и открывать не стоило. Ибо гелиевого термояда в настоящий момент нет.

ЦитатаА в стоимости любой вещи большую долю составляет оплата труда (хотя, в стоимости нефти все не так...).

Это в СЕБЕстоимости, если её честно считать. А если значительная часть материалов и комплектующих закупаются у других производителей, каждый из которых накручивает свою прибыль при каждом переделе? Если часть стоимости составляет затраченная энергия, истраченные энергоносители - та же нефть, у которой себестоимость по данным Агента 7-8$ баррель, а продажная цена доходит до 64$? Вот и иди тут пойми, сколько что стоит... Это у Маркса было просто...

ЦитатаТ.е. на 1Мвт тепловой мощности для данных реакторов мы имеем ок.4 тонн веса. А радиаторы столько весят? И в нашем случае они не понадобятся?

Не знаю. Сколько весят - не знаю, понадобятся ли - надо полагать, понадобятся, но какие именно - очень большой вопрос.

ЦитатаНу, допустим, 2 тонны на 1 тепловой Мвт (при тепловой мощности 5Мвт). Ладно, реактор 5Мвт комбайна будет весить 10 тонн.

К сожалению, тут мы остаёмся на уровне довольно ламерских предположений. Если браться считать всерьёз - нужно проконсультироваться со специалистами или хотя бы основательно покопаться в литературе.

ЦитатаИ почему УС-А и Russian JIMO нужна теневая защита, а нам не нужна?

Ну так еще раз намекаю - защиту мы сделаем на месте, везти её с собой не надо. Правда, если извратимся и будем запускать реактор для запитки ЭРД, какая-то защита, возможно, и понадобится - но экранировать придётся только электронику, т.е., видимо, масса будет невелика. К тому же в качестве части экрана могут выступить элементы конструкции.

ЦитатаВообще, интересная наблюдается тенденция - сначала шла речь о монстре с энергетикой на гигават

Это потому что обсчитались :)

Цитатапотом о 10Мвт, затем о 5, а теперь и в 1Мвт не влезаем?

Вот такие они - задачи на оптимизацию. Мы же не выбрали критерии. То ли нам важнее производительность и минимальная масса, доставляемая на Луну, то ли мы жёстко ограничены по массе, выводимой за 1 раз грузоподъёмностью "Протона", то ли еще что...

Цитатану что это, в самом деле, 2000 пусков Протонов в достаточно сжатые сроки?

Это порнография :)

ЦитатаПро рекуперацию тепла - мы сильно усложняем (и утежеляем...) конструкцию. Не представляю себе жизнеспособного способа реализации этой идеи.  

Ну, вы не забывайте, что о комбайнах мы рассуждаем, к сожалению, на весьма ламерском уровне... Я тоже не вполне представляю себе, как организовать рекуперацию, но не уверен, что этого сделать нельзя. Больше того: могу предположить, что тупое выпаривание прогревом - не единственный и не лучший метод извлечения газовой фракции из реголита. Пример с получением кислорода из CО2 показывает, что если поработать головой и изучить явление, можно сэкономить очень много энергии даже безо всякой рекуперации.

ЦитатаЯ напомню Вам, что мировое производство криптона - 225т

Тонн по 10 на полёт (в предположении, что выводим "Протонами"). Дальше зависит от того, сколько полётов в год делаем. В принципе увеличить производство криптона труда не составит, его добывают из воздуха, и стоит он довольно недорого.

ЦитатаДавайте уж определимся, 10 или 100. А то считать систему при разбросе данных на порядок как-то неудобно  

Честно говоря, считать всё, закладываясь на "Протон", мне кажется делом дохлым. Практически тратой времени.

ЦитатаК сожалению, сам посчитать не могу. Может, приведете расчеты?

Сам я такие вещи не считал. Литература по полётам с малой тягой есть, но рыться и  специально считать пока смысла не вижу. Исходил из данных, приведенных у Левантовского - ЕМНИП, при тяговооруженности порядка 10^-4 и УИ 1500 с полёт к Луне занимает порядка 30 сут., полезная нагрузка порядка 30%. Если УИ выше - ПН будет больше, но тут нужно много факторов учитывать. Главное, что ПН порядка 50% и время перелёта не более 40 суток выглядят достаточно реалистично.

ЦитатаМассу 5Мвт комбайна оцениваем в 15т. на низкой околоземной орбите. Электрическая мощность 100квт, рабочее тело - криптон. Интересует продолжительность полета к Луне, количество затрачиваемого рабочего тела и ориентировочная сухая масса буксира

Давайте всё же для начала с критериями определимся. Тогда уже будет не так жалко потратить время, порыть литературу и посчитать.

ЦитатаА это разве не проблема? Это в России традиционно плюют на экологию, а на Западе экологическое лобби очень сильно и влиятельно. А при такой частоте пусков аварии будут происходить по нескольку раз в год. C соответствующим выпадением урана на огороды

Ну если надо будет - объясним, что это безопасно. В конце концов, в своё время удалось пропихнуть запуски изотопных генераторов - а вот они уже и при старте опасны.

ЦитатаУ нас, надо полагать, ограничения по массе нежесткие и электроника совсем примитивная.

По сравнению с ровером - конечно.

ЦитатаПроблема в том, что пока, похоже, никто не может более-менее точно сказать, на сколько стоимость промышленного реактора будет отличатся от этой верхней границы. Что будет дешевле, ясно. Но насколько?

Ну вы уж слишком многого хотите... "За копейку канарейку, и чтоб она пела басом".  Если пока даже неизвестно в точности, на основе чего будет создан гелиевый реактор - будет ли он ловушкой с левитирующим диполем, амбиполярной ловушкой, "драконом", или чем то еще - то как же можно точно определить его стоимость?!

ЦитатаА здесь попрошу поподробнее, с ссылками.

Специально не интересовался этим вопросом глубоко, сужу по многочисленным разрозненным сведениям - что-то читал, что-то слышал от людей. Так что сейчас за ссылками обратился бы к тому же Яндексу, что и вы. Но для примера - здесь я уже где-то постил пару фраз о ситуации, сложившейся вокруг трёх АЭС на Тайване. В топике про РАО на Луне тоже что-то было.

ЦитатаИнтересное дело, зачем тогда этот самый тритиевый DEMO cобираются строить, ежели другая термоядерная энергетика, кроме гелиевой, не имеет смысла? Это происки вредителей? Или дураков?

Почему ж не имеет, имеет. Это тот самый случай, когда лучшее - враг хорошего. Тритиевые лучше, чем АЭС, гелиевые лучше, чем тритиевые.

ЦитатаА что, я выражал сомнения в ТЕХНИЧЕСКОЙ возможности реализации данной затеи?

По-моему, было дело (в другом топике). Но возможно, я что-то неправильно понял.

ЦитатаЕжели кто так подумал, так я честно скажу - технически она реализуема! Как и идея покрыть пустыню Сахара солнечными батареями, и небоскреб высотой в 2км.

Ну ежели как небоскрёб - то всё нормально :)
Кстати, создатель Останкинской башни Никитин в своё время по заказу японцев спроектировал башню-город в 4 км. Правда, потом японцы устрашились собственного размаха и снизили высоту до 2 км, а потом и вовсе отказались... Но строить было можно :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 00:32:50
avmich
ЦитатаТак давно предлагается посчитать, сколько минимальная Не-добывающая инфраструктура на Луне будет стоить.

Ну так что же считать, если еще даже не определились с начальными данными - на какие средства выведения закладываться, каким должен быть комбайн... ИМХО, пока можно лишь очень грубо оценивать.

ЦитатаФакир, собери обсуждения этой темы да сделай-таки статью. Тут плотность аргументации весьма приличная получилась, вполне того стоит, мне кажется.

Думаю, что сделаю - но попозже. Пока еще нет окончательной ясности.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Igor от 28.08.2005 11:57:13
Какие-то странные разговоры про ЯРД, к этому времени должен существовать термоядерный реактор и как следствие ТЯРД, это совсем другая вещь.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 28.08.2005 21:25:04
Цитатаavmich
ЦитатаТак давно предлагается посчитать, сколько минимальная Не-добывающая инфраструктура на Луне будет стоить.

Ну так что же считать, если еще даже не определились с начальными данными - на какие средства выведения закладываться, каким должен быть комбайн... ИМХО, пока можно лишь очень грубо оценивать.

А какие данные сейчас есть? Тут в теме - 25 августа, 7-54 пм - упоминалось, что установка 50-100 тонн на Луне способна добывать тонну гелия в год - поправь, если ошибаюсь, всю тему подробно не смотрел.

Вполне можно оценить стоимость создания (1) и доставки (2) такой массы на Луну. Хотя лучше бы поточнее посчитать - 50 или 100, может, 30, а может, 200 - это тоже вполне считается, задавшись...

В общем, какие данные сейчас есть? :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 28.08.2005 21:52:42
Собственно, для очередного витка систематизации данных и нужна очередная версия статьи, как было в начале темы...

Насчёт доставки. Говоря о реально имеющихся технологиях - чтобы иметь конкретные числа - получается, что на отлётную к Луне Протоном с водородным разгонником можно закинуть примерно 8 тонн.

Почему Протоном - потому что ПН Протона примерно 21 тонна, с додыводом можно оценить в 23 тонны, из них 8 тонн ПН, 15 тонн - РБ, в котором 12,5 тонн - топливо ЖК+ЖВ.

Протон используется потому, что Ангара ближайшей перспективы несущественно больше выводит, и наоборот, существенно более ПН-ные ракеты пока что в стадии постановки задачи. КВРБ можно доразработать за небольшие деньги, но при данных массовых числах всё равно полезная отлётная масса будет 8 тонн.

Стоимость такого заброса - действительно, можно оценить в 40 млн долларов. Это ракета и РБ. ДУ рассчитывается под конкретную задачу, но из имеющихся компонентов; задача хорошо проработанная.

Из 8 тонн ПН посадить на поверхность Луны можно... ХС примерно 2700, средний УИ примерно 3400, Z получается около 2,21 . Итого 3,6 тонны, при 4,4 тоннах топлива, из которых надо вычесть около тонны на вспомогательное оборудование - баки, маршевый двигатель, ориентация-коррекция, навигация-связь - получится 2,5 тонны. Примерно :) . Стоимость, вероятно, будет порядка 50 миллионов долларов. Нельзя забывать о стоимость (до) разработки ЖК+ЖВ-разгонника и посадочной ступени, но это и не слишком много, и, конечно, будет распределено на все полёты... Другое дело, что кубики 2,5 тонны ПН на Луне - не очень много.

Следующий вариант. Пусть допускается разработка заметнго более тяжёлой РН в обозримом (30 лет всё же) будущем. Какая ПН может быть? 40 тонн - как у Тризенита, или Энергии-М? Или, может, 70 тонн, чтобы одним стартом, скажем, отправлять Клипер на окололунную орбиту и обратно? Деньги посчитать будет сложно, массы - 15 тонн отлётных и 5,5 на поверхности в первом случае, 30 отлётных и 12 на поверхности во втором. Грубая оценка, конечно. Теперь надо считать, что в эти тонны можно уместить.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 28.08.2005 22:34:24
На ЭРД, конечно, всё существенно интереснее получается :) . При использовании имеющегося реактора... Посадка на Луну всё равно потребует примерно уполовинивания массы - на ЖК+керосин опираться не получится, срок полёта к Луне велик... значит, УИ примерно 3200; с другой стороны, переход с гиперболы на низкую орбиту можно на ЭРД сделать. ХС получается где-то 1900 м/с, то есть, Z=1,81 . Если ПН (одного) Протона не включает РБ на ЭРД, то из 22 тонн на окололунной орбите примерно 12 тонн оказывается на поверхности, из которых примерно 11 тонн - ПН.

ЭРД выводим отдельно, второй ракетой :) . Ценой того, что полёт к Луне занимает год, получаем размер кирпичика на имеющемся Протоне - 11 тонн. Миллионов 60-80 долларов за кирпичик, наверное... разработок не очень много, хотя есть, конечно...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 28.08.2005 20:09:35
ЦитатаНа мой взгляд, главная его особенность - то, что это технически и коммерчески успешный пример широкой международной кооперации.

Это пример того, что одна организация, при наличии денег и желания, может купить все, что надо, у других организаций, в том числе и за границей. Так это никого не удивляет. Настоящая международная кооперация - это МКС. Впечатляет?

Цитата
ЦитатаТак что предлагаю про перспективные вещи дискуссию закрыть и ориентироваться на то, что есть. Для реализма.

Ну ежели реализм так трактовать - тогда дискуссию и открывать не стоило. Ибо гелиевого термояда в настоящий момент нет.

А отсутствие термояда, как Вы заметили, вызывает у меня кучу вопросов, главным образом, по его стоимости.
Здесь мы делаем допущение, что данный термояд все-же будет, основываясь на активно ведущихся (и хорошо проплаченных!) разработках.
По космическим технологиям, где ситуация аналогична (реакторы, мощные ЭРД) я тоже соглашусь, что все это более-менее реально.
Но ядерные двигатели, ВКС... На них нельзя ориентироваться, поскольку совершенно непонятно, когда все это будет, какие характеристики и ограничения будет иметь и сколько будет стоить. Придется вводить очень широкие допуски, ориентируясь больше на ИМХО, что совершенно лишает расчеты какого-либо реализма.

ЦитатаЭто в СЕБЕстоимости, если её честно считать. А если значительная часть материалов и комплектующих закупаются у других производителей, каждый из которых накручивает свою прибыль при каждом переделе? Если часть стоимости составляет затраченная энергия, истраченные энергоносители - та же нефть, у которой себестоимость по данным Агента 7-8$ баррель, а продажная цена доходит до 64$? Вот и иди тут пойми, сколько что стоит... Это у Маркса было просто...

Не думаю, что в России цепь поставщиков короче, а прибыли накручивается меньше (скорее наоборот). Стоимость энергоносителей явно не составляет значительной части в стоимости ракеты - это не выплавка аллюминия. Вообще, сам характер производства ракет подразумевает больщие затраты труда, как и в случае с другой техникой. А почему, как Вы думаете, большая часть бытовой техники производится в Азии?

Цитата
ЦитатаТ.е. на 1Мвт тепловой мощности для данных реакторов мы имеем ок.4 тонн веса. А радиаторы столько весят? И в нашем случае они не понадобятся?

Не знаю. Сколько весят - не знаю, понадобятся ли - надо полагать, понадобятся, но какие именно - очень большой вопрос.

К сожалению, тут мы остаёмся на уровне довольно ламерских предположений. Если браться считать всерьёз - нужно проконсультироваться со специалистами или хотя бы основательно покопаться в литературе.

При нашей с Вами информированности и квалификации в данной области ничего не остается, как ориентироваться на аналоги.

Цитата
ЦитатаВообще, интересная наблюдается тенденция - сначала шла речь о монстре с энергетикой на гигават

Вот такие они - задачи на оптимизацию. Мы же не выбрали критерии. То ли нам важнее производительность и минимальная масса, доставляемая на Луну, то ли мы жёстко ограничены по массе, выводимой за 1 раз грузоподъёмностью "Протона", то ли еще что...

ИМХО, нужно ориентироваться на ракету класса Протона (Атлас-5, Ариан-5, Ангара и т.п.). Ракеты поменьше, похоже, не смогут вывести приличный комбайн, а более крупные, типа Дельта-4Н или Шаттл-С/Энергия, имхо, будут проигрывать по экономике. Хотя, конечно, надо считать.

Цитата
Цитатану что это, в самом деле, 2000 пусков Протонов в достаточно сжатые сроки?

Это порнография :)

Согласен. :)

ЦитатаНу, вы не забывайте, что о комбайнах мы рассуждаем, к сожалению, на весьма ламерском уровне...

На каком умеем, на том мы и рассуждаем, конечно...

ЦитатаЯ тоже не вполне представляю себе, как организовать рекуперацию, но не уверен, что этого сделать нельзя.

А что мы поставим? Термоэлектрический преобразователь? Дригатель Стирлинга? Паровую турбину? ИМХО, максимум, что получим - КПД 10% при возросшем весе и сложности (уменьшении надежности) системы. Не стоит свеч.

ЦитатаБольше того: могу предположить, что тупое выпаривание прогревом - не единственный и не лучший метод извлечения газовой фракции из реголита. Пример с получением кислорода из CО2 показывает, что если поработать головой и изучить явление, можно сэкономить очень много энергии даже безо всякой рекуперации.

Да я только за. Но пока кроме тупого нагрева, никому в голову ничего не пришло.

Цитата
ЦитатаЯ напомню Вам, что мировое производство криптона - 225т

Тонн по 10 на полёт (в предположении, что выводим "Протонами"). Дальше зависит от того, сколько полётов в год делаем. В принципе увеличить производство криптона труда не составит, его добывают из воздуха, и стоит он довольно недорого.

Сейчас - ок.0,1 млн.$ за тонну. Возрастет спрос (а он сильно возрастет!)  - возрастут и цены. Либо сами строим неслабый завод по разделению воздуха. И включаем его стоимость в стоимость системы.

ЦитатаЧестно говоря, считать всё, закладываясь на "Протон", мне кажется делом дохлым. Практически тратой времени.

А на что закладываемся? Предлагайте, будем исходить из чего-то еще.

ЦитатаСам я такие вещи не считал. Литература по полётам с малой тягой есть, но рыться и  специально считать пока смысла не вижу. Исходил из данных, приведенных у Левантовского - ЕМНИП, при тяговооруженности порядка 10^-4 и УИ 1500 с полёт к Луне занимает порядка 30 сут., полезная нагрузка порядка 30%. Если УИ выше - ПН будет больше, но тут нужно много факторов учитывать. Главное, что ПН порядка 50% и время перелёта не более 40 суток выглядят достаточно реалистично.

Да, явно без специалиста не обойтись...

Цитата
ЦитатаМассу 5Мвт комбайна оцениваем в 15т. на низкой околоземной орбите. Электрическая мощность 100квт, рабочее тело - криптон. Интересует продолжительность полета к Луне, количество затрачиваемого рабочего тела и ориентировочная сухая масса буксира

Давайте всё же для начала с критериями определимся. Тогда уже будет не так жалко потратить время, порыть литературу и посчитать..

Давайте! Я давно к этому призываю! Для начала определимся, на чем выводить будем.

ЦитатаНу если надо будет - объясним, что это безопасно. В конце концов, в своё время удалось пропихнуть запуски изотопных генераторов - а вот они уже и при старте опасны.

А когда был последний пуск КА с РИТЭГ? 1997 год, Cassini. Какие при этом были вопли... Посмотрите соответствующий номер НК. Скоро к Плутону полетим, поглядим, что будет.

Цитата
ЦитатаУ нас, надо полагать, ограничения по массе нежесткие и электроника совсем примитивная.

По сравнению с ровером - конечно.

Насчет электроники я бы поспорил... Комбайн должен быть тачкой совершенно автономной, а то управлять ими при таком их количестве - зашьешся...

ЦитатаНу вы уж слишком многого хотите... "За копейку канарейку, и чтоб она пела басом".  Если пока даже неизвестно в точности, на основе чего будет создан гелиевый реактор - будет ли он ловушкой с левитирующим диполем, амбиполярной ловушкой, "драконом", или чем то еще - то как же можно точно определить его стоимость?!

Как все запущено...

Цитата
ЦитатаИнтересное дело, зачем тогда этот самый тритиевый DEMO cобираются строить, ежели другая термоядерная энергетика, кроме гелиевой, не имеет смысла? Это происки вредителей? Или дураков?

Почему ж не имеет, имеет. Это тот самый случай, когда лучшее - враг хорошего. Тритиевые лучше, чем АЭС, гелиевые лучше, чем тритиевые.

Так я ж о том, что к термоядерным технологиям разные страны вполне могут получить доступ и без лунного гелия. Так что это не стимул. Стимул может быть только один - экономическая эфеективность (экология, в конце концов, в данном случае тоже часть экологии)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 00:11:59
ЦитатаРазработка грунта ведется скребком-шестеренкой, затем грунт разрыхляется и пыль с большой скоростью прокидывается по баллистической траектории в длинной плоской трубе (порядка - 6-10м). На участок трубы (на этом участке труба прозрачна) со всех сторон подается световая мощность, достаточная для разогрева пыли до 700-800С. Пыль падает в наклонный герметичный пылесборник, объем которого соединен с криогенными ловушками-насосами высокого вакуума. Отработанная пыль выгребается снизу "шестеренкой" при температуре около 300С.

Можно пояснить, зачем такая техника предлагается - греть пыль на лету? Удастся ли прикладывать такую мощность к пыли - чтобы на многие сотни градусов температуру поднимать за секунды полёта? КПД какой будет?.. Это я к тому, что удастся ли такую концентрацию энергии - МВт на кг - получить?

Что за длинная плоская труба, можно подробнее?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 28.08.2005 20:18:18
ЦитатаЦеной того, что полёт к Луне занимает год,

Я знал, я знал! :D  :D  30 суток мне казались больно оптимистичными, но сам посчитать не мог. А знающий человек посчитал. Теперь у нас кое-что есть, а то воду в ступе толчем...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 00:22:40
Цитата
ЦитатаЦеной того, что полёт к Луне занимает год,

Я знал, я знал! :D  :D  30 суток мне казались больно оптимистичными, но сам посчитать не мог. А знающий человек посчитал. Теперь у нас кое-что есть, а то воду в ступе толчем...

Не, я не считал - взял в качестве грубой оценки данные по СМАРТу. В нашем случае сроки скорее уменьшатся - если мы везём хороший реактор на борту, то ЭРДы выдают большую тягу, а это главный фактор во времени полёта.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 00:42:14
"...There is, however, another advantage to solar power and that is if you do not want power, but just want high temperature for driving oxygen out of oxides, you may not need mirrors that have to be moved. It might be sufficient to have the right  kind of surface  that absorbs and emit ultraviolet but is highly reflective in the visible and infrared. In equilibrium with solar radiation, this will give high temeratures; the farther you go in the ultraviolet the more you can approach the maximum temperature obtainable, the surface temperature of the Sun. If you try to approach this limit, then the energy content - the power - will be small because it utilizes a smaller portion of the solar spectrum. But the temperature you can get is high. What the optimum is where you want to compromise, I do not know.

Let me extend this idea one step further. I would not only like to get very high temperatures; I also want to get very low temperatures as cheaply as possible. You can achieve the latter during the 14-day lunar night. If you isolate yourself from the surface of the Moon, put your apparatus on legs and put some space in between - all very cheap arrangements - you can approach temperatures in the neighbourhood of 2,7 degrees Absolute. In this way, you can get low temperature regions of large volume and high temperature regions of large volume..."

Edward Teller, Lawrence Livermore Laboratories, UC, Livermore, CA, 1984

http://www.stirlingengine.com/faq/one?scope=public&faq_id=1

"Real Stirling engines can reach 50 percent of the maximum theoretical value."
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 00:48:11
Критика Athlon-а хороша в том смысле, что на все такие вопросы надо уметь отвечать :) .

Поэтому и надо срочно писать вариант материала, где отвечать на "частые вопросы" типа "насколько дорого будет Х... какой КПД будет у У... удастся ли технически сделать З".

Вот, скажем, ЖК+ЖВ разгонники уменьшают ПН вдвое примерно, но снимают вопросы о времени полёта (3 суток примерно) или о стоимости ксенона. Наоборот, ЭРД жужжат долго (до года, хотя существенно зависит от энерговооружённости борта), но увеличивают ПН - в те же два раза. А даже год ждать в таком проекте - это всё же рассматривается.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 28.08.2005 20:55:20
ЦитатаНе, я не считал - взял в качестве грубой оценки данные по СМАРТу. В нашем случае сроки скорее уменьшатся - если мы везём хороший реактор на борту, то ЭРДы выдают большую тягу, а это главный фактор во времени полёта.

А я то обрадовался... :(
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 15:18:58
avmich
ЦитатаА какие данные сейчас есть? Тут в теме - 25 августа, 7-54 пм - упоминалось, что установка 50-100 тонн на Луне способна добывать тонну гелия в год - поправь, если ошибаюсь, всю тему подробно не смотрел.

К сожалению, ошибаешься :( ... 50-100 тонн - это масса (хотя, возможно, сильно завышенная, но этого не легче) только полустационарной криогенной установки для разделения газов и изотопов гелия. А по поводу суммарной массы оборудования, необходимого для выделения из реголита "первичного газа", содержащего тонну гелия-3, как раз и ломаются копья. Но судя по всему, это тысячи тонн.

Цитатаполучается, что на отлётную к Луне Протоном с водородным разгонником можно закинуть примерно 8 тонн.

ИМХО, доставку на "химии" даже рассматривать не стоит. Всё-таки 30 лет еще в запасе, да и тысячи тонн закидывать химией - выглядит утопично...

ЦитатаПосадка на Луну всё равно потребует примерно уполовинивания массы - на ЖК+керосин опираться не получится, срок полёта к Луне велик... значит, УИ примерно 3200;

А если что-то ядовитое, но с высокой энергетикой и высококипящее? Количество горючки в посадочной ступени невелико, так что даже взрыв на старте экологической катастрофой не грозит.

ЦитатаЭРД выводим отдельно, второй ракетой :) .

Лучше ему быть многоразовым. Можно и со своим реактором.

ЦитатаЦеной того, что полёт к Луне занимает год,  

Пардон, а с чего так много? Ты что, взял тяговооруженность где-нибудь в 10^-6?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 28.08.2005 21:26:58
Из информации, приведенной в НК№5,2003, стр.52 КПД плутониевого термоэлектрического преобразователя MMRTG - 7%, RSG (на базе двигателя Стирлинга) - 23%. Это к вопросу рекуперации тепла.
Там же (стр.31) написано, что масса активной зоны перспективного реактора SAFE-400 тепловой мощностью 400 кВт - 512кг. Учитывая, что реактор - это не только активная зона, моя оценка в 2т на 1МВт тепловой мощности выглядит вполне реалистично.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 15:30:06
avmich
ЦитатаКритика Athlon-а хороша в том смысле, что на все такие вопросы надо уметь отвечать :) .

Поэтому и надо срочно писать вариант материала, где отвечать на "частые вопросы" типа "насколько дорого будет Х... какой КПД будет у У... удастся ли технически сделать З".

Писать такой FAQ еще рано, как раз потому, что не на все вопросы пока удётся внятно ответить :)

ЦитатаНаоборот, ЭРД жужжат долго (до года, хотя существенно зависит от энерговооружённости борта),

Могут и дольше - если есть энергия. Ресурс СПД вполне может составлять несколько лет, особенно при профилировании канала (по расчётам Козлова из Института Прикладной Математики им. Келдыша ресурс возрастает чуть ли не в 1,5-2 раза).
А если ты о времени перелёта - можно и в месяц уложиться, всё зависит от движков и мощности бортового питания. У СМАРТа наверняка считанные киловатты были, а мы закладываемся не реакторы - значит, мощность в электричестве берём минимум от 100 кВт.

 
Цитатано увеличивают ПН - в те же два раза.

Могут и сильнее - зависит от УИ. А потолок УИ плазменников еще далеко не достигнут.

ЦитатаА даже год ждать в таком проекте - это всё же рассматривается.

Как раз это мы вполне можем себе позволить. Да  год - это очень много. Это или мы берём очень дохлый источник энергии, или очень высокий УИ (но в случае высокого УИ резко возрастает и ПН, доставляемая к Луне).
Кстати, у тебя Левантовского под рукой нет, глянуть главу о полётах к Луне? Там точно есть оценки по перелётам с ЭРД - хоть и для частного случая.

Athlon
ЦитатаА я то обрадовался...

Экий вы, право слово, злорадный :wink:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 01:31:30
Вот поэтому и надо обновление "исходных данных" вывешивать.

Насчёт посадки с УИ > 3200 . Чтобы УИ организовать побольше, на ЖРД явно понадобится криогеника. А она недоживёт до Луны - если на ЭРД пускать. По крайней мере, таких вариантов мне сейчас не видно. Ну, УИ, может, удастся поднять до 3300 - если много всего на Луну отправлять, то выгоднее в R&D вложиться. 1900 м/с ХС - это из расчёта, что 1-я космическая для Луны - 1650 примерно, и 250 м/с - для управляемой посадки (1650 м/с при 3 "же" гасятся примерно за минуту, гравитационные потери - максимум 1,62 * 60 = 100 м/с - достаточно невелики). Массовое совершенство посадочной установки можно попробовать подтянуть... Итого, получается -

ХС 1900, УИ 3300
Z = 1,78
На низкой круговой у Луны - 22 тонны, на поверхности - 12,3 тонны
10 тонн топлива, посадочная ступень имеет Z = 10 -
то есть, на поверхности ПН та же самая - 11 тонн

Особенно не наиграешь :) . Но 11-тонные кубики при сегодняшней технологии - тут ведь действительно мало чего существенно неопробованного делать, лет через 6 после начала финансирования можно первый полёт запускать...

Интереснее скорее, как эта доставленная масса будет распределяться по оборудованию.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 28.08.2005 21:39:28
ЦитатаЭкий вы, право слово, злорадный :wink:

Такой уж родился... :D  :D  :D

Для реабилитации - подкину идею, что посадочную ступень на Луну можно заправлять попутно вырабатываемыми на Луне же ЖК и ЖВ. Дальше стыковать на орбите Луны со свежеприбывшим грузом, посадка, отцепка груза, снова заправка и т.п. Естественно, для этого нужно развернуть на Луне приличную начальную инфраструктуру традиционным способом.

Очень интересует время полета на ЭРД к Луне. От этого будет зависеть необходимое количество разгонников и ресурс реактора.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 01:41:07
ЦитатаКстати, у тебя Левантовского под рукой нет, глянуть главу о полётах к Луне? Там точно есть оценки по перелётам с ЭРД - хоть и для частного случая.

Есть. Вот, например, что написано:

"...Вот как происходит перелёт ионного корабля в одном из рассчитанных вариантов. Сначала корабль в течение 1191 ч (50 сут!) движется по околоземной спирали (скорость истечения 50 км/с), затем в течение 76 ч (ещё 3 сут!) движется пассивно и, наконец, в течение 241,5 ч (ещё 10 сут!) совершает около 490 оборотов вокруг Луны, проводя сложную операцию по выходу на окололунную орбиту. Во время этой операции скорость истечения составляет 10 км/с, а начальное реактивное ускорение равно 1,175е-4 g . Ближайшая к Луне точка первого окололунного витка находится на высоте 3540 км, а окончательная высота орбиты равна 32 км...

Весь перелёт занимает около 63 сут, причём суммарная ХС достигает 7850 м/с. Если бы та же операция совершалась с помощью двух импульсов большой тяги, то суммарная ХС составила бы 3870 м/с благодаря почти полному отсутствию гравитационных потерь..."

В.И.Левантовский, МКПВЭИ, 1974 г
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 01:44:32
50 км/с - т.е. 5000 с - такой УИ доступен ЭРД? А то до 3000 ионники летали вроде, а дальше...

Правда, опять же вроде от энерговооружённости зависит.

Но суть дела не меняет - один год лететь к Луне - это хороший запас сверху, и при этом вполне допустим для данной задачи. Думаю, по ЭРДам надо будет оптимизировать скорее эксплуатационные расходы и сложность R&D, чем необходимость достигать пороговых характеристик.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 15:49:31
Athlon
ЦитатаНастоящая международная кооперация - это МКС. Впечатляет?

Скорее да. 400 тонн на орбите - не шутка всё-таки ("Мир" был 130, ЕМНИП).

Цитатаосновываясь на активно ведущихся (и хорошо проплаченных!) разработках.
По космическим технологиям, где ситуация аналогична (реакторы, мощные ЭРД) я тоже соглашусь, что все это более-менее реально.
Но ядерные двигатели, ВКС...

Гиперзвуковые разработки очень хорошо проплачиваются военными в тех же США. В России, несмотря на всю нашу, мягко говоря, бедность, работы в этом направлении тоже ведутся.
По поводу ЯРД НАСА периодически высказывается, очень может быть, что у них такие работы возобновятся. Да и у нас иногда вспоминают.  

ЦитатаНе думаю, что в России цепь поставщиков короче, а прибыли накручивается меньше (скорее наоборот). Стоимость энергоносителей явно не составляет значительной части в стоимости ракеты - это не выплавка аллюминия. Вообще, сам характер производства ракет подразумевает больщие затраты труда, как и в случае с другой техникой.

Мы остаёмся в области ИМХО, к сожалению...

ЦитатаА что мы поставим? Термоэлектрический преобразователь? Дригатель Стирлинга? Паровую турбину? ИМХО, максимум, что получим - КПД 10% при возросшем весе и сложности (уменьшении надежности) системы. Не стоит свеч.

Да я ж совсем не про то. Имелось в виду следующее: после выделения газов горячий (800 С) реголит нужно выкинуть, он уже своё отдал. Пропустим его через теплообменник, где часть тепла (по возможности большую) он отдаст теплоносителю, а нагретый теплоноситель, в свою очередь, подогреет свежевзятый с поверхности холодный реголит.

ЦитатаДа я только за. Но пока кроме тупого нагрева, никому в голову ничего не пришло.

Потому что не задумывались специально (собственно, в этом топике по сути впервые подняли проблему энергозатрат именно на вытапливание газов). С СО2 сначала так же было.
С реголитом - могу предположить следующее (всё, разумеется, весьма спекулятивно). Размеры пылинок реголита порядка 0,3 мм. Вероятно, молекулы газов, выделяющиеся при нагреве, содержатся в очень тонком поверхностном слое пылинок. Следовательно, прогревать пылинку целиком необходимости нет, нужно прогреть лишь тонкий слой, который по массе не составляет и процента. Как греть лишь поверхностный слой? В первую очередь на память приходит скин-эффект. Но тут уже нужно крепко подумать (выяснить для начала электрические параметры реголита) и поэкспериментировать.

ЦитатаНа каком умеем, на том мы и рассуждаем, конечно...

Я подвожу к мысли, что уже сейчас Лавочкинскому КБ в кооперации с реакторщиками и тепловиками имело бы смысл начать предварительные проработки лунного комбайна.

ЦитатаПри нашей с Вами информированности и квалификации в данной области ничего не остается, как ориентироваться на аналоги.

Надо бы хоть в базовую литературу основательно врыться... Может, удастся этим заняться в ближайшую пару месяцев.

ЦитатаДа, явно без специалиста не обойтись...

Да само по себе посчитать несложно - "Динамика космических полётов с малой тягой" в ящике лежит, нужно только потратить вечер, сесть и посчитать. Когда окончательно определимся с вводными - не лень будет и разобраться.

ЦитатаСейчас - ок.0,1 млн.$ за тонну.

Точно? Вы ничего не напутали?

ЦитатаВозрастет спрос (а он сильно возрастет!) - возрастут и цены. Либо сами строим неслабый завод по разделению воздуха.

Ну это уж слишком - с чего бы им сразу возрастать? Почему бы производителям технических газов не нарастить производство при той же норме прибыли? Если учесть, что в России некоторые производители технических газов фактически входят в структуры Минатома - особых проблем не вижу.

ЦитатаА на что закладываемся? Предлагайте, будем исходить из чего-то еще.

Например, на некий АКС с ПН на орбите порядка 30 тонн - нечто вроде "Старлайнера" от Streamflow. Возьмём за ориентиры предлагаемые им ПН и стоимость выведения.



ЦитатаДавайте! Я давно к этому призываю! Для начала определимся, на чем выводить будем.

ИМХО, не так важно на чём, как какими кусками и по какой цене. Пусть хоть грифоны в лапах на орбиту вытаскивают.

ЦитатаНасчет электроники я бы поспорил... Комбайн должен быть тачкой совершенно автономной

Так у комбайна задачи куда проще - медленно ползать по равнине, практически не имеющей неровностей рельефа, сравнимых с размерами комбайна (а на Марсе - не так), да соскребать реголит. При чём при необходимости оператор всегда может взять на себя управление в режиме онлайн, даже с Земли (запаздывание сигнала не более двух секунд, в отличие от десятка минут для Марса). И т.д.

ЦитатаКак все запущено...

Наоборот, всё хорошо - раз есть куча вариантов и перспектив, что-нибудь да сработает :D   И возможно, даже раньше, чем мы ожидаем.
 
ЦитатаТак я ж о том, что к термоядерным технологиям разные страны вполне могут получить доступ и без лунного гелия.

Это всё же несколько разные технологии - тритиевая и гелиевая.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 16:18:19
avmich
ЦитатаЧтобы УИ организовать побольше, на ЖРД явно понадобится криогеника.

И даже со всякими фтористыми соединениями ничего не выйдет без криогеники?

ЦитатаНа низкой круговой у Луны - 22 тонны,

Не совсем понял - так на какую массу на околоземной орбите ты закладывался? Два "Протона", 42 тонны?

ЦитатаВесь перелёт занимает около 63 сут

Хм, а у меня в памяти почему-то засело - порядка 30 суток. Правда, я читал издание 79-го года, возможно, там он рассматривал другой случай.
Кстати, в приведенном отрывке почему-то ничего не сказано о доставляемой ПН.

Цитата50 км/с - т.е. 5000 с - такой УИ доступен ЭРД?  

Почему же нет? Вполне. Для ионников - влёгкую, СПД или ДАС - тоже можно сделать. Просто до сих пор не было задачи создать плазменник с таким УИ, на серийных для спутников вполне обходились полутора тысячами. Кстати, "Энергия" в марсианском проекте, ЕМНИП, закладывается на ДАС с УИ 3000 с. А американцы на стенде уже гоняли плазменник с варьируемым УИ (не VASIMR) до 4500:

Directed research pertaining to high-power, high specific impulse Hall
thrusters was conducted under the sponsorship of Project Prometheus. This effort has culminated in the design and fabrication of the NASA-400M Hall thruster, designed for 50 kW operation at specific impulses greater than 4500 seconds. A description of NASA GRC's program year 2004 accomplishments in the area of Hall thruster propulsion is presented.


ЦитатаДумаю, по ЭРДам надо будет оптимизировать скорее эксплуатационные расходы и сложность R&D

ЭРД нужных параметров уже почти есть, так что средства на их разработку включать в "гелиевую" программу нет необходимости.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 16:35:58
Athlon
ЦитатаДля реабилитации - подкину идею, что посадочную ступень на Луну можно заправлять попутно вырабатываемыми на Луне же ЖК и ЖВ. Дальше стыковать на орбите Луны со свежеприбывшим грузом, посадка, отцепка груза, снова заправка и т.п. Естественно, для этого нужно развернуть на Луне приличную начальную инфраструктуру традиционным способом.

Многоразовые транспортники "Луна-лунная орбита" - это, конечно, хороший вариант. Но большой вопрос, чем именно заправлять. Если ЖВ+ЖК - то кислорода наделать не проблема, а с водородом хуже - только из реголита (если льда в кратерах не найдётся). Один комбайн, нарабатывающий за год пару килограммов гелия-3 попутно соберет около 10 тонн водорода - в принципе, на несколько взлётов-посадок хватит, но впритык. И собирать долго. Может быть, больше шансов у силанов.
А лично мне кажется более перспективной ядерная взлётно-посадочная ступень, заправляемая кислородом, который относительно легко тоннами добывать из ильменита.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 02:43:43
Цитатаavmich
ЦитатаЧтобы УИ организовать побольше, на ЖРД явно понадобится криогеника.

И даже со всякими фтористыми соединениями ничего не выйдет без криогеники?

Ну, УИ же ~ sqrt(1/mu) . Во-первых, как тут без водорода в качестве рабочего тела? Во-вторых, F2 - это криогеника, O2 - криогеника, вариации (теоретические) на тему O3 - криогеника... разве вот ClF3 жидкий при н.у... Но проблему водорода это не снимает. А вот экзотики добавляет изрядно...

Но тут есть обходной путь, состоящий в том, что O2 берётся с Луны. См. дальше.

Цитата
ЦитатаНа низкой круговой у Луны - 22 тонны,

Не совсем понял - так на какую массу на околоземной орбите ты закладывался? Два "Протона", 42 тонны?

Нет. Смотри, какое рассуждение.

Нам ведь что надо? Нам надо максимизировать размер кирпичика, чтобы не строить по кусочкам, а пускать модули побольше. При условии использования Протона максимальный кирпич - это 22 тонны, ПН Протона на ИСЗ.

Схема такая. При УИ РБ с ЭРД в 30000 м/с и потребной ХС ИСЗ-ИСЛ в 8000 м/с Z получается exp(8/30) = 1,3 . То есть, на 22 тонны ПН + 1 тонна РБ требуется 23 * 1,3 - 23 = 30 - 23 = 7 тонн топлива. Это как раз ПН Союза.

Многоразовый РБ с ЭРД, массой в 1 тонну, заправляется 7 тоннами топлива, стыкуется к 22 -тонной ПН и отвозит её на ИСЛ. После чего РБ возвращается на ИСЗ.

Теперь проблема только в том, сколько из кирпичика в 22 тонны на окололунной орбите можно доставить на поверхность. Хочется побольше - чтобы не дробить оборудование на маленькие кусочки. ЭРД не спасёт - у него тяга маленькая. Подошёл бы ЯРД, но это отдельная глава, которая тоже денег потребует, и как раз больше на R&D . Остаётся ЖРД.

Если топливо вести с собой - то криогеника не подходит, значит, УИ не больше 3200, значит, почти половина массы из 22 тонн - в топливо.

А вот если О2 тащить с Луны - где его много и где его можно добывать значительно более скромной индустрией, чем индустрия добычи Не3 - то можно и УИ иметь 3500, и Z куда как лучше (керосин-кислородные ЖРД на 1 кг керосина тратят примерно 2,5 кг кислорода). То есть,

1900 = 3500 * ln Z
Z = exp(19/35) = 1,72

Это примерно значит, что из 22 тонн примерно 5 тонн - керосин, ещё 12,5 тонн ЖК тащим с Луны, вместе с многоразовым посадочным модулем, и ПН на Луне получается 17 тонн.

Это если не закладываться на лунный водород :) .
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 28.08.2005 22:45:44
Цитата
ЦитатаНастоящая международная кооперация - это МКС. Впечатляет?

Скорее да. 400 тонн на орбите - не шутка всё-таки ("Мир" был 130, ЕМНИП).

А теперь вспомним, сколько эти 400тонн (а пока еще отнюдь не 400) стоили, продолжительность строительства и то, каким количеством скандалов и взаимных обвинений все это сопровождалось и сопровождается... :(

ЦитатаГиперзвуковые разработки очень хорошо проплачиваются военными в тех же США.

Цифры не приведете? Пока все, что есть - насовский X-43, от которого до полноценных ВКС... А военные в США и Dyna Soar финансировали, и много чего еще.

ЦитатаВ России, несмотря на всю нашу, мягко говоря, бедность, работы в этом направлении тоже ведутся.

А, Холод имеете в виду? И как, давно там были новости? Один и тот же макет с выставки на выставку который год таскают...

ЦитатаПо поводу ЯРД НАСА периодически высказывается, очень может быть, что у них такие работы возобновятся. Да и у нас иногда вспоминают.

Высказывались и вспоминали и 40 лет назад (пожалуй, куда активнее чем сейчас). И чего?

ЦитатаДа я ж совсем не про то. Имелось в виду следующее: после выделения газов горячий (800 С) реголит нужно выкинуть, он уже своё отдал. Пропустим его через теплообменник, где часть тепла (по возможности большую) он отдаст теплоносителю, а нагретый теплоноситель, в свою очередь, подогреет свежевзятый с поверхности холодный реголит.

А, я имел в виду, что электричеством будем греть. Нагрев теплоносителя, он, конечно, на первый взгляд выглядит более привлекательно, но надо бы прикинуть массу и КПД подобной установки...

ЦитатаПотому что не задумывались специально (собственно, в этом топике по сути впервые подняли проблему энергозатрат именно на вытапливание газов). С СО2 сначала так же было.
С реголитом - могу предположить следующее (всё, разумеется, весьма спекулятивно). Размеры пылинок реголита порядка 0,3 мм. Вероятно, молекулы газов, выделяющиеся при нагреве, содержатся в очень тонком поверхностном слое пылинок. Следовательно, прогревать пылинку целиком необходимости нет, нужно прогреть лишь тонкий слой, который по массе не составляет и процента. Как греть лишь поверхностный слой? В первую очередь на память приходит скин-эффект. Но тут уже нужно крепко подумать (выяснить для начала электрические параметры реголита) и поэкспериментировать.

Уу.. Эт совсем другая тема...

ЦитатаЯ подвожу к мысли, что уже сейчас Лавочкинскому КБ в кооперации с реакторщиками и тепловиками имело бы смысл начать предварительные проработки лунного комбайна.

Да кто против... Вон, Russian JIMO посчитали же.


Цитата
ЦитатаСейчас - ок.0,1 млн.$ за тонну.

Точно? Вы ничего не напутали?

Да вроде нет. В НК 4/2005 приводилась цена криптона - 93$ за кг. В тонне вроде 1000 кг.

Цитата
ЦитатаВозрастет спрос (а он сильно возрастет!) - возрастут и цены. Либо сами строим неслабый завод по разделению воздуха.

Ну это уж слишком - с чего бы им сразу возрастать? Почему бы производителям технических газов не нарастить производство при той же норме прибыли? Если учесть, что в России некоторые производители технических газов фактически входят в структуры Минатома - особых проблем не вижу.

Это если есть незадействованные мощности.

ЦитатаНапример, на некий АКС с ПН на орбите порядка 30 тонн - нечто вроде "Старлайнера" от Streamflow. Возьмём за ориентиры предлагаемые им ПН и стоимость выведения.

Я был и буду против включения в расчеты того, чего нет, неизвестно когда будет и неизвестно сколько будет стоить. Если мы не занимаемся научной фантастикой.

ЦитатаИМХО, не так важно на чём, как какими кусками и по какой цене. Пусть хоть грифоны в лапах на орбиту вытаскивают.

А что же тогда важно???

ЦитатаНаоборот, всё хорошо - раз есть куча вариантов и перспектив, что-нибудь да сработает :D   И возможно, даже раньше, чем мы ожидаем.

А, ну будем надеятся на лучшее... :)

ЦитатаЭто всё же несколько разные технологии - тритиевая и гелиевая.

И то, и то - термояд. Остальное не столь принципиально. Тритиевая, судя по всему, будет сложнее, и следовательно, технологически интереснее.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 02:51:05
Пока что получается :) :

- Сначала пускать на ЭРД кубики по 11 тонн. Остаток ПН Протона - хранимое топливо для посадки на Луну. Топливо ЭРД подвозится Союзами. Кубиками по 11 тонн собирается начальная индустрия переработки лунных материалов.

- Потом, когда на Луне оказывается в наличии ЖК, размер кубика увеличивается до 16 тонн. К Луне летит всё тем же ЭРД, а вот посадка - с помощью многоразового лунного модуля, использующего лунный ЖК.

Здесь везде используются практически имеющиеся технологии - кроме собственно лунной промышленной базы. Можно написать более агрессивную схему, с ЯРДами, лунным топливом...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 02:55:08
Джентльмены, все вопросы сейчас - сколько будет стоить и весить лунный бульдозер, лунная установка по переработке реголита, лунная солнечная печь и ядерный реактор для электричества - там, где солнца окажется мало или неудобно :) . Эти данные нужны...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 03:06:32
http://www.sti.nasa.gov/tto/spinoff1996/44.html

The Cat® D11N weighs only 340 pounds, has miniature hydraulic and transmission systems, and is powered by an IMC-designed seven horsepower, V4 four-stroke cycle engine...

A market area of particular interest to IMC is the special equipment category wherein the vehicle's small size, miniaturized water-cooled engine and remote control capability permit its use in confined spaces and in environments considered hazardous to humans.

Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 28.08.2005 23:10:33
Для начала, надо бы наконец определиться с конфигурацией системы.

Были предложены следующие варианты:
1) Выпаривание газов производится передвижным ядерным комбайном
2) Выпаривание газов производится в солнечной печке зеркалами
3) Комбинация вариантов 1 и 2  - днем зеркалами, ночью комбайнами.

Похоже, придется считать каждый...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 28.08.2005 17:38:50
Господа!

Насчёт ЭРД-буксира:
Можно вместо ксенона использовать калий. Он всего-то на ~10% хуже, зато добывать можно НА ЛУНЕ !

Кроме того у Земли можно тормозиться об нижниние слои ионосферы многометровым зонтиком из углеродной ткани.
На высоте гдето ~120-140 км. Не зарываться в атмосферу до 60 км а чиркать по верху. Так Магелан у Венеры (если память не изменяет)тормозился обратной стороной солнечных панелей.
Один чирк - минус ~1 км/сек. Три-четыре раза чиркнуть и будет 8 км/сек.

-----------------------------------------------

Далее насчёт рекурперации тепла:
Рекурперация это, кто непонял, вот что - вместо того чтоб выкидывать раскалённый до 800 град. грунт наружу и терять с ним кучу энергии, мы охлаждаем его а энергию используем повторно для нагрева свежей порции грунта.

Сделать это можно например так:
Есть горизонтальная труба ~1 м диаметр и эдак метров 5-6 длинной.
Внутри трубы шнек, как у мясорубки.
Всё это крутится и шнек и труба - они единое целое.
Засыпанный с одного конца грунт пересыпается-перекатывается внутри и постепенно продвигается к другому концу. Допустим слева на право.

У трубы внутри стенки есть каналы по которым прокачивается теплоноситель.
Между теплоносителем и грунтом происходит теплообмен.

Теплоноситель прокачивается НАВСТРЕЧУ грунту (справа на лево).

На левом торце трубы он собирается коллектором и по возвратным трубам возвращается обратно к правому торцу шнековой трубы.
(Возвратные трубы теплоизолировани от стенки шнековой трубы, а ещё на них удобно поставить насосы)

Шнековая труба разбита на три зоны.
В первой зоне (по ходу движения грунта) температура грунта НИЖЕ температуры теплоносителя на некую dT и поэтому грунт нагревается а теплоноситель, двигаясь навстречу,  охлаждается.
В начале зоны температура грунта =Твнешняя, температура теплоносителя =Твнешняя+dT

Длинна первой зоны чуть меньше половины трубы.
В её конце грунт нагрет до 800-2*dT, а теплоноситель до 800-dT.

Далее в середине трубы - вторая зона, в ней происходит нагрев грунта  от внешнего источника до температуры 800 град. и сдесь же в основном выделяются газы.
А теплоноситель тут нагревать вобщем-то не нужно.

В конце второй зоны и в начале третьей грунт нагрет до 800, а теплоноситель по прежнему до 800-dT.
Т.е. теперь грунт ГОРЯЧЕЕ теплоносителя на dT и поэтому по мере продвижения по третьей зоне он отдаёт ему тепло.
Тут то теплоноситель и нагревается.

В конце третьей зоны температура грунта падает до Твнешняя+2*dT после чего он выбрасывается наружу.
Температура теплоносителя =Твнешняя+dT

Коэффициент рекурперации равен =1-2*dT/(800-Твнешняя).
dT - это разница температур между грунтом и теплоносителем в каждой точке трубы.
Чем больше dT тем интенсивней теплообмен и тем короче можно сделать трубу. Но тогда уменьшается коэф. рекурперации.

Если взять dT=40 град., а Твнеш.=0 град., то коэф. рекурперации = ~0.9
Т.е. энергозатраты снижаются в 10 раз т.к. 90% тепла используется повторно.
--------------------------------------------------
И ещё вот что...
Если в качестве источника энергии используется не ядерный реактор, то имеет смысл нагревать грунт в присутствии кислорода.
Т.к. горючих газов из грунта выделяется столько что, при коэф. рекурперации около 0.9, их сгорание может дать до 20% от требующегося кол-ва тепла.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 03:49:55
Спасибо, Севлагор. С ЭРД пока вроде проблем особых нет, торможение у Земли пока тоже проблемой не выглядит (в рамках этой темы - если возить Не3; вот если к ИСЗ возить, скажем, ЖК, это другое дело). По теплообмену интересные данные.

Вот по оборудованию бы данные найти... "Бульдозеры" - то, что способно реголит поднять и перевезти - выглядят довольно простыми-лёгкими-дешёвыми; интересно, как насчёт установок по переработке...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: RDA от 28.08.2005 19:22:59
Вопрос. А зачем обязательно все оборудование для забора и сепарации реголита иметь на одной установке? Почему не стоит применять модульный принцип и не сделать вместо единого "трактора" автопоезд? Лишняя масса на стыковку, но зато разные его части будут ломаться с разной частотой, а замену модулей сделать можно достаточно быстро. Да и размерность отдельных модулей будет меньше, чем единого аппарата, что снизит требования к транспортной системе.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: RDA от 28.08.2005 19:23:29
Вопрос2. Прежде всего, для добычи гелия-3 в атмосфере планет гигантов не хватает разработок в области двигателестороения. Рассматривать такую задачу имеет смысл, если имеется (разрабатывается) минимум ГфЯРД, а лучше ТЯРД.
А чего, по-вашему, не хватает в технологиях, если рассматривать добычу гелия-3 на Луне? Не считая, конечно, действующего гелиевого реактора.;)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 04:27:32
ЦитатаВопрос. А зачем обязательно все оборудование для забора и сепарации реголита иметь на одной установке?

Это и не предлагается. Вопрос ставится так - как из кубиков массой 10-20 тонн построить автоматическую систему извлечения Не3 из грунта Луны.

ЦитатаВопрос2. Прежде всего, для добычи гелия-3 в атмосфере планет гигантов не хватает разработок в области двигателестороения. Чего, по-вашему, не хватает в технологиях, если рассматривать добычу гелия-3 на Луне. Не считая, конечно, действующего гелиевого реактора.

Также не предлагается добывать Не3 из атмосфер планет-гигантов. Предлагается как раз добывать Не3 на Луне. Принципиально все технологии, пожалуй, есть; вопрос в более тщательной оценке сложности такого проекта.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: RDA от 28.08.2005 19:36:27
ЦитатаЭто и не предлагается. Вопрос ставится так - как из кубиков массой 10-20 тонн построить автоматическую систему извлечения Не3 из грунта Луны.
А правильный ли это вопрос? Может, для начала не мешало бы определиться с минимально необходимым размером "кубиков" на Луне? А требования к транспортной системе выставлять исходя из этого?

ЦитатаТакже не предлагается добывать Не3 из атмосфер планет-гигантов.
Такая альтернатива была озвучена в этой теме.

ЦитатаПредлагается как раз добывать Не3 на Луне. Принципиально все технологии, пожалуй, есть; вопрос в более тщательной оценке сложности такого проекта.
Ну тогда вопрос о составных частях инфраструктуры проекта. Что именно требуется кроме "харвестеров"  и транспортнокосмической системы?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 04:58:52
Цитата
ЦитатаЭто и не предлагается. Вопрос ставится так - как из кубиков массой 10-20 тонн построить автоматическую систему извлечения Не3 из грунта Луны.
А правильный ли это вопрос? Может, для начала не мешало бы определиться с минимально необходимым размером "кубиков" на Луне? А требования к транспортной системе выставлять исходя из этого?

Технология добычи нужных компонентов из минерального сырья значительно старше технологии космических полётов. Представляется, что легче будет адаптировать более простую и грубую технологию извлечения газа из руды, чем технологию доставки грузов на Луну. Хотя бы потому, что по первой опыта в мире куда больше, построенных работающих установок тоже...

Конечно, если окажется, что необходимы совершенно кубики размером не меньше 25 тонн, то это будет проблемой в свете рассматриваемой транспортной системы. Однако такой вариант представляется маловероятным. Если окажется так, будем думать, что можно сделать с транспортной системой.

Дело в том, что нельзя одновременно думать обо всём :) . Понятно, что можно поставить задачу доставки произвольного груза на Луну, и она оптимизируется путём уменьшения этого груза. Понятно также, что при отсутствии ограничений можно построить завод на Луне... Только вот потом окажется, что транспортная система для доставки такого завода съест все преимущества. Поэтому накладывается ограничение. Задача ставится так, что завод нужно построить с учётом относительно легко достижимых параметров транспортной системы. Предполагается, что проще менять завод, чем эту транспортную систему.

ЦитатаНу тогда вопрос о составных частях инфраструктуры проекта. Что именно требуется кроме "харвестеров"  и транспортнокосмической системы?

Нужна способность получать нужную энергию на Луне. Частично, видимо, это тепловая энергия, частично - электрическая.

Если "харвестер" считать аппаратом "руда -> гелий", то этого достаточно... мне, правда, кажется, что проще разделить задачи "добычи руды" и "переработки руды в материалы". Комбайны делятся на "бульдозеры" и "стационарные установки".
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: RDA от 28.08.2005 20:30:52
ЦитатаТехнология добычи нужных компонентов из минерального сырья значительно старше технологии космических полётов. Представляется, что легче будет адаптировать более простую и грубую технологию извлечения газа из руды, чем технологию доставки грузов на Луну. Хотя бы потому, что по первой опыта в мире куда больше, построенных работающих установок тоже...
Где в мире применяется опыт извлечения газа из пыли?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 05:38:22
Добыча полезных ископаемых?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: RDA от 28.08.2005 21:01:03
ЦитатаДобыча полезных ископаемых?
Какие полезные ископаемые на Земле добываются выделением газовой составляющей из твердой?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 20:09:38
avmich
ЦитатаНам ведь что надо? Нам надо максимизировать размер кирпичика, чтобы не строить по кусочкам, а пускать модули побольше.

Ну, строго говоря, нужно не максимизировать, а оптимизировать - если окажется, что вполне достаточно и 10-тонного кирпичика, то не стоит лезть из кожи вон, чтобы сделать его непременно 20-тонным.

ЦитатаМногоразовый РБ с ЭРД, массой в 1 тонну

Если в 1 тонну - значит, без собственного мощного реактора. Тогда придётся рассчитывать на запитку от комбайна. Т.е. комбайн должен быть непременно ядерным (а с этим еще не до конца разобрались), и буксир может возить только комбайны. Наверное, для начала лучше закладываться на более тяжёлый РБ с собственным реактором.

Цитата- Сначала пускать на ЭРД кубики по 11 тонн. Остаток ПН Протона - хранимое топливо для посадки на Луну. Топливо ЭРД подвозится Союзами. Кубиками по 11 тонн собирается начальная индустрия переработки лунных материалов.

- Потом, когда на Луне оказывается в наличии ЖК, размер кубика увеличивается до 16 тонн. К Луне летит всё тем же ЭРД, а вот посадка - с помощью многоразового лунного модуля, использующего лунный ЖК.

Ага... Ну симпатично выходит.  Единственно, что мне не нравится - то, что еще и "Союз" пристёгнут. Два пуска для доставки одного "кубика" к Луне, две стыковки до отлёта (с буксиром и цистерной) - ИМХО, сложновато.

ЦитатаЭто примерно значит, что из 22 тонн примерно 5 тонн - керосин, ещё 12,5 тонн ЖК тащим с Луны, вместе с многоразовым посадочным модулем, и ПН на Луне получается 17 тонн.

Совсем замечательно.

ЦитатаЭто если не закладываться на лунный водород :) .

Это уже, пожалуй, следующий этап.

ЦитатаМожно написать более агрессивную схему, с ЯРДами, лунным топливом...

Не только можно, но и нужно :)
Тут вылезает тонкий момент с ЯРДом. Поскольку он сам с реактором весит прилично (тонны), то его применение становится выгодным лишь начиная с какой-то минимальной массы ПН (и всё это зависит от УИ, а УИ, в свою очередь - от рабочего тела, которым мы располагаем). Эту массу надо бы определить - может, её одним куском от Земли и не запустить.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 06:17:19
ЦитатаАга... Ну симпатично выходит. Единственно, что мне не нравится - то, что еще и "Союз" пристёгнут. Два пуска для доставки одного "кубика" к Луне, две стыковки до отлёта (с буксиром и цистерной) - ИМХО, сложновато.

Тут оптимизировался (максимизировался) "кирпичик" - если мы хотим иметь одним куском 11 тонн, то ЭРД надо пускать отдельно.

Заметим, что при разумных допущениях получается, что ЭРД подпитывается Союзом - что хорошо, Союз дешёвая ракета, а с точки зрения логистики удобно - запуск Протона соответствует запуску Союза. Там, конечно, ещё нюансы собственного реактора для РБ, возврат РБ на околоземную орбиту... посчитаем.

ЦитатаКакие полезные ископаемые на Земле добываются выделением газовой составляющей из твердой?

Железо. Из окислов железа (которых в руде хватает, наряду с другими соединениями) методом выделения газа (кислорода) получаем полезный в данном случае продукт - железо, в виде, обычно связанном с углеродом.

В "лунном" случае нам более интересны будут сами газы - понятно, что на Земле не имеет смысл улавливать выделяющийся кислород, или соединения на его основе, вроде воды. А вот на Луне понадобится модификация - возможно, заметная - техпроцесса.

Заметим, что при этом множество операций, вроде измельчения и подачи сырья, его разогрева, отделения шлака и т.п., используются в любом процессе.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 20:23:48
Athlon
ЦитатаА теперь вспомним, сколько эти 400тонн (а пока еще отнюдь не 400) стоили, продолжительность строительства и то, каким количеством скандалов и взаимных обвинений все это сопровождалось и сопровождается...

Что ж, первый блин комом.

ЦитатаЦифры не приведете? Пока все, что есть - насовский X-43, от которого до полноценных ВКС...

Цифры искать надо. И не факт, что они открыты. А что касается ВКС - главное на данном этапе соорудить хороший ГПВРД. Только в Штатах отрабатывается минимум шесть подходов (в основном на стендах, но некоторые проходили и лётные испытания) - например, была статья на эту тему в "Авиации и космонавтике". Добьются устойчивого горения в сверхзвуковом потоке - и задача будет решена больше, чем наполовину.

ЦитатаА, Холод имеете в виду? И как, давно там были новости? Один и тот же макет с выставки на выставку который год таскают...

Ну вы как-то упорно ориентируетесь исключительно на действующие (в данном случае - летающие) образцы. А на них ведь свет клином не сошёлся. В лабораториях народ ковыряется - например, пытаются ускорить сгорание в различного рода разрядах, ударных волнах и т.п. С ГПВРД ведь главная затык в том, как организовать эффективное горение при высоких скоростях потока (иначе придётся делать движок длиной в 50 м - был и такой прожект, и его вроде довольно серьёзно рассматривали).

ЦитатаВысказывались и вспоминали и 40 лет назад (пожалуй, куда активнее чем сейчас). И чего?

И погоняли на стендах "Нервы" и РД-0410. Результаты неплохие. Благодаря тем программам сделать ЯРД сейчас (при желании) будет гораздо проще и дешевле, чем если бы пришлось начинать с нуля.

ЦитатаЯ был и буду против включения в расчеты того, чего нет, неизвестно когда будет и неизвестно сколько будет стоить. Если мы не занимаемся научной фантастикой.

Еще раз напоминаю, что мы по большому счёту ей и занимаемся - и хорошей еще, что научной. Действительно реалистичные прикидки мы можем сделать для самой начальной фазы программы, на 10-15 лет; для последующих фаз можно лишь очень грубо оценить основные контуры, наметить реперные точки.

ЦитатаА что же тогда важно???

Я же написал - важно, какими кусками и по какой цене.

ЦитатаУу.. Эт совсем другая тема...

Хотим снизить энергозатраты - подумать придётся основательно. Что делать.

ЦитатаИ то, и то - термояд. Остальное не столь принципиально. Тритиевая, судя по всему, будет сложнее, и следовательно, технологически интереснее.

"Но есть нюансы". Один из основных - преобразование энергии. У тритиевого реактора оно должно быть довольно дубовым - съём тепла с бланкета, нагреваемового нейтронами (в нейтронах 80% энергии как-никак). В гелиевом реакторе преобразование энергии в основном прямое, совсем другие технологии. Не располагаешь ими - электростанцию не построишь.

ЦитатаДля начала, надо бы наконец определиться с конфигурацией системы.
Были предложены следующие варианты:
1) Выпаривание газов производится передвижным ядерным комбайном
2) Выпаривание газов производится в солнечной печке зеркалами
3) Комбинация вариантов 1 и 2 - днем зеркалами, ночью комбайнами.

Стоит подчеркнуть, что все варианты - и солнечный, и ядерный, и комбинированный - подразумевают выпаривание "первичного газа" (без разделения) прямо на сборщике. Производить выпаривание одновременно со сбором реголита целесообразно по той причине, что объём переработки реголита будет составлять тысячи кубометров в сутки, и если выпаривательная станция будет стационарной, то возникает множество проблем:
а) Нужно привезти к ней реголит;
б) Нужен бункер для реголита, чтобы обеспечить равномерность нагрузки;
в) Переработанный реголит нужно отгребать от станции - тоже тысячи кубов.

ИМХО, проблем больше, чем нужно. Да и работать с относительно небольшим количеством реголита проще - нужно ведь обеспечить большую поверхность теплообмена.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 06:27:16
А как у нас энергетика на лунном карьере по модулям распределена?

Вряд ли бульдозеры будут электрический кабель за собой таскать - хотя в принципе можно бы. Значит, на самоходных бульдозерах будут собственные аккумуляторы. Какого типа? Топливные элементы на водороде, которые заряжать надо, возвращаясь к базе?

А вот стационарная установка по переработке логично будет иметь собственную энергетику.

Можно рассматривать такой вариант: N бульдозеров, 1 "завод" и 1 реактор, для начала. Каждый такой модуль - не тяжелее 11 тонн. Хм, при массе бульдозеров довольно большой такой бульдозер может быть довольно серьёзным...

На самом деле, конечно, учитывая энергетику (её отсутствие) РБ, кирпичики надо пересчитывать.

Массу реактора мы оценим, данные найдём. Бульдозер тоже. А вот сама установка... Как-то удастся её побить на модули?.. что-то сомнения...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 20:29:55
avmich
Цитатаесли мы хотим иметь одним куском 11 тонн, то ЭРД надо пускать отдельно.

Это само собой. Тем более, что желательно, чтобы ЭРД был многоразовым.

ЦитатаЗаметим, что при разумных допущениях получается, что ЭРД подпитывается Союзом - что хорошо, Союз дешёвая ракета,  

Может, тогда уж лучше "Зенитом"? Не дешевле будет?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 20:53:55
avmich
ЦитатаВряд ли бульдозеры будут электрический кабель за собой таскать - хотя в принципе можно бы.

Это скорее не бульдозер, а перерабатывающий комбайн (примерную схему добычи - см. стр. 9,10).

ЦитатаЗначит, на самоходных бульдозерах будут собственные аккумуляторы.

Скорее собственный ядерный реактор. Или солнечные концентраторы.

ЦитатаМожно рассматривать такой вариант: N бульдозеров, 1 "завод" и 1 реактор, для начала. Каждый такой модуль - не тяжелее 11 тонн. Хм, при массе бульдозеров довольно большой такой бульдозер может быть довольно серьёзным...

Представляется следующая схема: комбайны перерабатывают реголит, выпаривают газовую смесь (не разделяют). Первичный газ к базе возят "грузовики", раз в несколько дней - привозит пустой баллон, забирает полный. На сотню комбайнов - десяток "грузовиков" (сам грузовик - массой килограмм 500, штука лёгкая и простая, немногим сложней американского луномобиля) и одна полустационарная криостанция (разделяет газы и изотопы).

ЦитатаМассу реактора мы оценим, данные найдём. Бульдозер тоже. А вот сама установка... Как-то удастся её побить на модули?.. что-то сомнения...

Вот как раз оборудование криостанции разбить по модулям можно будет без особого труда.
 
ЦитатаДжентльмены, все вопросы сейчас - сколько будет стоить и весить лунный бульдозер, лунная установка по переработке реголита, лунная солнечная печь и ядерный реактор для электричества

Пока трудно ответить, т.к. еще не полностью уяснили схему добычи.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: serb от 28.08.2005 21:58:47
А что б не заложиться на одноразовый РБ с солнечными батареями?
Буксир на ЭРД - это блок ЭРД + источник энергии + топливо в баках.

Источник энергии - если это реактор на ПН - надо обновлять каждый раз.
Двигатели подвержены деградации, причем за время, сравнимое со временем рейса.
Топливо так и так тащить наверх в баках.

Так что может, разработать дешевый одноразовый ЭРД-буксир?

К примеру, такой расклад.
Солнечная батарея на 150 кВт едина для всех типоразмеров - более тяжелые нагрузки с раздельным выделением просто летят дольше.
Учитывая, что 15-МВт модуль "Энергия" планировала втиснуть в 40 тонн, давая весьма консервативный масштабный фактор степени - 0.5 получаем массу буксира в 4 тонны. Удельная мощность батарей из проекта "Энергии - 167 Вт/кв.м., т.е. площадь паруса - до 900 кв.м., 2 квадрата 22х22 м.
Isp также берем из энергиевского проекта - 40 км/с, Z=1.22.

Для "однопротонной" схемы в 22 т на LEO получаем расклад по массе 14 т ПН на LLO (7 на Луне), 4 тонны буксира и 4 тонны рабочего тела. Тогда время полета = Мрт*Vsp*Vsp/(2*Мощность*КПД)=26 666 666. (6) ;-) сек=308 суток или чуть меньше года.
Как раз гарантийный срок СПД (7500 часов), да и СБ деградируют уже, чего их возвращать? И никакой мороки с возвратом, стыковками и пр.

А 4 тонны для буксира - вообще-то дофига. Баки на 4 тонны - килограмм 400, связка движков на 150 кВт  - ну тут есть спецы, подозреваю, максимум 3.5кг(СПД-100 1-киловаттный)*150=525 кг (это оценка сверху), ну пусть 600. 8х16-метровых ферм для растяжки СБ (диагонали 2 ромбов) - по 10 кг на метр - 1280 кг. Солнечные батареи из энергиевского же проекта имеют 40-микронную ЕМНИП толщину, там армирование весить будет больше, ну пусть даже грамм сто на метр - ну там тросы, гиродины, двигатели - скорее где-то 2.5 тонны буксир весить будет.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 21:13:40
Sevlagor
ЦитатаНасчёт ЭРД-буксира:
Можно вместо ксенона использовать калий. Он всего-то на ~10% хуже,

Калий... ну может быть. Но тогда в качестве движка придётся использовать что-то вроде торцевых МПД - я не слышал, чтобы на щелочных металлах работали СПД, не уверен, что это возможно. А у МПД пока есть проблема - ресурс (считаем, что мощности у нас хватает). И вообще при использовании металлов в качестве рабочего тела возникают проблемы. Но в принципе можно допустить, что эти проблемы решаемы - если и впрямь мы можем дегко получить рабочее тело в достаточных количествах на Луне.  

Цитатазато добывать можно НА ЛУНЕ !

Вопрос - как? Из чего, каким способом?

ЦитатаКроме того у Земли можно тормозиться об нижниние слои ионосферы многометровым зонтиком из углеродной ткани.

Хм... не уверен, что при перелёте с малой тягой это удастся...

ЦитатаСделать это можно например так:
Есть горизонтальная труба ~1 м диаметр и эдак метров 5-6 длинной.
Внутри трубы шнек, как у мясорубки.

Труба со шнеком - это хорошая мысль.

ЦитатаУ трубы внутри стенки есть каналы по которым прокачивается теплоноситель.

Тогда уж и внутри шнека прокачивать. Нужно максимально использовать для теплообмена все поверхности - теплопроводность у реголита, по идее, паршивая. Хотя, с другой стороны, в "шнековой трубе" он будет перемешиваться, что хорошо... Но всё равно лучше использовать все поверхности.

ЦитатаТеплоноситель прокачивается НАВСТРЕЧУ грунту  

Ну это естественно, как в любом рекуператоре.

ЦитатаДалее в середине трубы - вторая зона, в ней происходит нагрев грунта от внешнего источника до температуры 800 град. и сдесь же в основном выделяются газы.

А вот собирать выделяющиеся газы прямо в трубе будет, видимо, непросто - газа-то очень немного. И как обеспечить герметизацию? Вероятно, шнековую трубу лучше разбить на две части: одна осуществляет предварительные нагрев до температур, при которых газ еще не начинается выделяться в заметных количествах, а вторая отбирает тепло от уже переработанного реголита. А окончательный нагрев и сбор газов проводить в периодически герметизируемой камере.

ЦитатаЕсли взять dT=40 град., а Твнеш.=0 град

Твнеш будет меняться в течение лунных суток на сотни градусов, так что эффективность рекуперации тоже будет меняться в широких пределах. Возникает вопрос, на что закладываться.

ЦитатаТ.к. горючих газов из грунта выделяется столько что, при коэф. рекурперации около 0.9, их сгорание может дать до 20% от требующегося кол-ва тепла.

Да ну что вы, откуда? Из 100 кг реголита всего 6 грамм водорода и 1,5 грамма метана. Сколько они там тепла дадут...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 21:18:26
RDA
ЦитатаВопрос. А зачем обязательно все оборудование для забора и сепарации реголита иметь на одной установке? Почему не стоит применять модульный принцип и не сделать вместо единого "трактора" автопоезд?

Может быть, и стоит применить модульный принцип - если комбайн удастся эффективно разбить на модули, что пока не очевидно.

ЦитатаА чего, по-вашему, не хватает в технологиях, если рассматривать добычу гелия-3 на Луне?

Эффективной и по возможности малоэнергоёмкой технологии "выпаривания" из реголита первичной газовой смеси.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 07:21:57
Вот поэтому и надо очередную систематизацию провести. Потому что на 20+ страницах уже много противоречивого рассматривалось...

Мне кажется, делать сложную установку - способную перерабатывать реголит на множество различных фракций - ещё и мобильной - особенно поначалу - неважная идея. Ну и что, что реголит таскать надо помногу - потаскаем, бульдозерам больше делать нечего. А вот стартовую стоимость проекта это понизит.

В общем, нужна очередная версия рассказа :) и, конечно, ЧаВО по обсуждённым в теме вопросам :) .
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 29.08.2005 03:26:59
ЦитатаПока трудно ответить, т.к. еще не полностью уяснили схему добычи.

Попробуем пока разобраться со схемой на ядерных комбайнах. Вопрос в том, какую энергетику удастся запихнуть в 16 тонн. По реактору можно оценить как 2т на 1Мвт тепловой мощности, необходимо оценить массу конструкции, на резерв массы увеличиваем мощность реактора.
Еще надо определится, будет ли у нас какая рекуперация, ее эффективность и вес...
Комбайн у нас состоит вроде бы из следующих блоков:
1) Реактор (с радиаторами и какой-никакой защитой?), + резервные аккумуляторы.
2) Система отбора тепла от реактора и передачи его в камеру выпаривания
3) Блок выработки электроэнергии от реактора, ориентировочно на 100кВт
4) Собственно тележка с электродвигателями
5) Грунтозаборное устройство и вся механика тракта перемещения и измельчения грунта
6) Нагревательная камера
7) Некая ловушка для выделяющихся газов с баллоном.
8. Рекуперационное устройство?
9) Системы управления и связи
Чтобы стыковаться с ЭРД буксиром, нужна система ориентации и стыковки.
Вроде ничего не забыл?
Теперь надо понять, сколько все это может весить...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 21:31:25
avmich
ЦитатаМне кажется, делать сложную установку - способную перерабатывать реголит на множество различных фракций - ещё и мобильной - особенно поначалу - неважная идея.

Так комбайн не должен разделять газ по фракциям, он просто греет реголит до 800 С и собирает в баллоны выделяющуюся газовую смесь. По фракциям она разделяется уже на полустационарной криостанции.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 07:39:02
Это не есть "простая" операция. Думаю, она сопоставима по сложности - в смысле потребного оборудования - с другими.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 21:39:52
Athlon
ЦитатаТеперь надо понять, сколько все это может весить...

Я бы предложил вопрос о суммарной массе временно отложить - до выяснения вопросов о методе выделения газов, технике рекуперации, источнике энергии и др.

ЦитатаЕще надо определится, будет ли у нас какая рекуперация, ее эффективность и вес...

Лучше бы, чтобы была (как-никак может в разы уменьшить необходимую бортовую энергетику). Если, конечно не придумается эффективный "нетепловой" метод выделения газов.

Цитатаи какой-никакой защитой?),

Защита из местных материалов! Масса некритична!

Цитата3) Блок выработки электроэнергии от реактора, ориентировочно на 100кВт

Не исключено, что и вовсе не понадобится - завист от того, какие максимальные температуры может стерпеть теплоноситель и система трубопроводов; если порядка 900 С терпит - электричество нам вообще почти не понадобится, только для электроники считанные ватты.

Цитата4) Собственно тележка с электродвигателями

А зачем электродвигатели? Неэффективно. Вероятно, лучше крутить прямо теплоносителем. Хотя... герметизация... Да, может быть, и впрямь придётся делать электрогенератор (термоэмиссионный или другой без подвижных частей) и электродвигатели.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 07:40:01
А вы точно собираетесь всё греть только энергией от реактора, Солнечную энергию никак не использовать, даже для предварительного нагрева?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 28.08.2005 22:30:35
avmich
ЦитатаА вы точно собираетесь всё греть только энергией от реактора, Солнечную энергию никак не использовать, даже для предварительного нагрева?

Пока еще совершенно неточно. Кульчински только на Солнце закладывается. Татарин тоже предлагает солнечную систему (удобнее, пожалуй, посмотреть здесь - http://forums.airbase.ru/index.php?showtopic=24540&st=45# ).
Может быть, и вместе с реактором солнечный нагрев будет целесообразно использовать (зависит от габаритов и массы солнечных концентратороров и еще кучи обстоятельств). Например, нагревать реголит прямо на поверхности, перед забором в комбайн. Или, может быть, еще удобнее будет окончательно догревать реголит солнечным излучением в частично прозрачной выпаривательной камере - если окажется, что теплоноситель и его контур не держат температуры выше, скажем, 600 С.

ЦитатаЭто не есть "простая" операция. Думаю, она сопоставима по сложности - в смысле потребного оборудования - с другими.

Возможно. Но если выпаривательный пункт - отдельно, сборщики реголита - отдельно, возникает довольно много сложностей, хотя сборщики и упрощаются. Какая система в сумме окажется проще - большой вопрос.

ЦитатаВот поэтому и надо очередную систематизацию провести. Потому что на 20+ страницах уже много противоречивого рассматривалось...

Попробуем для начала сделать так: я заведу на Авиабазе соответствующий топик и запощу туда отсюда все цитаты, касающиеся технологии переработки реголита.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Nixer от 28.08.2005 22:51:43
Скажите, почему все это мне жутко напоминает стратегические игры вроде Дюны, C&C, Редалерта и т.д.? Ведь никогда на Земле не было такого!
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 28.08.2005 23:49:31
Замечание по начальной температуре грунта.

Теплопроводность риголита ОЧЕНЬ низкая поэтому уже на глубине >30 см его температура всегда и везде в районе -60 град. С.
ИМХО соскребать его только с поверхности не дело, надо зарываться на всю глубину где есть достаточно Не3.

===============================================

Насчёт харвестеров с питанием только от солнца:

Если принять что:
- нагревать нужно от -60 до +800
- теплоёмкость грунта в среднем 740 Дж/град*кг
- и интегральная (от -60 до +800) теплоёмкость 640 кДж/кг
- коэф. рекурперации 0.9
- и в результате итоговое энергопотребление ~64 кДж/кг

то: с зеркалом на каждом харвестере D=10 м, имеем мощность 100 кВт.
и производительность:
по грунту ....  ~1.58 кг/сек (136 т/сутки)
по Не3 ......... ~1.37 г/сутки.

При потребностях в гелии-3 в размере 50 кг/сутки необходимо 73 000 шт. харвестеров (с учётом что ночью стоят).
Хотя машинка (учитывая что грунта перерабатывается всего 1.6 кг/сек) получается небольшая, ИМХО 73 тыс. шт. это черезчур много!  :?

Я вот к чему клоню, собственно идея с работой от солнца хороша в основном тем что харвестер получается, при простоте, автономным.
"Включил-и-забыл" :) он ездит сам по себе ... никто ему не нужен, ... никого ему ненадо ... - благодать :)

ОДНАКО при такой низкой производительности далеко он и не уедет!
Максимум на 200 м за сутки продвинется.
Получается что автономность особо и не нужна! Смысла особого нету.

А недостатки при том серьёзнейшие: производительность низкая, машинок нужно многие тьмы, половину времени простаивают.

Пожалуй энергопитание от солнца не прокатывает.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 10:11:30
Может, зеркало побольше сделать? 10 м - можно ведь и больше? Вон на Russian JIMO, кажется, демонстрировалась антенна радара - так она по одному измерению 19 м. При этом вроде не предел - просто достигнутая величина.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 29.08.2005 00:24:28
ЦитатаМожет, зеркало побольше сделать? 10 м - можно ведь и больше? Вон на Russian JIMO, кажется, демонстрировалась антенна радара - так она по одному измерению 19 м. При этом вроде не предел - просто достигнутая величина.
Проблема в том что машинка маленькая, т.к. производительность по грунту не высокая ~1-2 кг/сек. Большое зеркало такую машинку просто опрокинет, поверхность-то неровная.
Ляжет зеркало на землю и ... возись с ним - поднимай ... а их много десятков тысяч ползает.
Зеркало конечно лёгкое, но рычаг сил равен высоте, плюс инерция.

Придётся увеличивать габариты харвестера только для того чтоб он не опрокидывался. Или городить гиростабилизацию вышки на котором зеркало.

И опять же, ну увеличим зеркало до 20м потребуется не 73 000 шт. а 19  500.
Ну и что? Легче стало? ИМХО не намного  :?

Во! Давайте введём такой критерий эффективности:
Кэ=Mг/Мх
где: Мх - масса харвестера (т);
Мг - масса добываемого им гелия (г/сутки).
Чем выше тем лучше.

Примем Мх для харвестера с 10-метровым зеркалом = 3.0 т.
Мг = 1.37 г/сутки
Кэ= 0,46
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 28.08.2005 23:37:11
Хм, а почему вы так зациклились на харвестерах с полным циклом?

Мне вот кажется, что проще будут "зерноуборочные комбайны" (чисто сбор и намолот :)) + грузовики + центральный ГОК с космодромом.

В радиусе 10 км при толщине снимаемого реголита 5 м получается 1,6 т гелия-3, на 20 км - уже 6,3 т, 30 км - 14 т.

Гонять грузовики за 20-30 км - не проблема, имхо, по ровному дну карьера.

На ГОКе - реактор, питающий комбайны по передвижным ЛЭП, там измельченная порода централизованно (т.е. намного дешевле) перерабатывается.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 29.08.2005 00:58:15
Bell
Цитатапри толщине снимаемого реголита 5 м

Гелий-3 в реголите есть до глубины порядка 2 м.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 29.08.2005 01:18:48
Кстати, кое-где на Луне, вероятно, толщина реголита менее полуметра (напр., в Море Изобилия).
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 29.08.2005 02:24:21
Fakir

ЦитатаКалий... ну может быть. Но тогда в качестве движка придётся использовать что-то вроде торцевых МПД - я не слышал, чтобы на щелочных металлах работали СПД, не уверен, что это возможно. А у МПД пока есть проблема - ресурс (считаем, что мощности у нас хватает). И вообще при использовании металлов в качестве рабочего тела возникают проблемы. Но в принципе можно допустить, что эти проблемы решаемы - если и впрямь мы можем дегко получить рабочее тело в достаточных количествах на Луне.  

Цитатазато добывать можно НА ЛУНЕ !

Вопрос - как? Из чего, каким способом?
Я когда подыскивал топливо для ЭРД-буксиров/межпланетных ораблей, ориентировался только:
1. Наличие вещества на Луне/Фобосе/астероидах
2. Величину энергии ионизации.

В устройстве ЭРД и их проблемах я практически неразбераюсь.
Если с ЭРД на калии есть проблемы и они неразрешимы, ну тогда конечно, настаивать не могу :?

Цитата
ЦитатаКроме того у Земли можно тормозиться об нижниние слои ионосферы многометровым зонтиком из углеродной ткани.

Хм... не уверен, что при перелёте с малой тягой это удастся...
Почему? :?

ЦитатаА вот собирать выделяющиеся газы прямо в трубе будет, видимо, непросто - газа-то очень немного. И как обеспечить герметизацию? Вероятно, шнековую трубу лучше разбить на две части: одна осуществляет предварительные нагрев до температур, при которых газ еще не начинается выделяться в заметных количествах, а вторая отбирает тепло от уже переработанного реголита. А окончательный нагрев и сбор газов проводить в периодически герметизируемой камере.
Хоть с рекуператором хоть без собирать газы всё равно както надо. К непосредственно рекуператору эта проблема отношения не имеет. Она общая.

Про разделение трубы я уже думал.
Та конструкция которую я описал - простейшая без наворотов, чтоб пониманию принципа не мешали детали.

В усовершенствованной конструкции одна шнековая труба вложена внутрь другой диаметром в ~1.5 раза больше.
Шнеки в них закручены в разные стороны.
Врашаются они как единое целое.

По внутренней трубе грунт движется к нагревателю, после него по внешней трубе в обратную сторону.

Нет проблем с перекачкой теплоносителя из одной трубы в другую т.к. они единое целое.
Габариты получаются в двое меньше.

Идея герметезировать только зону нагревателя вобщем-то хороша.
Хотя появляются две серьёзных проблемы.
1. Шлюзовать надо раскалённый грунт. И сам шлюз будет раскалён.
2. Величина окончательного нагрева = 2*dT
Т.е. чем меньше окончательный нагрев тем выше коэф. рекупирования и выше экономия энергии.
Это цель №1 !
Коэф. рекуперации напрямую влияет сколько нужно харвестеров, сколько тысяч тонн надо забросить на луну и сколько сотен или десятков людей там будут работать и в какие гигабаксы это обойдётся.
Но если снизить dT до минимума то будет теряться много газа
он ведь не будет дожидаться когда мы нагреем точно до 800

Значит либо экономия от рекупирования сходит на нет, либо в герметичной камере кроме зоны окончательного нагрева помещаем второе устройство рекупирования аналогичное внешнему. И идея герметизировать только зону нагрева (и тем самым уменьшить герметизируемый объём и упростить откачку) до конца не реализовывается.

И всё равно радикально проблему шлюзования грунта и откачки газов это всётаки не решит.
Газов выделяется мало, их давление невысоко, поэтому чтоб уменьшить потери газов при шлюзовании грунта откачивать надо до глубокого вакуума, а это время и энергия :?

ЦитатаТвнеш будет меняться в течение лунных суток на сотни градусов, так что эффективность рекуперации тоже будет меняться в широких пределах. Возникает вопрос, на что закладываться.
на глубине >30 см температура везде и всегда -60 С.
Если зарываться существенно глубже 30 см то колебания температуры здорово снизяться.

Кроме того если Твнеш выше то нагревать нужно на меньшую величину, а т.к. длинна тракта рекуператора прежняя можно снизить скорость теплообмена уменьшив dT.
В итоге выходит то на то.
Если Твнеш ниже то всё наоборот.
Изменение Твнеш коэф. рекуперации изменить не должно.

Если энергозатраты и поменяются то из-за более тонких эффектов и скорей всего на гораздо меньшую величину.
Например из-за изменения интегральной (от Твнеш до 800 С) теплоёмкости грунта.

Эта конструкция рекуператора какраз тем и хороша что на её работу очень слабо влияют флуктуации свойств грунта и прочие обстоятельства.
Она достаточно "дубовая" (что является преимуществом), способов сломаться у неё относительно не много.

Цитата
ЦитатаТ.к. горючих газов из грунта выделяется столько что, при коэф. рекурперации около 0.9, их сгорание может дать до 20% от требующегося кол-ва тепла.

Да ну что вы, откуда? Из 100 кг реголита всего 6 грамм водорода и 1,5 грамма метана. Сколько они там тепла дадут...
Водорода - 6, метана - 2, СО ещё 2.
Один водород даёт 13.5% (при коэф. рекуперации 0.9), с метаном и СО 15-17% точно наберётся.
20% действительно скорее не наберётся.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: foogoo от 29.08.2005 08:30:15
С уважением, ко всем собеседникам хотел бы добавить, продолжая свою мысль о производстве на Луне, что единственный путь на Луну сейчас, это перспектива сэкономить деньги.  

Да! Кто может поспорить с тем, что Лунная программа нужна человечеству именно для этого. На Луне есть все, что нужно, что бы Космос стал дешевле и стал приносить деньги, а не быть красивой сказкой, в которую как в черную дыру улетают деньги налогоплательщиков.

СССР, а теперь Россия имеют уникальный опыт в освоении Луны - автоматизированное освоение без участия человека. Нужно двигаться именно им. Все современные специалисты по космосу в один голос говорят - человеку в космосе делать нечего.

Любое участие в лунной программе Россия может обеспечить только тем, что будет иметь уникальные и дешевые лунные технологии. Только наличие подобных технологий обеспечило участие России в программе МКС, да и сделало возможным само существование МКС. Америке конкуренты на Луне не нужны. Но наличие отдельного, самостоятельного и дешевого доступа к лунным ресурсам заставит дядю Сема считаться с этим.

На данном этапе Америка считает Луну своей территорией. Что такое несколько грамм лунного грунта, привезенных на Землю советской станцией, по сравнению с десятками килограммов привезенными американцами? Ничего скажете Вы и будете неправым. Стоимость, вот главная разница!

Современные технологии позволят сделать Луноход нового поколения с сотни раз легче. Создание на Луне постоянно действующей станции по добыче информации о полезных ископаемых обойдется сейчас в сотни раз дешевле, чем во времена Луноходов.

Программа для исследований должна быть составлена с учетом удешевления существующих программ и программ ближайшего будущего. Первое - это наладить производство и доставку на орбиту Земли недорогих энергоносителей и материалов. Это кислород, водород и металлы. Есть масса интересных проектов, которые тормозятся именно недостатком топлива и материалов на орбите.

Небольшая экспериментальная станция по производству кислорода и железа (водород с его низким удельным весом вначале можно возить с Земли) на Луне с доставкой их на орбиту, сделает возможной создание больших, или нет БОЛЬШИХ зеркал на орбите. Станет возможным недорого создавать большие платформы, и большие обитаемые модули с искусственной гравитацией и с размерами не мыслимыми на сегодняшнем этапе.

Отдельно можно предложить создание низкоскоростных челноков. Если стоимость топлива на орбите будет низкой, можно позволить себе роскошь тормозить челноки в космосе практически до нулевой скорости относительно Земли и обходиться намного более дешевыми аппаратами, которые не будут нести на себе тяжелую и фантастически дорогую термозащиту.

Небольшая станция может быть вполне оправдана. Все будет компенсироваться ее постоянной автоматической работой. За время, пока американцы потратят миллиарды на создание обитаемых станций на Луне, можно добыть тонны металлов и кислорода. Переплавить металлы в зеркала с идеально ровной поверхностью и поднять их на орбиту Земли со смешными по земным меркам затратами.

Я считаю, что у России есть очень хороший шанс в освоении Луны. He3 хорошая штука, но ближайшие двадцать лет никому не нужная. За эти 20 лет можно добыть бесценный опыт и создать уникальную инфраструктуру на Луне с относительно небольшими затратами.

Сделайте возможным создание 10000-тонного комбайна по переработке реголита на Луне силами российских лунных роботов и американцы прибегут к вам с протянутой рукой.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 20:18:11
При рассмотрении вариантов оборудования для промзоны Луны надо учитывать стартовые расходы - т.е. расходы до того момента, как с Луны что-то пойдёт обратно. Эти расходы надо бы минимизировать.

То есть, например, не 10 000 бульдозеров запускать, а потом уже 1000 комбайнов, скажем, а 10 бульдозеров, 1 комбайн и добиваться получения продукта. Потом уже, в идеале - на деньги от продукта - посылать следующее оборудование.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 29.08.2005 12:27:04
Что-бы добывать 1 г Не-3 в сутки нужна мощность 74 кВт (только на нагрев грунта).
74 МВт на 1 кг/сутки.

Сейчас годовая потребности России в электроэнергии 915 млрд. кВт*ч или 25 кг гелия в сутки.

Допустим, (условно :) ), мы полетим на Луну за гелием в предверии удвоения  ВВП.
Значит ориентируемся на потребность в 50 кг/сутки.

Значит на нагрев грунта нужна мощность 3.7 ГВт.

Если использовать ядерные реакторы мощностью по 1 МВт-у, то потребуется 3 700 шт. реакторов.
Помоему это не реально.
Сколько за 60 лет атомной эры человечеством построено реакторов? 500 шт. наберётся? А 400? 300?

Ядерных реакторов нужно как можно меньше, следовательно мощность каждого побольше.

Мощность реактора с увеличением габаритов и массы, по началу, растёт ОЧЕНЬ не линейно.
ИМХО, если 1 МВт-ник весит 2 тонны, то 10 МВт уложится в ~2.7-3 т, а 40 МВт-ник в ~4-5 т.
93 реактора по 40 МВт выглядят куда как лучше :)

На тысячи мелких реакторов у нас и урана-то с плутонием может не хватить :? :)

Следовательно используем большие комбайны с мощными реакторами.
Комбайн с реактором 40 МВт должен перерабатывать ~630 кг грунта в секунду.

Реакторы на ЛЕО лучше выводить отдельно от всего остального, например Союзами-2 по 2 шт. за раз.
Универсальное гусеничное шасси тоже можно отдельно выводить.
Собирать всё вместе, ИМХО, лучше всего на ЛОС перед спуском на поверхность Луны.

Если комбайн на 630 кг грунта в секунду получится в разы тяжелей чем можно вывести одним пуском,
то тогда делаем несколько комбайнов поменьше а общий реактор везём на отдельном транспортёре сразу позади.

4 комбайна идут косой шеренгой зарываясь на 2 м в глубину, грунт отшвыривают в бок на 15-20 м, в нескольких метрах позади на транспортёре реактор.

Надо как нибудь исхитриться и сделать энергопитание комбайнов не по эл.кабелю, а теплоносителем по шлангу. (но маломощный эл.кабель всё равно останется)

Газы с комбайнов по шлангам сразу перекачиваются на ядерный транспортёр, там сжижаются и частично разделяются по группам.
На ядерном транспортёре также общий эл.генератор для всех четырёх комбайнов.

Окончательное разделение и очистка газов производиться уже на полумобильной базе.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 29.08.2005 22:28:46
Вот лишний повод очередную версию этого материала выложить.

Как проверить базовые числа? Где ссылки?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 29.08.2005 12:42:43
ЦитатаВот лишний повод очередную версию этого материала выложить.

Как проверить базовые числа? Где ссылки?
Инфа о электроппотребностях России отсюда (http://www.cia.gov/cia/publications/factbook/geos/rs.html)

Цифру 74 кВт мощности на 1 г/сутки гелия-3 расчитал исходя из:
- нагревать нужно от -60 до +800
- теплоёмкость грунта в среднем 740 Дж/град*кг
- и интегральная (от -60 до +800) теплоёмкость 640 кДж/кг
- коэф. рекурперации 0.9
- и в результате итоговое энергопотребление ~64 кДж/кг
это частично взято с первой страницы этой темы, частично сам расчитал.

То что 40 МВт-ный реактор весит ~4-5т - моё ИМХО. Ткнул пальцем в небо.
Но если и ошибся на 20-40% погоды, при предложенном решении проблемы, это не сделает.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 29.08.2005 14:04:30
Avmich, появилась дельная мысль по комбайну с солнечным энергопитанием.

Хочу просчитать, прикинуть...
Но надо знать сколько может весить 20 метровое зеркало.
Ты вроде думал о таком.

Можеш что-то сказать?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 30.08.2005 05:33:52
Ядерные реакторы там будут нужны ток до момента, когда добываемого гелия станет с избытком достаточно для запитки лунного термоядерного.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 29.08.2005 19:49:23
ЦитатаЯдерные реакторы там будут нужны ток до момента, когда добываемого гелия станет с избытком достаточно для запитки лунного термоядерного.
Гигаватному реактору нужно 250-300 грамм гелия в сутки.
Так что с гелием никаких проблем.
Был бы реактор :roll:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 30.08.2005 06:53:46
ЦитатаБыл бы реактор :roll:
Дак а зачем гелий без реатора? :)
При требуемых масштабах, сделать лунный вариант и закинуть туда - не видиться чем то из ряда выпадающим.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 30.08.2005 03:36:31
ЦитатаЯ бы предложил вопрос о суммарной массе временно отложить - до выяснения вопросов о методе выделения газов, технике рекуперации, источнике энергии и др.

Суммарная масса у нас, исходя из существующих реалий, вроде определилась - это 11-16 тонн. Остается выяснить, какую энергетику мы сможем в нее запихать.
Особенно в этом свете интересует рекуперация - ее эффективность и вес.

Цитата
ЦитатаЕще надо определится, будет ли у нас какая рекуперация, ее эффективность и вес...

Цитатаи какой-никакой защитой?),

Защита из местных материалов! Масса некритична!

Не исключено, что и вовсе не понадобится - завист от того, какие максимальные температуры может стерпеть теплоноситель и система трубопроводов; если порядка 900 С терпит - электричество нам вообще почти не понадобится, только для электроники считанные ватты.

Я чего то не понял, а что, идея запитывать ЭРД от реактора комбайна уже отброшена? Если нет, то хошь-ни хошь, а 100квт нужно из реактора извлекать. И некая защита на этапе перелета, похоже, понадобтся.
Да и в любом случае, есть еще грунтозаборное устройство, тракт перемещения грунта внутри комбайна, ловушка для газовой смеси - все это, имхо, электричество будет кушать.

Еще есть такой вопросик - если мы ориентируемся на жидкометалический теплоноситель, то что с ним будет, если нам понадобится на время заглушить реактор? Потом пустить его сможем?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 29.08.2005 21:46:25
Цитата
ЦитатаБыл бы реактор :roll:
Дак а зачем гелий без реатора? :)
При требуемых масштабах, сделать лунный вариант и закинуть туда - не видиться чем то из ряда выпадающим.
Закинуть на Луну такое!???  :shock:


Как вам размерчик? Видите там внизу посередине человечек, синенький?
Это конечно не лунный вариант и не гелиевый а дейтерий-тритиевый, но всё же ...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 30.08.2005 03:52:31
ЦитатаМощность реактора с увеличением габаритов и массы, по началу, растёт ОЧЕНЬ не линейно.
ИМХО, если 1 МВт-ник весит 2 тонны, то 10 МВт уложится в ~2.7-3 т, а 40 МВт-ник в ~4-5 т.
93 реактора по 40 МВт выглядят куда как лучше :)

Ваше ИМХО выглядит очень уж оптимистично. Я уже приводил кое какие данные по реаторам, повторюсь.
Перспективная установка ЯЭУ-400, электрической мощностью, как не трудно догадаться, 400 квт, весит 7,2т. Исходя из КПД термоэмиссионного преобразователя в 7% мы имеем тепловую мощность 5,7Мвт. Оно конечно, включает вес термоэмиссионных преобразователей, но тем не менее...
Можно зайти с другой стороны.
Активная зона перспективного реактора SAFE-400 (тепловая мощность 400 квт) весит 512кг. Если масштабировать на 5Мвт, получается 6,4т (одна активная зона!), что хорошо согласуется с предыдущей оценкой.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 30.08.2005 03:59:11
ЦитатаГелий-3 в реголите есть до глубины порядка 2 м.

Кстати, а неужто в этих 2м гелий-3 распределен равномерно?
С глубиной случаем содержание не уменьшается?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 30.08.2005 08:08:48
ЦитатаКак вам размерчик? Видите там внизу посередине человечек, синенький?
Это конечно не лунный вариант и не гелиевый а дейтерий-тритиевый, но всё же ...
Фотку реактора с АЭС подкинуть?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 29.08.2005 22:41:16
ЦитатаВаше ИМХО выглядит очень уж оптимистично. Я уже приводил кое какие данные по реаторам, повторюсь.
Перспективная установка ЯЭУ-400, электрической мощностью, как не трудно догадаться, 400 квт, весит 7,2т. Исходя из КПД термоэмиссионного преобразователя в 7% мы имеем тепловую мощность 5,7Мвт. Оно конечно, включает вес термоэмиссионных преобразователей, но тем не менее...
Можно зайти с другой стороны.
Активная зона перспективного реактора SAFE-400 (тепловая мощность 400 квт) весит 512кг. Если масштабировать на 5Мвт, получается 6,4т (одна активная зона!), что хорошо согласуется с предыдущей оценкой.
Эти реакторы оптимизированы на получение электричества термоэмиссионным способом.

А вот характеристики реактора оптимизированного на получение просто высокотемпературного тепла как такового:
РД-0410
Масса 2000 кг
Мощность 196 МВт
Температура активной зоны 3000 град С
Теплоноситель водород
Удельная объёмная мощность активной зоны 10 МВт/литр

Данные взяты из НК №3 2001
Проблема только в том чтоб снять тепло теплоносителем.
У натрия теплоёмкость (в пересчёте на объём) 1 186 кДж/литр*град
Если подогреваем натрий в реакторе на 100 градусов,
то для съёма 40 МВт надо за секунду прокачать сквозь 4 литра активной зоны 400-500 кубиков натрия
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Athlon от 30.08.2005 04:45:51
quote]Эти реакторы оптимизированы на получение электричества термоэмиссионным способом..[/quote]

Ну SAFE-400 оптимизирован на электромашинный преобразователь с газовой турбиной Брайтона.

ИМХО, конечно, но данные реакторы куда ближе к нашим задачам, чем ЯРД :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 29.08.2005 21:58:17
Цитата
ЦитатаГелий-3 в реголите есть до глубины порядка 2 м.

Кстати, а неужто в этих 2м гелий-3 распределен равномерно?
С глубиной случаем содержание не уменьшается?
Да, в целом - наверняка.
Однако зависимость может быть очень хитрой, учитывая перемешивание реголита метеоритной бомбардировкой (результатом которой он собсно и является). Зависимость концентрации от глубины явно должна быть разной в разных районах.

Короче, надо лететь и исследовать  :D
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 29.08.2005 23:01:26
ЦитатаИМХО, конечно, но данные реакторы куда ближе к нашим задачам, чем ЯРД :)
А у меня ИМХО противоположное :) ближе ЯРД :)

Нам в основном тепло нужно. Электричество так ... промеждупрочим.

Надо у специалистов узнать, этим вроде какраз Татарин и Факир занимаются.

А у SAFE-400 теплоноситель какой? И какая степень обогащение урана?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 29.08.2005 23:11:51
Цитата
ЦитатаКстати, а неужто в этих 2м гелий-3 распределен равномерно?
С глубиной случаем содержание не уменьшается?
Да, в целом - наверняка.
Однако зависимость может быть очень хитрой, учитывая перемешивание реголита метеоритной бомбардировкой (результатом которой он собсно и является). Зависимость концентрации от глубины явно должна быть разной в разных районах.

Короче, надо лететь и исследовать  :D
Мне думается изменения концентрации от места к месту возможны буквально в масштабе нескольких метров.
"Шаг влево, вправо ..." :)

Вобще потребуется составлять подробные карты где добывать где нет с точностью до метра и загружать их в память управляющих компьютеров.
Без предварительной подробной разведки никак не обойтись.

А то подкопается на автопилоте под какую нибудь глыбу метра четыре в размере :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 30.08.2005 00:01:15
Sevlagor
ЦитатаЯ когда подыскивал топливо для ЭРД-буксиров/межпланетных ораблей, ориентировался только:
1. Наличие вещества на Луне/Фобосе/астероидах

Так а где ж на Луне в наличии калий? Какие породы, как добывать.

ЦитатаЕсли с ЭРД на калии есть проблемы и они неразрешимы,

Да нет, разрешимы в принципе. Был бы на Луне калий достаточно халявный.

ЦитатаFakir
ЦитатаХм... не уверен, что при перелёте с малой тягой это удастся...
Почему?  

Потому что коридор входа для такого торможения довольно узкий, судя по всему. А плотность земной атмосферы может заметно плавать - а у буксира с ЭРД нет возможности быстро скорректировать траекторию.

Цитатана глубине >30 см температура везде и всегда -60 С.
Если зарываться существенно глубже 30 см то колебания температуры здорово снизяться.

Наоборот, лучше скрести тонкий верхний, слой, 15-20 см, который уже прогрет.

ЦитатаСейчас годовая потребности России в электроэнергии 915 млрд. кВт*ч или 25 кг гелия в сутки.
Допустим, (условно  ), мы полетим на Луну за гелием в предверии удвоения ВВП.
Значит ориентируемся на потребность в 50 кг/сутки.

Слишком большие цифры. Переход энергетики на гелий произойдёт не вдруг, это десятки лет займёт. Для начала и килограмма в сутки хватит.

ЦитатаЯдерных реакторов нужно как можно меньше, следовательно мощность каждого побольше.

А вот тоже не факт. Тут еще один фактор, важный для оптимизации: часть комбайнов наверняка "уйдёт за бугор" на старте - так что надо смотреть, как минимизировать эти потери.

ЦитатаВодорода - 6, метана - 2, СО ещё 2.
Один водород даёт 13.5% (при коэф. рекуперации 0.9), с метаном и СО 15-17% точно наберётся.
20% действительно скорее не наберётся.

Что-то сомнительно мне, что и 15% наберётся даже при полном сгорании. А главная проблема - при таких ничтожных концентрациях почти наверняка и горения-то не получится.

Agent
ЦитатаПри требуемых масштабах, сделать лунный вариант и закинуть туда - не видиться чем то из ряда выпадающим.

Видится. Еще как видится. Термоядерный реактор гигаваттного уровня будет, вероятно, штукой очень немаленькой и нелёгкой.  Одним блоком вывести мощный реактор не удастся, даже если "Энергию" реанимировать. А выводить по кускам и собирать на Луне - настолько сложно, что я даже представить себе не могу подобную операцию.

Athlon
ЦитатаЯ чего то не понял, а что, идея запитывать ЭРД от реактора комбайна уже отброшена?

Временно отложена, до выяснения обстоятельств. Если комбайны будут составлять не очень большую часть грузопотока - лучше иметь универсальный буксир с собственным реактором.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 30.08.2005 00:04:44
Athlon
ЦитатаКстати, а неужто в этих 2м гелий-3 распределен равномерно?
С глубиной случаем содержание не уменьшается?

Неизвестно вроде. Но скорее всего должен быть распределен приблизительно равномерно, из-за метеоритного перемешивания. Не будь его - гелий-3 содержался бы только в тонком поверхностном слое толщиной в сантиметры.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 30.08.2005 00:08:47
avmich
ЦитатаТо есть, например, не 10 000 бульдозеров запускать, а потом уже 1000 комбайнов, скажем, а 10 бульдозеров, 1 комбайн и добиваться получения продукта. Потом уже, в идеале - на деньги от продукта - посылать следующее оборудование.

А их и не надо разом 10 000.
Расклад примерно такой:
Через 20 лет - 1-2 маленьких опытных образца.
Через 25 лет - 1-2 полномасштабных опытных образца.
Через 30 лет - от 10
Через 35       -  от 100
Через 40-45  -  уже тысячи.
(годовая производительность одного комбайна принимается в несколько килограммов гелия-3).
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 30.08.2005 10:09:42
ЦитатаВидится. Еще как видится. Термоядерный реактор гигаваттного уровня будет, вероятно, штукой очень немаленькой и нелёгкой.  Одним блоком вывести мощный реактор не удастся, даже если "Энергию" реанимировать. А выводить по кускам и собирать на Луне - настолько сложно, что я даже представить себе не могу подобную операцию.
.
Ну эээ. МКС себе представте, что ли.
Да и к тому времени, более мелкие комбайны УЖЕ должны ползать вовсю. Это дето минимум 50 лет от сейчас. А 100 тонник максимум через 10 лет появиться
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 30.08.2005 10:10:30
А чем объясняется необходимость тысячи запускать?

Тут в голову приходят всякие примеры перехода количества в качество. Когда понадобилось, скажем, нефть возить в таких количествах, что нужны были целые составы, изобрели нефтепроводы...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 30.08.2005 00:21:48
Agent
ЦитатаНу эээ. МКС себе представте, что ли.

Там не требуется так тонко подгонять друг к другу крупные модули как, скажем, при монтаже из отдельных блоков магнитной системы.

avmich
 
ЦитатаА чем объясняется необходимость тысячи запускать?

Не совсем понял.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 30.08.2005 00:27:09
ЦитатаОсобенно в этом свете интересует рекуперация - ее эффективность и вес.
Рекуператор у меня вышел такой:

Габариты .................................... 6х3х2 м
Масса ........................................ ~7,5-8 т
Масса грунта внутри ................ ~1300 кг (при плотности 800 кг/м3)
Площадь теплообмена ............. ~160 м2
При перепаде температуры на теплообменнике 40 град коэф. рекуперации ~0,9

Сюда не входит: масса гермоотсека внутри которого всё это размещается, шлюзы, накопительные бункера и прочее.

Всё это конечно весьма приблизительно.
Какая будет скорость теплообмена - без понятия  8)
Соответственно неизвестна производительность
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Agent от 30.08.2005 10:29:42
ЦитатаТам не требуется так тонко подгонять друг к другу крупные модули как, скажем, при монтаже из отдельных блоков магнитной системы.
А почему? :)
Потому что, как не "подгоняй" - станут или точно или никак.
Как сконструируют, так и состыкуеться. Поинтересуйтесь он, какую точность требует разворачивание сегментированного зеркала телескопа Вебба.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 30.08.2005 01:30:52
ЦитатаТак а где ж на Луне в наличии калий? Какие породы, как добывать.

Да нет, разрешимы в принципе. Был бы на Луне калий достаточно халявный.
Есть калий. Неслишком много но есть. Что-то около нескольких килограмм на тонну.

Цитата
Цитата
ЦитатаХм... не уверен, что при перелёте с малой тягой это удастся...
Почему?  

Потому что коридор входа для такого торможения довольно узкий, судя по всему. А плотность земной атмосферы может заметно плавать - а у буксира с ЭРД нет возможности быстро скорректировать траекторию.
Коррекция производится обычными химическими движками.
Они нужны для стыковки.

dV нужна всего несколько метров в секунду, а в общей сложности порядка 30-50 м/с

Для определения фактической плотности атмосферы можно использовать специальный спутник.
Там где буксир будет интенсивно тормозиться 30 метровым зонтиком, компактный и увесистый наноспутник спокойно сможет летать неделями а то и месяцами.
Спутники оптической разведки так летают, на элиптической орбите.

Если буксир немного промахнётся то можно оперативно уменьшить степень раскрытие зонта.

Цитата
ЦитатаВодорода - 6, метана - 2, СО ещё 2.
Один водород даёт 13.5% (при коэф. рекуперации 0.9), с метаном и СО 15-17% точно наберётся.
20% действительно скорее не наберётся.

Что-то сомнительно мне, что и 15% наберётся даже при полном сгорании. А главная проблема - при таких ничтожных концентрациях почти наверняка и горения-то не получится.
Посчитайте и убедитесь. ИМХО окисление идти будет и наверно там не только газы будут окислятся. Наверняка есть твёрдые микропримеси способное гореть.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 30.08.2005 11:07:54
ЦитатаНо скорее всего должен быть распределен приблизительно равномерно, из-за метеоритного перемешивания. Не будь его - гелий-3 содержался бы только в тонком поверхностном слое толщиной в сантиметры
А кто сказал, что интенсивность метеоритной бомбардировки не снижалась со временем, причем существенно? Тогда и конzентратzия гелия очень разной по глубине будет. Да и энергия удара выделяется в очень нехилое тепло и должно испарять газы.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: RDA от 30.08.2005 21:58:24
Поскольку "лунный гелий-3" -  это "солнечный гелий-3 на Луне", и то, что гелий - это легкий элемент, неплохо бы знать ответы на такие вопросы (и это вопросы не к форуму, а скорее к будущим исследовательским миссиям):
Время удержания солнечного гелия "лунной ловушкой" и соответственно период его обновления. Глубина проникновения частиц солнечного ветра вглубь поверхности Луны.
Честно говоря, версия о метеоритном перемешивании что-то кажется мне очень сомнительной. Выделяемая кинетическая энергия при падении метеорита, скорее высвободит летучие компоненты из грунта, чем загонит их вглубь поверхности.

ЦитатаВообще, джентльмены, не поймите превратно, но я бы очень попросил обсуждение добычи гелия на Меркурии или Уране вести в другом топике
Хотелось бы не забрасывать эту тему, поэтому я  обозначительно завел это:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=2065

Единственное замечание. Развитие двигателестроения, позволяющие решать проблему добычи реликтового гелия-3 в атмосферах планет гигантов - это окончание добычи солнечного гелия-3 на Луне.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Зомби. Просто Зомби от 31.08.2005 19:24:00
Цитата... неплохо бы знать ответы на такие вопросы...
Время удержания солнечного гелия "лунной ловушкой" и соответственно период его обновления.
Да, действительно интересно
Скорее всего имеет место быть некое динамическое равновесие между "приходом и уходом",
и вопрос в том, за какое время оно восстанавливается
Если это миллионы лет - это одно, а если всего "неск.сотен" - то данный ресурс ещё и возобновляемый
ЦитатаЧестно говоря, версия о метеоритном перемешивании что-то кажется мне очень сомнительной. Выделяемая кинетическая энергия при падении метеорита, скорее высвободит летучие компоненты из грунта, чем загонит их вглубь поверхности.
Внутрь загоняются, очевидно, частицы грунта, содержащие He3, а не "сам" газ
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: walt от 01.09.2005 17:03:36
оффтоп для начала
темка эта для другого форума она  явно "непилотируемая"  :D


сабж-

имхо для начала стоит развернуть на луне маленькую группу геологич луноходов и пару спутников повесить над ней
и до тех пор пока не будет сделан ТЯР на 3гелии
сделать достаточно точные 3д карты Лунной поверхности  узнать расположение 3гелия где его больше где меньше отработать методы забора реголита и в недрах луны тож неплохабы поковырятся :roll:
итого
1 пара спутников
2 4 лунохода (а лучше лунобега  :)  )
3 спускаемая автоматич. станция -  база для луноходов
все это можно и нужно начинать уже сейчас
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 01.09.2005 17:39:57
А если с такой стороны: из 1 т. грунта выпарили все газы в герметической камере. Сколько надо жужжать современным насосам, чтобы забрать 90% этого газа?
ИМХО, этот процесс будет самым узким местом по времени.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 01.09.2005 22:49:36
Хммм ... а газов то немало выделяется :)
Если эту тонну греть в 1-ом кубометре то давление газов получится ~0,93 атм. (при 20 гр. С), а при 800 гр. порядка ~15 атм.

А насчёт как откачивать - я уже придумал способ в несколько раз более экономичный (и по времени и по энергии) чем просто насос. Причём откачиваться будет почти всё, теряться будет не более сотых-десятых долей процента.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 01.09.2005 22:54:23
Цитатаоффтоп для начала
темка эта для другого форума она  явно "непилотируемая"  :D
Ага, не пилотируемый :)
В начале роботы будут а потом целый город построим.
Какая уж там космонавтика если целый город  :D
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 01.09.2005 22:04:07
Это говорит о том, что Шин поддерживает идею пилотируемых полетов на Луну, может быть даже - российских!  :twisted:


Шутка, конечно. Просто надо поддерживать имидж чокнутого пропагандиста "русских на Луне" [/size] :lol:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Sevlagor от 01.09.2005 23:19:44
ЦитатаХммм ... а газов то немало выделяется :)
Если эту тонну греть в 1-ом кубометре то давление газов получится ~0,93 атм. (при 20 гр. С), а при 800 гр. порядка ~15 атм.

А насчёт как откачивать - я уже придумал способ в несколько раз более экономичный (и по времени и по энергии) чем просто насос. Причём откачиваться будет почти всё, теряться будет не более сотых-десятых долей процента.
Мда ... а газы надо сжижать сразу же, на месте.
И водород надо выжигать. Его с тонны груннта - 880 литров (при 20 гр. С) получается. По объёму 72%.
А гелия ещё 18%  :(  Гелий много места занимать будет.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: foogoo от 02.09.2005 04:38:34
Цитатаимхо для начала стоит развернуть на луне маленькую группу геологич луноходов и пару спутников повесить над ней
и до тех пор пока не будет сделан ТЯР на 3гелии
сделать достаточно точные 3д карты Лунной поверхности  узнать расположение 3гелия где его больше где меньше отработать методы забора реголита и в недрах луны тож неплохабы поковырятся :roll:
итого
1 пара спутников
2 4 лунохода (а лучше лунобега  :)  )
3 спускаемая автоматич. станция -  база для луноходов
все это можно и нужно начинать уже сейчас

1 Не пара, а штук 10. Цель - лунный GPS для контроля положения луноходов и обеспечения точной посадки спускаемых аппаратов; и связь земли с базой/луноходами. Все получается очень маленьким.
2 луноходов можно сделать двух видов - геологические и эксперементалнопроизводственные. Вторые для расчистки посадочной площадки и работ вокруг станции.
3 ...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: foogoo от 02.09.2005 04:43:23
ЦитатаМда ... а газы надо сжижать сразу же, на месте.
И водород надо выжигать. Его с тонны груннта - 880 литров (при 20 гр. С) получается. По объёму 72%.
А гелия ещё 18%  :(  Гелий много места занимать будет.

Зачем сжигать водород?  :shock:  Отличный источник почти бесплатного топлива на орбите Земли. Кислород есть в железной руде. Да и мелких роботов на самой луне можно питать водороднокислородными топливными элементами длинной лунной ночью.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: foogoo от 02.09.2005 07:39:01
Впрочем, я возможно погорячился. Отделять водород от гелия методом сжигания водорода возможно будет намного более энергетически выгоднее. Водногеливую смесь позже нужно будет просто охладить до отрицательной температуры используя температуру лунной ночи. В результате получится практически чистый гелий и лед, которые легко разделяются. На выходе будем иметь весьма ценную на Луне воду.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: walt от 05.09.2005 13:00:17
интересно... в каких соединениях содержится тригелий (С)  :P
в реголите ????
или он там сам по себе - если так то его там ничего не должно держать...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 05.09.2005 15:12:39
Цитатаинтересно... в каких соединениях содержится тригелий
:shock:
Просветите насчёт устойчивых соединений гелия пожалуйста.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 06.09.2005 22:34:48
Europe plans laser-fusion facility

http://physicsweb.org/articles/news/9/9/2/1
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 06.09.2005 08:42:31
ЦитатаEurope plans laser-fusion facility

http://physicsweb.org/articles/news/9/9/2/1

Так же как и у National Ignition Facility (NIF), вижу только военное применение, для разработки чисто ТЯ устройств, не запрещенных международными договорами.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Зомби. Просто Зомби от 06.09.2005 12:44:44
Цитата
Цитатаинтересно... в каких соединениях содержится тригелий
:shock:
Просветите насчёт устойчивых соединений гелия пожалуйста.
А вот, вообще говоря, инертные газы таки способны образовывать некие "более или менее" устойчивые соединения
Вроде даже и гелий (вот это точно не скажу)
Но для гелия, видимо, ни о какой "устойчивости", даже и в самом "условном смысле", речи нет - если вообще есть такие соединения и мой склероз меня не подводит

Источник - какой-то журнал (Техника молодежи? )... э... каких-то давно забытых годов
Там даже был некий список (на "вкладке" с картинкой) с формулами этих "соединений",
причем некоторые из них действительно характеризовались как "устойчивые" - их можно было "иметь", скажем, "в виде порошка", а не только как "спектральные линии" где-то там :roll:  :lol:
Но большинство вроде как имеет склоннось "быстро разлагаться в форме взрыва" :mrgreen:

Примерно так вот :roll:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Nixer от 06.09.2005 12:48:08
Гелий - это не ксенон.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Зомби. Просто Зомби от 06.09.2005 12:51:27
Тем не менее, там вроде и у гелия какая-то была (одна, вроде, в отличие от тяжелых газов) формула
Хотя, за давностью лет - не поручусь
Однако, в любом случае, в "реальном смысле", это, скорее всего (если оно вообще есть), "не вещество", то есть, что-то крайне неустойчивое, и наблюдать его можно только "приборно", по каким-нибудь косвенным признакам
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Nixer от 06.09.2005 13:46:59
Скорее всего, только газообразное и при небольшой концентрации. В отличие, скажем, от оксидов и фторидов ксенона, которые вполне себе кристаллические вещества. А может, вообще не получены.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 06.09.2005 10:37:48
ЦитатаСкорее всего, только газообразное и при небольшой концентрации. В отличие, скажем, от оксидов и фторидов ксенона, которые вполне себе кристаллические вещества. А может, вообще не получены.

У гелия нет химических соединений, только соединения включения в кристаллические решетки других веществ.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Nixer от 06.09.2005 14:57:01
Вроде что-то было про He2, но молекула настолько неустойчива, что не выдерживает собственного вращения - от центробежной силы распадаются, так что существуют только невращающиеся молекулы -)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Bell от 06.09.2005 19:50:20
ЦитатаВроде что-то было про He2, но молекула настолько неустойчива, что не выдерживает собственного вращения - от центробежной силы распадаются, так что существуют только невращающиеся молекулы -)
Уууу... Как все запущено...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 07.09.2005 01:27:17
Ребят, я не профи, но интересно. Может кто поможет разобраться.
Ну типа есть пара вопросов:
1. Что, уже есть термоядерные реакторы с КПД больше единицы? И даже на Не3?
2. Сколько Не3 привезли Аполлоны в трехстах с лишним кг луного реголита?
3. Об ЯРД: Какая разница, чем нагревать/разгонять рабочее тело -РТ - (по классике ракетного движения), - ядром или химией? Химией вроде выгоднее - два в одном - и РТ и энергия. А для ядра вроде бы нужен принципиально другой ДВИЖИТЕЛЬ,- не связанный с расходом РТ.
Ой, только не морочьте всякими ионными и фотонными - или то же, или фантастика.
4. Об ТЯРД - см. вопрос № 1. Опять же, что он будет использовать в качестве РТ - продукты синтеза при 100 миллионах градусов? (ну, может чуть меньше).
5. Какой идиот будет возить с Луны то, что есть на Земле? (энергию)?

Если есть положительные/вразумительные ответы - просветите плз. Со скидочками, плз.

А если нет, объясните, кому нужен весь этот ваш трёп? Разве что для гимнастики остатков ума...
Sorry...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 07.09.2005 04:15:28
ЦитатаВроде что-то было про He2, но молекула настолько неустойчива, что не выдерживает собственного вращения - от центробежной силы распадаются, так что существуют только невращающиеся молекулы -)

Есть такое понятие эксимеры и эксиплексы - молекулы устойчивые в возбужденном электронном состоянии.

Эксимер Не2* существует, на его существовании основана работа некоторых типов лазеров.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Иван Моисеев от 07.09.2005 09:11:52
ЦитатаТак же как и у National Ignition Facility (NIF), вижу только военное применение, для разработки чисто ТЯ устройств, не запрещенных международными договорами.

Разработчики-строители увидели еще два основных применения. На ракетное они не указывают - в нынешнем виде NIF поднять тяжеловато.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Иван Моисеев от 07.09.2005 09:15:38
ЦитатаЕсли есть положительные/вразумительные ответы - просветите плз. Со скидочками, плз.

Плз:
http://yandex.ru
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 07.09.2005 05:20:53
Цитата
ЦитатаТак же как и у National Ignition Facility (NIF), вижу только военное применение, для разработки чисто ТЯ устройств, не запрещенных международными договорами.

Разработчики-строители увидели еще два основных применения. На ракетное они не указывают - в нынешнем виде NIF поднять тяжеловато.

Очень трудно поверить, что энергию получаемую в результате взрыва можно эффективно преобразовать в электрическую.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Иван Моисеев от 07.09.2005 09:42:40
ЦитатаОчень трудно поверить, что энергию получаемую в результате взрыва можно эффективно преобразовать в электрическую.

А зачем Вам во что-то верить?
И зачем в электрическую? Для РД лучше сразу кинетическая...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 07.09.2005 06:05:36
Цитата
ЦитатаОчень трудно поверить, что энергию получаемую в результате взрыва можно эффективно преобразовать в электрическую.

А зачем Вам во что-то верить?
И зачем в электрическую? Для РД лучше сразу кинетическая...

Помню в пятьдесят каком-то году американцы производили подземный чдерный взрыв в шахте заполненной водой. Пробка у этой шахты была сделана цельно-металическая и вылетела, по словам очевидцев, со скоростью где-то 60км/c. :shock:

Это был первый в мире запуск объекта в околоземное, а также в межпланетное и возможно в межгалактическое пространство!!!!
Советский спутник тут просто отдыхает!  :cry:

Если с помощью термоядерного взрыва удастся достич большей скороти тады конечно. Тады я поверю.  :lol:
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 07.09.2005 21:32:38
ЦитатаПробка у этой шахты была сделана цельно-металическая и вылетела, по словам очевидцев, со скоростью где-то 60км/c. :shock:

Я просто так и вижу этих очевидцев, следящих за полётом пробки и поглядывающих на наручный секундомер, не отрывая одного глаза от альтиметра :) .
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 07.09.2005 13:50:40
Цитата
ЦитатаЕсли есть положительные/вразумительные ответы - просветите плз. Со скидочками, плз.

Плз:
http://yandex.ru

Понятно, у тебя, Иван Моисеев, вразумительных ответов нет.
Кто следующий?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 08.09.2005 01:11:17
Цитата
Цитата
ЦитатаЕсли есть положительные/вразумительные ответы - просветите плз. Со скидочками, плз.

Плз:
http://yandex.ru

Понятно, у тебя, Иван Моисеев, вразумительных ответов нет.
Кто следующий?

:) Гость, ты не смог задать вопрос так, чтобы тебе ответили. Попробуй ещё раз. Рекомендации, как надо задавать вопросы - здесь (http://www.catb.org/~esr/faqs/smart-questions.html) (на русском - здесь (http://ln.com.ua/~openxs/articles/smart-questions-ru.html)).
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: walt от 07.09.2005 17:50:18
итак тушкой или чучелом но 3гелий  в лунном реголите сам по себе чтож его там удерживает кроме гравитации??? если ничего то энергия по получению гелия из реголита не должна быть большой :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 08.09.2005 04:49:03
Цитатаитак тушкой или чучелом но 3гелий  в лунном реголите сам по себе чтож его там удерживает кроме гравитации??? если ничего то энергия по получению гелия из реголита не должна быть большой :)

Понимаете, гелий очень плохо дифундирует (просачивается) сквозь сталь, стекло, камень, и.т.п. Если ядро гелия в виде альфа частицы попадет внутрь камня, то там оно и останется, превратившись в атом гелия. Ну может быть атомы камня подвинутся немного, освобождая место, хотя атом гелия и так невелик - места много не надо.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 08.09.2005 23:47:20
Цитата
Цитатаитак тушкой или чучелом но 3гелий  в лунном реголите сам по себе чтож его там удерживает кроме гравитации??? если ничего то энергия по получению гелия из реголита не должна быть большой :)

Понимаете, гелий очень плохо дифундирует (просачивается) сквозь сталь, стекло, камень, и.т.п. Если ядро гелия в виде альфа частицы попадет внутрь камня, то там оно и останется, превратившись в атом гелия. Ну может быть атомы камня подвинутся немного, освобождая место, хотя атом гелия и так невелик - места много не надо.

 KBOB, Вы  неправы, - гелий - СВЕРХТЕКУЧИЙ, нейтральный газ. Может "просачиваться" сквозь аморфные материалы, не вступает в соединения. Я ЛИЧНО участвовал в наладке систем сжижения гелия для приемников мощных РЛС. Крутые спецы неделями пришлифовывали графитовые сальники гелиевых компрессоров, а галогенная лампа все равно показывала утечку. Так что, ИМХО, шансов накопиться на Луне у Не3 мало, особенно в условиях вакуума и при высокой температуре на дневной стороне.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 09.09.2005 00:53:02
KBOB
ЦитатаТак же как и у National Ignition Facility (NIF), вижу только военное применение, для разработки чисто ТЯ устройств, не запрещенных международными договорами.

Абсолютно нереально. Никто не рассчитывает на создание термоядерного боеприпаса на базе установки лазерного синтеза, это просто совершенно нереально. Ну разве что пентагоновские военные совсем тупые, и американские ядерщики пытаются их развести на финансирование :D
Военное применение инерциального термояда другое - термоядерные микровзрывы позволяют осуществлять имитацию ядерных испытаний, отсюда интерес военных.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 09.09.2005 01:11:38
Гость
ЦитатаРебят, я не профи, но интересно. Может кто поможет разобраться.
Ну типа есть пара вопросов:

Если вы внимательно перечитаете данный топик, то найдете ответы минимум на половину своих вопросов. При помощи поиска на форуме можете найти ответы на оставшиеся вопросы. Если после этого что-то останется неясным - вам с удовольствием ответят, а пережевывать по -надцатому разу одно и то же нет, извините, ни времени, ни желания.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 09.09.2005 01:14:16
KBOB
ЦитатаОчень трудно поверить, что энергию получаемую в результате взрыва можно эффективно преобразовать в электрическую.

Можно. См., например, Мозес и Дюдерштадт, "Интерциальный термоядерный синтез"
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 10.09.2005 01:52:17
ЦитатаГость
ЦитатаРебят, я не профи, но интересно. Может кто поможет разобраться.
Ну типа есть пара вопросов:

Если вы внимательно перечитаете данный топик, то найдете ответы минимум на половину своих вопросов. При помощи поиска на форуме можете найти ответы на оставшиеся вопросы. Если после этого что-то останется неясным - вам с удовольствием ответят, а пережевывать по -надцатому разу одно и то же нет, извините, ни времени, ни желания.

 Вот с Вами, fakir, я полностью согласен. Нет смысла пережевывать то, на что никто из Вас не в состоянии дать вразумительный ответ.

 С Вами не интересно...

Sorry...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: KBOB от 10.09.2005 11:32:22
Почему-то прошла незамеченной статья об успешном проведении безнейтронной[/size] реакции термоядерного синтеза
p+11B => 4He + 8B => 4He + 4He + 4He
http://fire.pppl.gov/fusion_pb11_belyaev_082605.pdf

Хотя реакция не совсем безнейтронная
http://en.wikipedia.org/wiki/Aneutronic_fusion
но все же только 0,1% атомов бора успевают прореагировать по схеме
11B +
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 10.09.2005 19:06:38
Ну и что особенного? p-11B - реакция хорошо известная. Методика, описанная в статье, для целей энергетики явно не годится.
 
Цитатаминусами данной реакции является более высокая температура, а главное меньшая концентрация плазмы при неизменном давлении

К сожалению, и это еще не все минусы.  См. 2-ю или 3-ю страницу топика - я там вкратце комментировал проблемы p-B реактора.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 11.09.2005 20:54:41
Еще раз об альтернативах лунной добычи...

с моей точки зрения кажется весьма разумным рассмотреть
не только добычу гелия-3, но и его синтез.

1) Уже говорили, что практический весь имеющийся на сегодня гелий
был синтезирован в качестве побочного продукта на
существующих ядерных реакторах. Поскольку синтез гелия
не особо интересовал атомщиков, то, скорее всего, на
большенстве реакторов он просто выбрасывается.
Кроме того, IMHO, не сложно модернизировать ЯР с целью
увеличить выход именно гелия-3.

2) Другой возможностью, мне видится прямой синтез с
использованием мощных ускорителей:
p + D -> 3He ???

3) И наконец, может быть возможно подобрать некую другую
реакцию синтеза, которая будет интересна не с энергитической точки зрения,
а как источник для гелия-3 ???
Поскольку нас интересует гелий-3, а не энергия,
то требования  реактору можно значительно ослабить.

Может ли кто-нибудь прокомментировать перспективность
и возможности технической реализации таких альтернатив?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 11.09.2005 21:34:46
Ничто не ново под луной (каламбур-с) - варианты получения гелия-3 рассматривались, и лунная добыча выглядит всё же привлекательнее иных вариантов.

Нарабатывать в реакторах в цикле литий+нейтрон->тритий->(через бета-распад)гелий-3 - сложно и долго.

На ускорителях - вообще не вариант.

В реакциях синтеза - в принципе можно (есть не менее шести реакций, в которых одним из продуктов является Не3), но всё они - "нейтронные". Такие варианты рассматривались еще в 89-м году, по оценкам выходило, что половина термоядерной энергетики была бы "чистой", на гелии-3, а вторая половина, нарабатывающая его, была бы "грязной" и технически более сложной.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 11.09.2005 22:00:39
>На ускорителях - вообще не вариант.
Почему? Обстрелять протонами дейтериевую мишень кажется не   сложно?

Что можно сказать по поводу "модернизации" ЯР для увеличения выхода гелия?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 11.09.2005 22:10:46
Обстрелять-то не сложно, но выход продукта ничтожен. Для энергетики не годится.

Что касается реакторов - сложно, недостаточна продуктивность (сейчас за годы накоплено всего 300 кг, и это не только на реакторах, а и вместе с продуктами распада трития в ядерном оружии - а в год только одной гелиевой электростанции нужно будет никак не меньше 100 кг), инерционность (гелий-3 получается в результате бета-распада накапливающегося трития, период полураспада больше 14 лет). Насколько сложно - я оценить не возьмусь, но, ИМХО, весьма сложно.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 11.09.2005 22:16:35
>В реакциях синтеза - в принципе можно (есть не менее шести реакций, в которых одним из продуктов является Не3), но всё они - "нейтронные". Такие варианты рассматривались еще в 89-м году, по оценкам выходило, что половина термоядерной энергетики была бы "чистой", на гелии-3, а вторая половина, нарабатывающая его, была бы "грязной" и технически более сложной.

То есть одна из схем могла быть такой:
"грязный" термояд снабжает энегией обработку реголита на Луне и нарабатывает заодно гелий-3 для Земли.
При этой схеме наличием гелия-3 в реголите можно пренебречь :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 11.09.2005 22:34:54
На Луне термояд не особо нужен. Его основная ценность (и тритиевого, и гелиевого) - радиационная безопасность, принципиальная невозможность взрыва чернобыльского типа, отсутствие больших количеств долгоживущих высокоактивных отходов. Для энергообеспечения Луны вполне пригодны ядерные реакторы, там они никакой опасности ни для кого не представляют.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 11.09.2005 23:10:31
>Обстрелять-то не сложно, но выход продукта ничтожен. Для энергетики не годится.

Энергия на этом этапе не важна, ее получим сжигая гелий,
Обстреливать можно мишень охлажденную до единиц К,
При этом полученный гелий легко отделяется без затрат на
охлаждение, а мишень можно обстреливать дальше,
Производительность по-видимому можно варировать
в широких пределах, подбирая мощность пучка и размеры мишени, Непрореагировавшие протоны, естественно, можно повторно использовать,  IMHO, энергитические затраты на синтез  должны быть ниже, чем при добыче из реголита,
При это процесс довольно чистый,

>Что касается реакторов - сложно, недостаточна продуктивность (сейчас за годы накоплено всего 300 кг, и это не только на реакторах, а и вместе с продуктами распада трития в ядерном оружии - а в год только одной гелиевой электростанции нужно будет никак не меньше 100 кг),

ЯР не были оптимированны для получения гелия.
При желании, IMHO, производительность КАЖДОГО работающего реактора можно будет увеличить на порядки.

>инерционность (гелий-3 получается в результате бета-распада накапливающегося трития, период полураспада больше 14 лет). Насколько сложно - я оценить не возьмусь, но, ИМХО, весьма сложно

В сравнении с Нептуновым циклом- это чертовски быстро :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 11.09.2005 23:20:25
>На Луне термояд не особо нужен. Его основная ценность (и тритиевого, и гелиевого) - радиационная безопасность, принципиальная невозможность взрыва чернобыльского типа, отсутствие больших количеств долгоживущих высокоактивных отходов. Для энергообеспечения Луны вполне пригодны ядерные реакторы, там они никакой опасности ни для кого не представляют.

Да, но кроме энергии (которая никогда не будет лишней), в "грязной" реакции мы получаем тот самый
гелий-3 о насущную необходимость которого Вы очень убедительно доказываете. И тем самым отпадает необходимость,
перерабатывать мегатонны реголита. А "грязь" на Луне не так страшна, как на перенаселенной Земле.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 13.09.2005 01:26:57
ЦитатаЭнергия на этом этапе не важна, ее получим сжигая гелий,

Ну как это  - не важна? А если окажется, что вы потратите больше, чем получите? Или если потратите больше, чем потратите на добычу гелия-3 на Луне и на доставку его на Землю? А затраты энергии при синтезе на ускорителях - очень велики, КПД такого процесса ни к лешему. А нам желательно конкурировать по энергетической выгодности с ископаемыми топливами и ураном (отношение полученной к потраченной энергии - 16 для угля, 20 для урана; для лунного гелия в зависимости от метода выпаривания из реголита - от 40 до 250).

ЦитатаНепрореагировавшие протоны, естественно, можно повторно использовать

Да протоны - это вообще не проблема.

ЦитатаIMHO, энергитические затраты на синтез должны быть ниже, чем при добыче из реголита,
При это процесс довольно чистый,

У ускорительной установки производительность будет хорошо если граммы в сутки (и это еще я проявляю совершенно безудержный оптимизм).

ЦитатаЯР не были оптимированны для получения гелия.

Для получения гелия они в любом случае не будут оптимизированы. Они нарабатывают тритий. Кстати, я забыл сказать, что на тритий будут претендовать тритиевые термоядерные реакторы, которые, видимо, появятся раньше гелиевых :wink:

ЦитатаВ сравнении с Нептуновым циклом- это чертовски быстро

Добыча гелия на гигантах для неустоявшейся земной энергетики - изначально порнографическая идея.

ЦитатаДа, но кроме энергии (которая никогда не будет лишней), в "грязной" реакции мы получаем тот самый
гелий-3

Понимаете в чём проблема - термоядерный реактор штука ОЧЕНЬ сложная и громоздкая; соорудить его на Луне - то есть поднять его по кускам (не больше пары десятков тонн) с Земли, посадить на Луну, там собрать, наладить, и заставить работать - задача фантастической сложности (тонкие работы ОЧЕНЬ сложно проводить в скафандрах - попробуйте вдеть нитку в иголку в боксёрских перчатках; а потом представьте, что вам нужно вдеть десяток-другой тысяч ниток - получите примерное представление об уровне сложности монтажа). Масса реактора - порядка 1000 тонн. Куда проще забросить на Луну пару-тройку сотен комбайнов практически той же суммарной массы, которые в год наработают как бы не больше гелия.

ЦитатаИ тем самым отпадает необходимость, перерабатывать мегатонны реголита.

Да не так уж страшен чёрт, в конце концов.

ЦитатаА "грязь" на Луне не так страшна, как на перенаселенной Земле.

Это само собой.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: foogoo от 23.09.2005 18:47:54
Как статья? Опубликована?

Про простую доставку гелия с Луны на землю говорили?
Вот простая схема: берется баллон для гелия, облачается в термозащиту и снабжается парашютом и радиомаяком. На Луне строится ЕМ пушка, в нужный момент стреляем баллоном в нужную сторону. Остается только баллоны на земле собирать.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 24.09.2005 05:23:19
ЦитатаКак статья? Опубликована?

Про простую доставку гелия с Луны на землю говорили?
Вот простая схема: берется баллон для гелия, облачается в термозащиту и снабжается парашютом и радиомаяком. На Луне строится ЕМ пушка, в нужный момент стреляем баллоном в нужную сторону. Остается только баллоны на земле собирать.

Увы. ЕМ-пушка - это очень непросто...
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: foogoo от 23.09.2005 19:25:30
Цитата
ЦитатаКак статья? Опубликована?

Про простую доставку гелия с Луны на землю говорили?
Вот простая схема: берется баллон для гелия, облачается в термозащиту и снабжается парашютом и радиомаяком. На Луне строится ЕМ пушка, в нужный момент стреляем баллоном в нужную сторону. Остается только баллоны на земле собирать.

Увы. ЕМ-пушка - это очень непросто...

В запасе 30 лет. Да и большая мощность не нужна.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 24.09.2005 06:07:56
Вы оценивали её параметры?

При разумных ускорениях (и, соответственно, мощностях) ЕМ-пушка - это конструкция от многих десятков до сотен метров размером. А точность наведения? А энергетика? А где баллоны брать будете?..
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: foogoo от 23.09.2005 20:34:45
ЦитатаВы оценивали её параметры?

При разумных ускорениях (и, соответственно, мощностях) ЕМ-пушка - это конструкция от многих десятков до сотен метров размером. А точность наведения? А энергетика? А где баллоны брать будете?..
Нет, я не оценивал параметров. Считать надо, кто спорит?

Я просто думаю, что баллону с гелием под высоким давлением можно придавать достаточно большое ускорение. Главное, чтоб конструкция выдержала. Баллон шаровидной формы под высоким давлением - очень прочная и легкая конструкция.

Для уменьшения параметров пушки можно баллоны не делать большими.

Где брать баллоны? Железа и титана на луне много. Можно делать баллоны из местных материалов.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 25.09.2005 07:12:32
Понимаете, гелий-3 - штука настолько дорогая и настолько редкая, что её несложно относительно редко возить на Землю обычными средствами. В то время как строительство ЭМ-пушки существенно усложнит и нтак непростую инфраструктуру лунного производства.

ЭМ-пушка - вещь очень полезная, но совсем для других целей. И, соответственно, в другое время - может быть, существенно раньше первых поставок гелия.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: foogoo от 26.09.2005 00:47:40
ЦитатаПонимаете, гелий-3 - штука настолько дорогая и настолько редкая, что её несложно относительно редко возить на Землю обычными средствами. В то время как строительство ЭМ-пушки существенно усложнит и нтак непростую инфраструктуру лунного производства.

ЭМ-пушка - вещь очень полезная, но совсем для других целей. И, соответственно, в другое время - может быть, существенно раньше первых поставок гелия.

Т.е. Вы не отрицаете самой идеи, а просто без экономических расчетов отметаете ее за дороговизну и сложность? Или я Вас не правильно понял?

Для того, что бы возить гелий с Луны надо сначала возить на Луну обычные ракеты. Стоимость каждой доставленной на Луну ракеты * на вероятность ее потерять можно посчитать. Значит можно примерно прикинуть бюджет пушки. Если это окажется в 100 раз дешевле, Вы согласитесь на пушку? А если в 1000?

Ну объясните, почему пушка там будет плохой идеей? Про то, что это сложно я понял. Ну так там вроде все очень сложно.

Хорошо, а если не ЭМ пушка, а обычная, на манер тех монстров, что строили немцы во время второй мировой?
эта например: http://www.strange-mecha.com/cannone/sg.htm
15cm Cannon "Hochdruckpumpe" (V3)
Caliber : 150mm
Barrel Length : 150m
Barrel Weight : 400t
EL Angle of Fire : +36 Degrees
Bullet Weight : 150Kg
Bullet Speed : 1,800m/sec
Max Range : 88,500 m

1,800m/sec должно хватить чтоб снаряд в 150 кг долетел до Земли?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: unhappy от 26.09.2005 12:20:37
ЦитатаПонимаете, гелий-3 - штука настолько дорогая и настолько редкая, что её несложно относительно редко возить на Землю обычными средствами. В то время как строительство ЭМ-пушки существенно усложнит и нтак непростую инфраструктуру лунного производства.

ЭМ-пушка - вещь очень полезная, но совсем для других целей. И, соответственно, в другое время - может быть, существенно раньше первых поставок гелия.

Точно не помню, но 3/4 гелия в атмосфере Юпитера - это гелий3.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 26.09.2005 19:12:28
Цитата1,800m/sec должно хватить чтоб снаряд в 150 кг долетел до Земли?
Чтобы снаряд любой массы долетел до Земли по относительно устойчивой траектории, его начальная скорость должна быть не менее 2600 м/с.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: foogoo от 26.09.2005 19:48:20
Цитата
Цитата1,800m/sec должно хватить чтоб снаряд в 150 кг долетел до Земли?
Чтобы снаряд любой массы долетел до Земли по относительно устойчивой траектории, его начальная скорость должна быть не менее 2600 м/с.

Значит задача в принципе решаемая, 1800 м/с не так далеко от 2600 м/с.
Учитывая, что приведенная в пример пушка строилась с использованием технологий 60-ти летней давности, решить ее можно технически достаточно просто.

Пушка на порядки дешевле, проще и надежнее ракеты. Да и технология используется уже скоро как 800 лет.

Интересно, что на приведенной фотографии немецкой супер-пушки используются заряды с порохом вдоль ствола. Видимо, пороховые газы, разгоняющие снаряд в стволе зажигают дополнительные заряды пороха по мере прохода снаряда мимо очередного заряда в очень длинном стволе длиной 150 м.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Лютич от 26.09.2005 20:53:43
Нет. Заряды поджигались по команде. И по тогдашней технологии приемлемая точность была невозможна. Нечто подобное собирался реализовать Бюль в своем "Большом Вавилоне", однако и его, и его детище постигла незавидная судьба.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: avmich от 28.09.2005 05:56:51
http://www.spacenow.ca/images/lunarmining.pdf

(http://imageshack.us)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: walt от 29.09.2005 13:18:19
Цитатаhttp://www.spacenow.ca/images/lunarmining.pdf

Однако какой размах ... уже.....
 мне кажецца что красный харвестер ближе к истине тк чем меньше движущихся частей тем лучше....
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: unhappy от 29.09.2005 17:53:38
Помню как сейчас: Зенгер, Гермес, Хотол и другие большие планы и красивые картинки.

Прожекты, аферы, химеры :!:

P.S  гелий-3  проще привезти с Юпитера.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Вадим Семенов от 29.09.2005 21:28:58
ЦитатаP.S  гелий-3  проще привезти с Юпитера.

C Юпитера не проще. А с Урана -- можно спорить.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 30.09.2005 14:08:35
foogoo
ЦитатаКак статья? Опубликована?

Пока нет. Сеёйчас всё на уровне предварительных переговоров :)

ЦитатаПро простую доставку гелия с Луны на землю говорили?
Вот простая схема: берется баллон для гелия, облачается в термозащиту и снабжается парашютом и радиомаяком. На Луне строится ЕМ пушка, в нужный момент стреляем баллоном в нужную сторону. Остается только баллоны на земле собирать.

Во-первых, не особо нужно - 100 кг гелия-3 обеспечили бы на год электростанцию гигаваттного уровня, поэтому потребность в гелии-3 в количестве десятка тонн в год возникнет, видимо, не раньше, чем через 40 лет, а через 30 лет будет составлять максимум 1 тонну. Привезти тонну и даже 10 тонн в год - не проблема и сейчас. Узкое место - не столько транспортировка продукта на Землю, сколько добыча (проблемы гелиевого реактора оставляем за скобками).  Во-вторых, оч. сложно обеспечить нужную точность попадания. Ухнет капсулка со 100 кг не туда - и не меньше 100 млн.$, а то и миллиард маком; груз очень ценный, поэтому сажать нужно аккуратно, лучше на полосу.
 
unhappy
ЦитатаТочно не помню, но 3/4 гелия в атмосфере Юпитера - это гелий3.

Три четверти никак не может быть - доля гелия-3 не может быть выше, чем в солнечном ветре.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Иван Моисеев от 30.09.2005 14:37:04
Во вчерашней НГ большая подборка по лунному Не3. А м.б. конибудь попадалась инфо по содержанию Не3 в атм.Юпитера?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: ATN от 30.09.2005 18:06:41
А может вместо Юпитера сразу с Солнца возить? Чего мелочиться - его там должно быть много.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 30.09.2005 18:23:07
В НГ (только не вчерашней, а позавчерашней) три материала:

http://www.ng.ru//science/2005-09-28/13_moon.html

http://www.ng.ru//science/2005-09-28/13_idea.html

http://www.ng.ru//science/2005-09-28/13_heliy.html

Первые два материала - "против", во втором (от Ваганова) очень порядочно напортачено (в частности, с температурой зажигания реакции D-He3). Но информация о якобы выделенном на российский "лунно-гелиевый" проект миллиарде $ - форменная сенсация, если, конечно, это не слухи (пока достоверность проверить не удалось, но что "гелиевая" программа уже обсуждается на правительственном уровне - уже факт).
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Иван Моисеев от 30.09.2005 20:25:58
ЦитатаА может вместо Юпитера сразу с Солнца возить? Чего мелочиться - его там должно быть много.

По ночам???!!!
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Иван Моисеев от 30.09.2005 20:28:59
ЦитатаВ НГ (только не вчерашней, а позавчерашней) три материала:

Можно сказать четыре. В интервью Б.Е.Чертока
http://www.ng.ru/science/2005-09-28/11_energy.html
сказано:
"В далекой перспективе - освоение Марса и доставка с Луны гелия-3, с помощью которого, по мнению многих ученых, можно получать дешевую электроэнергию.
Кончатся газ, нефть, уголь, а расход энергии на душу населения будет расти. Откуда ее брать? Тут возможны разные пути. О гелии-3 я уже сказал. Однако здесь важно решить задачу не только доставки, но и разработки реактора, который будет синтезировать из него энергию. Эта задача посложнее."
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 05.10.2005 02:45:02
Похоже, информация о выделении средств для российского проекта добычи лунного гелия-3 подтверждается. Называют уже цифры в 3 млрд. $, причём значительную часть общей суммы выдаст Чубайс(!)  - согласно одному источнику 1 млрд. $, согласно другому - 50% всего финансирования проекта.
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: frost_ii от 05.10.2005 10:31:12
Нашли крайнего.. Теперь Чубайс будет виноват и в том, что Россия на луну не слетала..  :wink:

По крайней мере Анатолий Брисович своё слово держит. Если обещал - значит выделит, и выделит в срок, а не когда получиться. И спросит - куда деньги были потрачены.

Другой вопрос - не выдумка ли это журналистов?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Иван Моисеев от 05.10.2005 10:56:14
ЦитатаДругой вопрос - не выдумка ли это журналистов?

Да нет, не выдумка. Немного напутали, как всегда. Чубайс выделил не 3 мрлд $, а 30 рублей, не на добычу Не3, а на электрификацию, и не Луны, а своей квартиры.


А что это за "российский проект добычи лунного гелия-3"? Есть детали?
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: frost_ii от 05.10.2005 11:08:01
Цитата
ЦитатаДругой вопрос - не выдумка ли это журналистов?

Да нет, не выдумка. Немного напутали, как всегда. Чубайс выделил не 3 мрлд $, а 30 рублей, не на добычу Не3, а на электрификацию, и не Луны, а своей квартиры.


А что это за "российский проект добычи лунного гелия-3"? Есть детали?

Просыпаюсь с бодуна,
Денег нету ни хрена.
Отвалилась печень,
Пересохло в горле,
Похмелиться нечем,
Документы сперли,
Глаз заплыл,
Пиджак в пыли,
Под кроватью брюки.
До чего ж нас довели
Коммунисты-суки!

Правильно, правильно! Чубайс во всём виноват! Вот он - главный враг народа!
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: X от 05.10.2005 11:50:09
логично предположить что все быстренько у нас разворуют а потом пустят в космос пустую болванку которая "случайно" по дороге сломается (взорвется, упадет - нужное подчеркнуть)
-первый раз чтоли :)
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Fakir от 05.10.2005 12:14:42
frost_ii
ЦитатаДругой вопрос - не выдумка ли это журналистов?

Эта информация не от журналистов, а от людей, связанных с Росавиакосмосом.

Иван Моисеев
ЦитатаА что это за "российский проект добычи лунного гелия-3"? Есть детали?

Подробности пока неизвестны. Вроде бы Севастьянов прорабатывал эту тему пару лет, еще в "Газкоме".
Название: Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну
Отправлено: Иван Моисеев от 05.10.2005 12:31:25
Цитатаfrost_ii
Эта информация не от журналистов, а от людей, связанных с Росавиакосмосом.

Если это подтвердится -