Форум Новости Космонавтики

Тематические разделы => Межпланетные станции и научные аппараты => Тема начата: Виктор Левашов от 11.11.2008 10:29:35

Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 10:29:35
Phoenix Mars Lander прекратил свою работу, поскольку в месте его посадки наступила долгая марсианская "полярная ночь", а Phoenix Mars Lander получал электроэнергию от солнечных батарей.
Какие в принципе могут быть ещё источники электроэнергии для исследовательских станций на Марсе, кроме солнечных батарей и ядерного реактора?
Если на Марсе дуют ветра, даже слабые, можно их использовать?
Например, если радиальные солнечные батареи разместить на динамо, и сделать их из отдельных секторов, с возможностью поворачивать так, чтобы они образовывали лопасти ветряной электростанции?
То можно было получать хоть немного электричества марсианской "полярной ночью"".
И исследовательская станция продолжала бы работу, или хотя бы гарантированно не замерзала и смогла бы возобновить работу следующей весной.
Как вам такая идея?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: чайник17 от 11.11.2008 20:36:11
Радиоизотопные, само собой. И греют хорошо. Или Вы обычно РИТЕГи тоже реакторами для простоты называете?

Гораздо надёжнее ветряков. Ветер, он то есть, то его нет. А распад этих масштабах абсолютно стабилен. И весят РИТЕГи скорее всего меньше ветряков для Марса.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 10:53:55
ЦитироватьРадиоизотопные, само собой. И греют хорошо.
Тогда почему Феникс молчит? Там вроде тоже были радиоизотопные батарейки. Или я ошибаюсь?
ЦитироватьИли Вы обычно РИТЕГи тоже реакторами для простоты называете?
Нет, ядерным реакторм я называю классический реактор, с турбиной, как на АПЛ. Не думаю, что он будте легче ветряной электростанции, хотя и мощнее. Но зачем для автоматической станции мощность АПЛ?
ЦитироватьГораздо надёжнее ветряков.
Соглашусь. Но разве вопросы экологии не имеют значение?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: чайник17 от 11.11.2008 21:26:45
ЦитироватьНет, ядерным реакторм я называю классический реактор, с турбиной, как на АПЛ.

Интересная классификация. А как Вы называете классический реактор без турбины ? C термоэлементами, скажем, или двигателем Стирлинга, или вообще не способный вырабатывать электроэнергию?

И как Вы называете изотопный источник тепла с турбиной ?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: чайник17 от 11.11.2008 21:30:52
ЦитироватьСоглашусь. Но разве вопросы экологии не имеют значение?

Никакого заметного влияния на экосистемы РИТЕГи не окажут при любом варианте.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: чайник17 от 11.11.2008 21:37:44
ЦитироватьНо зачем для автоматической станции мощность АПЛ?

Ну, например, автоматически выработать метан и кислород из атмосферного CO2 и забортной/ого воды/льда и с помощью этой топливной пары автоматически запустить образцы грунта с Марса на Землю.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Alex_II от 11.11.2008 12:42:17
Цитировать
ЦитироватьРадиоизотопные, само собой. И греют хорошо.
Тогда почему Феникс молчит? Там вроде тоже были радиоизотопные батарейки. Или я ошибаюсь?
Ошибаетесь - там вполне себе солнечные батареи. Почему и приходится закрывать миссию...
Цитировать
ЦитироватьГораздо надёжнее ветряков.
Соглашусь. Но разве вопросы экологии не имеют значение?
Имеют значение вопросы общественного мнения об экологии... Поэтому мы до сих пор не запустили ни одного ЯРДа и ни одного КА с достаточно мощным ядерным реактором... А относительно экологии как таковой - СССР пускал УС-А пачками (32 Бука и 2 Топаза...) и уронил на Землю всего 3 штуки (из них 2 - в океан). Катастрофы не наблюдаю... По мне - так гораздо опаснее грохнувшийся Протон...
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 11:44:32
Чайник17, я тему создал для того, чтобы обсудить ветряки - как один из вариантов источнка электорэнергии для автоматической исследовательской станции, работающей в условиях марсиансокй полярной ночи.
Вам идея не понравилась, считаете, что радиоизотопные батарейки лучше. Я понял.
Если бы вы поподробнее и предметнее раскритиковали идею ветряков, я бы был вам очень признателен.
Но для обсуждения ядерных реакторов создайте свою тему.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 11:47:01
ЦитироватьНу, например, автоматически выработать метан и кислород из атмосферного CO2 и забортной/ого воды/льда и с помощью этой топливной пары автоматически запустить образцы грунта с Марса на Землю.
Это слишком глобальные задачи. Вопрос ведь в том: Феникс молчит - можно ли было сделать так, чтобы он работал и полярной ночью?
Чтобы недорого и сердито.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 11:54:14
ЦитироватьИмеют значение вопросы общественного мнения об экологии... Поэтому мы до сих пор не запустили ни одного ЯРДа и ни одного КА с достаточно мощным ядерным реактором...
Алекс-2, я говорю о Марсе. Если там есть ветры, то почему их не использовать в качестве источника электроэнергии.
Да, и ведь не случайно же радиоизотопные батарейки на Феникс не поставили, не смотря на то, что они так хороши. Значит были причины?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Alex_II от 11.11.2008 13:05:20
Цитировать
ЦитироватьИмеют значение вопросы общественного мнения об экологии... Поэтому мы до сих пор не запустили ни одного ЯРДа и ни одного КА с достаточно мощным ядерным реактором...
Алекс-2, я говорю о Марсе. Если там есть ветры, то почему их не использовать в качестве источника электроэнергии.
Да, и ведь не случайно же радиоизотопные батарейки на Феникс не поставили, не смотря на то, что они так хороши. Значит были причины?
Причины были. Цена тех "батареек"  :( "Феникс" - "дешевая" по сравнению с прочими миссия. Поэтому от РИТЭГа в процессе проектирования отказались. Ветряк, возможно и будет работать - но так как плотность атмосферы очень низкая, то ветряк, способный выработать сколько-нибудь значимые количества электроэнергии, получится исключительно здоровенный... Пожалуй, должен выйти тяжелее, чем СБ той же мощности.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 12:18:39
ЦитироватьПожалуй, должен выйти тяжелее, чем СБ той же мощности
Так я предложил трансформер: из радиальной СБ в ветряк.
Пусть даже вырабатываемая мощность была бы небольшой, хотя бы на обогрев узлов станции, необходимых для поддержания жизнеспособности. Чтобы хоть раз в день он выходил на связь: я жив.
И всё.
Чтобы весной Феникс гарантированно снова начал работу, а не превратился бы в памятник космонавтики.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 12:22:37
В общем, я готов переформулировать тему: есть ли возможность создать исследовательскую станции стоимостью Феникса, на способную работать в дежурном режиме в условиях марсианской полярной ночи.
Дежурный режим - это я так понимаю: как у выключенного телевизора: изображения нет, но на лентяйку реагирует.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Alex_II от 11.11.2008 13:27:52
Цитировать
ЦитироватьПожалуй, должен выйти тяжелее, чем СБ той же мощности
Так я предложил трансформер: из радиальной СБ в ветряк.
Пусть даже вырабатываемая мощность была бы небольшой, хотя бы на обогрев узлов станции, необходимых для поддержания жизнеспособности. Чтобы хоть раз в день он выходил на связь: я жив.
И всё.
Чтобы весной Феникс гарантированно снова начал работу, а не превратился бы в памятник космонавтики.
Самая засада в том, что лопасти у марсианского ветряка должны быть БОЛЬШИЕ... Так что СБ не подойдут наверное. Впрочем, мне нравится то, что в вашем варианте СБ получаются подвижными и с них можно пыль стряхнуть в процессе использования их как ветряка...
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Tiger от 11.11.2008 12:31:02
Виктор, скорость ветра в точке посадки "Феникса" всего лишь раза два-три достигала 5 м/с - в моменты, когда на него налетал "пылевой чертик". Представьте себе ветряк, способный работать стабильно, когда в среднем стоит полное безветрие, при давлении 0.01 атм. Даже если его из бальсы сработать, вряд ли это поможет.

И еще. Очень некрасиво выглядит ваша атака на пользователя чайник17. Понимаю вашу фрустрацию, когда выяснилось, что вы не знаете, какие бывают реакторы и РИТЭГи, но это не повод не признавать своего незнания. Больше читайте и меньше пишите.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 12:38:09
ЦитироватьВпрочем, мне нравится то, что в вашем варианте СБ получаются подвижными и с них можно пыль стряхнуть в процессе использования их как ветряка...
Алекс-2, спасибо за одобрение, но не в этом значимость вопроса.
Повторю главную цель обсуждения: как сделать дешевый и экологичный источник энергии для марсианской полярной ночи.
Радиоизотопные батарейки не установили на Феникс не только из-за дороговизны. ИМХО.
Где-то проходила тема: одна из миссий Феникса - поиск внеземных форм жизни. А радоиактивные элементы в этом деле могли бы сильно помешать.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 12:52:55
ЦитироватьВиктор, скорость ветра в точке посадки "Феникса" всего лишь раза два-три достигала 5 м/с - в моменты, когда на него налетал "пылевой чертик". Представьте себе ветряк, способный работать стабильно, когда в среднем стоит полное безветрие, при давлении 0.01 атм. Даже если его из бальсы сработать, вряд ли это поможет.
А как же пылевые бури на Марсе? Т.е. по вашему мнению, ветряные электростанции для Марса в принципе невозможны?
ЦитироватьИ еще. Очень некрасиво выглядит ваша атака на пользователя чайник17. Понимаю вашу фрустрацию, когда выяснилось, что вы не знаете, какие бывают реакторы и РИТЭГи, но это не повод не признавать своего незнания. Больше читайте и меньше пишите.
Я  не атаковал Чайника-17. Я попросил его не отклоняться от темы. И старался сделать это вежливо.
Вы ведь слово фрустрация совсем не по назначению употребили. Но я не хочу, чтобы тему заполнил флейм.
П.С. познания мои невелики, но знаю о принципиальном отличии РИТЭГов от ядерного реактора. Могу объяснить свою наивную точку зрения в ЛС, если вам интересно. Но не здесь.
Повторюсь, я очень опасаюсь, что тему заполнит флейм и офф-топ.
П.П.С. Спасибо модераторам, что перенесли тему из Чёрной дыры в гораздо более почётный раздел.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Alex_II от 11.11.2008 13:59:24
ЦитироватьГде-то проходила тема: одна из миссий Феникса - поиск внеземных форм жизни. А радоиактивные элементы в этом деле могли бы сильно помешать.
Не уверен, что это было, но спорить не буду - это ж программу Феникса подымать надо. А чем это они могли помешать? Если марсианская жизнь существует, то живет она при вполне приличном фоновом облучении, так что ей этот РИТЭГ - тьфу... Ну и собственно Викинги как раз были с РИТЭГами...
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 13:02:07
И на Марсе будут ветряки стоять...
12.10.2001 19:22 | xTerra.ru
ЦитироватьУченые НАСА считают, что ветровые турбины, используемые на Южном полюсе и Аляске, когда-нибудь найдут себе применение и на Марсе.
В ходе своих поездок в Антарктику, где темное время сутоксоставляет примерно половину всего года, специалисты из НАСА впервые серьезно задумались о модификации низкотемпературных ветровых машин с тем, чтобы они вырабатывали энергию для баз на поверхности Марса.
Одно из полезных свойств энергии ветра - ее можно использовать даже при глобальных пылевых штормах, продолжающихся на Красной планете месяцами и превращающих день в ночь.
Турбины вкупе с солнечными батареями могли бы прекрасно дополнять друг-друга на Марсе. Кстати, только энергии пылевых бурь и хватает для работы генераторов. На Земле для этого требуется ветер в 10 м/с, на Марсе - 30 м/с из-за сильно разреженной атмосферы.
Ученые склоняются к созданию комбинированной, солнечно-ветровой системы, применяющей солнечные батареи в светлое время суток и ветряки в ходе шторма.
http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1172031
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.11.2008 13:04:36
Марсианский ветроэлектрогенератор, скорее всего будет выглядеть вот так:

(http://static.howstuffworks.com/gif/mars-turbine-2.jpg)

Надувной баллон на фале с генератором внутри.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.11.2008 13:06:40
Приведенный вами материал 0т 2001 года. С тех пор воззрения несколько изменились.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 13:06:46
ЦитироватьЕсли марсианская жизнь существует, то живет она при вполне приличном фоновом облучении, так что ей этот РИТЭГ - тьфу...
Тогда не знаю, почему РИТЭГи не поставили. Ведь вещи несравнимые: стоимость РИТЭГа и гарантированное увеличение продолжительности миссии Феникса ещё на год.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.11.2008 13:08:03
Конечно, ничего никакой ветряк гарантировать не может. Не стоит уподобляться некоторым персонажам, обещающим сильное удешевление :)
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Tiger от 11.11.2008 13:08:14
ЦитироватьА как же пылевые бури на Марсе? Т.е. по вашему мнению, ветряные электростанции для Марса в принципе невозможны?

Как с ветряными электростанциями будет обстоять на практике - не знаю. Возможно, все зависит от местных условий, где-нибудь в каньонах есть "продувные" места. Глобальные пылевые бури случаются в среднем раз в три марсианских года.


ЦитироватьВы ведь слово фрустрация совсем не по назначению употребили.

Допустим, но описание ситуации в русских словах вы бы сочли за наезд. Замнем для ясности.

ЦитироватьНо я не хочу, чтобы тему заполнил флейм.

Хорошо. Моя точка зрения - я убежден, что заменять СБ на "Фениксе" ветроэнергетической установкой было нельзя. Первая причина - нет ветра. Остальные можно не приводить.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 13:10:25
ЦитироватьПриведенный вами материал 0т 2001 года. С тех пор воззрения несколько изменились.
Да. Но ведь там говорится о электростанциях большой мощности.
А я говорю лишь о возможности продлить миссию исследовательской станции, вынужеднной пережидать марсианскую полярную ночь.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Bell от 11.11.2008 12:17:01
ЦитироватьА как же пылевые бури на Марсе?
Это пыренос мельчайшей пыли. Если там такой пыли много это еще не значит, что там дуют ураганные ветры.

ЦитироватьТ.е. по вашему мнению, ветряные электростанции для Марса в принципе невозможны?
Подъемная сила и сила напора прямо пропорциональны плотности газа. Плотность атмосферы Марса в 100 раз меньше земой. Отсюда какой вывод?

ЗЫ. Примеры расчетов ветряков есть в свободном доступе в сети, кто мешал самому найти и посчитать?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 13:17:19
ЦитироватьМарсианский ветроэлектрогенератор, скорее всего будет выглядеть вот так: надувной баллон на фале с генератором внутри.
Это слишком эпохально.  :shock:
Я ведь говорю не о колонии на Марсе, но о том: есть ли возможность увеличить продолжительность миссии Феникса, или аппарата, схожего по стоимости с Фениксом, в условиях полярной ночи с помощью трансформации СБ в ветряк.
Tiger утверждает, что нет. Причина одна, но достаточная: на Марсе нет ветра.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 13:19:31
ЦитироватьХорошо. Моя точка зрения - я убежден, что заменять СБ на "Фениксе" ветроэнергетической установкой было нельзя. Первая причина - нет ветра. Остальные можно не приводить.
Не заменить, а дополнить. И чтобы в ту же стоимость. Ну, может, немного дороже.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Tiger от 11.11.2008 13:26:52
ЦитироватьДа. Но ведь там говорится о электростанциях большой мощности.
А я говорю лишь о возможности продлить миссию исследовательской станции, вынужеднной пережидать марсианскую полярную ночь.

Для этого требуется, как минимум, точное знание о климате марсианских полярных областей ночью. Возможно, эти данные будут получены после реализации этого проекта: http://www.space.fmi.fi/metnet-portal/

Тогда, если выводы будут положительными, и можно будет начинать разговор об аппарате с экспериментальной ВЭУ.

Оснащать же не предназначенный для этого аппарат ВЭУ как основой бортовой системы питания, притом, что 99 против 1, что работать она не стала бы, было нельзя.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 13:44:29
ЦитироватьОснащать же не предназначенный для этого аппарат ВЭУ как основой бортовой системы питания, притом, что 99 против 1, что работать она не стала бы, было нельзя.
Тайгер, я не говорю об основной бортовой системе.
На солнечных батареях Феник ковшом работал и печи грел.
А я ставлю ворос лишь о том, чтобы можно было продержать жизнеспособность Феникса в условиях полярной ночи.
Ведь это совершенно разные энергозатраты.
И потом, ведь как то скорость ветра на Марсе замеряли. Рискую снова услышать много непрятного в свой адрес, но предположу, что классическими методами: ветрячок соединенный с динамо вырабатывал мизерный ток, и, зная давление, по величине этого тока судили о скорости ветра.
А если сделать ветряк размером с радиальную СБ?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Андрей Суворов от 11.11.2008 14:06:07
ЦитироватьИ потом, ведь как то скорость ветра на Марсе замеряли. Рискую снова услышать много непрятного в свой адрес, но предположу, что классическими методами: ветрячок соединенный с динамо вырабатывал мизерный ток, и, зная давление, по величине этого тока судили о скорости ветра.
Нет. Всё значительно проще и остроумнее. Натягиваем вертикально нихромовую проволочку, загоняем в неё известный ток, достаточный, чтоб она нагрелась градусов на 30-40, и по величине напряжения на ней судим о её температуре, а из температуры и известного давления и состава - о скорости ветра. Чем сильнее ветер - тем холоднее проволочка.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Tiger от 11.11.2008 14:09:14
ЦитироватьИ потом, ведь как то скорость ветра на Марсе замеряли. Рискую снова услышать много непрятного в свой адрес, но предположу, что классическими методами: ветрячок соединенный с динамо вырабатывал мизерный ток, и, зная давление, по величине этого тока судили о скорости ветра.
А если сделать ветряк размером с радиальную СБ?

Девайс, с помощью которого меряли ветер на Марсе, видно в начале вот этого ролика:

http://www.youtube.com/watch?v=Cy_Lfx-rjFE
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 14:18:13
ЦитироватьНет. Всё значительно проще и остроумнее. Натягиваем вертикально нихромовую проволочку, загоняем в неё известный ток, достаточный, чтоб она нагрелась градусов на 30-40, и по величине напряжения на ней судим о её температуре, а из температуры и известного давления и состава - о скорости ветра. Чем сильнее ветер - тем холоднее проволочка.
Признаюсь, не знал этого: измерять скорость ветра по величине охлаждения.
Конечно, таким образом можно измерять и мизерные ветра.
Но:
ЦитироватьДля подъёма пыли нужна скорость ветра в 80 м/с, и на Марсе имеются области, где такие скорости наблюдаются.
ЦитироватьПродолжительность бурь может достигать 50–100 суток.
http://astrogalaxy.ru/052.html
Этого не достаточно, чтобы выработать ветряком хотя бы на подогрев жизненно важных узлов станции и для коротких и эпизодических выходов на связь с Землёй?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 14:21:22
ЦитироватьДевайс, с помощью которого меряли ветер на Марсе, видно в начале вот этого ролика:
Соглашусь, для ветряка - сила ветра маловата будет.  :?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Bell от 11.11.2008 13:24:40
ЦитироватьИ потом, ведь как то скорость ветра на Марсе замеряли. Рискую снова услышать много непрятного в свой адрес, но предположу, что классическими методами: ветрячок соединенный с динамо вырабатывал мизерный ток, и, зная давление, по величине этого тока судили о скорости ветра.
Чтоб получить с вертушки такую же чувствительность (мощность на валу), как на Земле. на Марсе надо сделать площадь лопастей в 100 раз больше :)
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 14:33:25
http://astro.websib.ru/System/Sol_Sistema3/Mars.htm
ЦитироватьСкорость ветра колеблется 2-7 м/с (летом); 5-10 м/с (Зимой)
Значит зимой ветры в полтора раза сильнее.
Если провести анналогию с Землей - это 5-10 см/с.
Что с этого можно поиметь?
Ничего.  :(
Тему можно закрывать и возвращать в ЧД.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Andrey от 11.11.2008 13:17:27
ЦитироватьЕсли провести анналогию с Землей - это 5-10 см/с.
Вы несколько неправильно считаете.
Мощность энергии ветра сквозь единицу поверхности =1/2*ro*v^3
Где ro плотность атмосферы v скорость ветра.
Поэтому делить надо не на 100 а на 100^1/3.
И марсианские 10 м/с будут эквивалентны земным 2 м/с.
Или примерно 6 Вт/м^2.
Ветряк может снять, в лучшем случае 40% этой мощности.
Итого 2.5 Вт/м^2 при ветре 10 м/с.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 18:29:56
ЦитироватьИтого 2.5 Вт/м^2 при ветре 10 м/с.
Лучше, чем ничего. Уже обнадёживает. Спасибо. :)
Интересно, сколько СБ "Феникса" вырабатывали в самые солнечные дни?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Andrey от 11.11.2008 13:39:55
ЦитироватьЛучше, чем ничего. Уже обнадёживает. Спасибо. :)
Но учтите это при 10 м/с.
При 5 м/с уже 0.3 Вт/м^2.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Tiger от 11.11.2008 18:47:41
ЦитироватьМощность энергии ветра сквозь единицу поверхности =1/2*ro*v^3
Где ro плотность атмосферы v скорость ветра.

А эта формула справедлива для оценки параметров пропеллера?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 18:53:09
ЦитироватьА эта формула справедлива для оценки параметров пропеллера?
ЦитироватьВетряк может снять, в лучшем случае 40% этой мощности.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Andrey от 11.11.2008 14:01:21
ЦитироватьА эта формула справедлива для оценки параметров пропеллера?
Это который в самолете?
А если для ветряка то: P=1/2*k*S*ro*v^3
Где S площадь ометаемая ветроколесом, ro плотность воздуха, v скорость ветра, k коэффициент использования ветра который зависит от отношения скорости конца лопасти к скорости ветра  (коэффициент быстроходности).
k=0.45 для хороших ветряков, 0.59 теоретический предел.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.11.2008 20:56:19
Тема несколько раз возникала на форумк, в том числ и с моей подачи.
(http://img26.picoodle.com/img/img26/9/8/25/f_marsm_b8173b4.jpg)

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7314&start=0&sid=82f56220396872065aeb03f203a95577

ЦитироватьРисовать все лень, поэтому, объясню на пальцах  

Ровер доставляется скайлифтом, после чего скайлифт не уводится, а поднимается на максимальную высоту. От него отделяется разворачиваемый дрон, соединенный кабелем с ровером. Мне, не жалко, пущай кабель будет 20 км  
К винту дрона прикреплена гидразиновая ДУ, разгоняющая лопасти и выводящая аппарат на набор высоты. Собственно, сам полет дрона представляет гибридный режим самолет-воздушный змей, с подруливанием и работой винта, то в качестве движителя, то в качестве привода генератора. Энергия от СБ и генератора идет на ровер. Разумеется, на дроне размещены камеры, научная аппаратура и дальняя связь. Проблемы запыления панелей решены!"
_________________ :D
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 21:29:35
ЦитироватьТема несколько раз возникала на форумк, в том числ и с моей подачи.
Я тоже что-то подобное предлагал, в теме "Дирижабль для Марса".
Дирижабль в форме альбатроса: полудирижабль - полу воздушный змей с видеокамерой крепится к роверу.
Таким образом можно было бы снять увлекательный фильм про Марс, и подстегнуть интерес граждан к космической программе освоения красной планеты.
Но здесь это несколько офф-топ. Хотя у вас в проекте есть винт, большой винт, но он тратит энергию, а не вырабатывает её. И неплохо бы какие-нибудь простые расчёты.
И проект у вас эпохальный.
Задача моей идеи куда более скромная: увеличить продолжительность миссии исследовательской станции в условиях марсианской полярной ночи.
А кроме ядерного реактора, РИТЕГов и ветра - расположил в порядке убывания мощности - нет ничего. Ядерный реактор ради одной станции на Марс везти не будут. Радиоизотопные батарейки, насколько я знаю, имеют ограниченный ресурс. Остаются комбинированный вариант: летом - СБ, зимой - ветряк.
Ветряк - не так уж сложная конструкция. Главное, чтобы ветер был.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.11.2008 21:31:44
Именно вырабатывает, читайте внимательней ссылку. Работает в гибридном режиме - когда необходимо набрать высоту, а в остальное время генерирует электроток.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.11.2008 21:34:09
Всего навсего снабжение АМС энергией, никакой эпохальности. А все расчёты упираются в отсутствие материалов сверхтонкого и сверхлёгкого кабеля. Всё остальное существует уже сегодня.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 22:06:20
ЦитироватьИменно вырабатывает, читайте внимательней ссылку. Работает в гибридном режиме - когда необходимо набрать высоту, а в остальное время генерирует электроток.
А за счет чего держит высоту? Как воздушный змей?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.11.2008 22:13:57
Как воздушный змей, в струйном течении.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 11.11.2008 22:14:51
ИМХО, выглядит слишком тяжёлым. Одни СБ сколько весят. Да и ток надо по чему то передавать. Значит кабель должен быть металлическим. Уже легким не получится.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 11.11.2008 23:40:09
Проводник не обязательно должен быть металлическим. А СБ не обязательно тяжелыми. Самолеты на СБ могут летать неделями.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Andrey от 12.11.2008 00:17:40
ЦитироватьРадиоизотопные батарейки, насколько я знаю, имеют ограниченный ресурс.
Ограниченный срок службы имеют РИТЭГи на полонии у которого период полураспада 140 дней.
Но существуют РИТЭГи на 238 плутонии у которого период полураспада 87 лет.
Пример РИТЭГ-238/0,2 0.2 Вт, 0.5 кг, срок службы 10 лет.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Iltis от 12.11.2008 15:25:37
ЦитироватьЧайник17, я тему создал для того, чтобы обсудить ветряки - как один из вариантов источнка электорэнергии для автоматической исследовательской станции, работающей в условиях марсиансокй полярной ночи.

проблема в том, что ( большинство об   этом просто не задумывается) "ветряки"  - довольно сложная конструкция,  ведь речь идет не только о том чтоб ы верелось, но и том чтобы вертелось надежно. А это значит  например  высокая вибрационная устойчивость (и ее контроль), трущиеся механические  части не должны  быть подвержены забиванию песком и пылью ( а на Марсе  зима - сезон пылевых бурь), материалы должны выжерживать температуры до -120 С ( для зимы типично) и тд.  кроме того постройка  ветряка  - серьезнае  стройка ( фундамент, электрика....) . Автоматы этого не построят - они вон себя  еле двигать могут :).

а вот передачу энергии в форме микроволнового излучения с орбиты как вариант энергоснабжения  я готов рассмативать как альтернативу.  Хотя и не знаю насколько сильно рассеивается и поглощается излучение в условиях оптически малопрозрачной атмосферы (передача лазерным лучом - исключается).
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 12.11.2008 13:32:53
Ну, не всё так страшно. Печь не идёт о промышленных установках. Уж если на Венере собирались (собираются) ветряком пользоваться, то на Марсе эти проблемы как-то не выглядят безнадёжными. На фоне совсем фантасической передачи энергии СВЧ лучом с орбиты. Тем более - Марса.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 12.11.2008 13:53:55
ЦитироватьАвтоматы этого не построят - они вон себя еле двигать могут :)
В теме явным образом я это не указал, но подразумевалось устанавливать ветряки на неподвижных аппаратах.
Проект Дмитрия - это несколько другая история. Точнее, совсем другая.
ЦитироватьНо существуют РИТЭГи на 238 плутонии у которого период полураспада 87 лет.
Пример РИТЭГ-238/0,2 0.2 Вт, 0.5 кг, срок службы 10 лет.
Очень хорошо. Но как раз такие РИТЭГи нужны для роверов, на которых ветряк установить - крайне проблемное дело.
А для неподвижных станций?
Ведь речь идёт не о полной замене ветряками СБ, РИТЭГов и ядерных реакторов.
Но ветряки, я думаю, имеют свою нишу для применения.
Хотя бы в истории с "Фениксом". Если бы на нём стоял ветряк - смог бы он гарантированно перезимовать не "умирая" окончательно?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 12.11.2008 14:07:30
Скорее, всего - нет. Прежде всего - из-за отсутствия технических решений для данной ситуации и размеров. Кроме того, аккумуляторы неизбежно потребуют подогрева. Поlогрев - это радиоизотопный источник. Так зачем городить огород, если можно сразу поставить обыкновенный, отработанный РИТЭГ? Перед Фениксом не ставилась задача перезимовать. Поэтому ни ветряка, ни РИТЭГа там нет. Кстати, на роверах радиоактивные источники тепла есть. Несмотря на СБ
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 12.11.2008 14:17:36
ЦитироватьКроме того, аккумуляторы неизбежно потребуют подогрева. Поlогрев - это радиоизотопный источник. Так зачем городить огород, если можно сразу поставить обыкновенный, отработанный РИТЭГ?
Ну, скажем, РИТЭГ на 0,2 Вт для подогрева, и ветряк на 2,5 Вт для самой работы: погоду измерить, микрофон послушать и на Землю инфу передать.
ЦитироватьПеред Фениксом не ставилась задача перезимовать.
Тогда почему в НАСА "надеятся", что "Феникс" весной проснётся?
И потом, ведь говорили, что "Феникс" зимой будет работать как метеостанция, пока не замёрзнет.
Значит, всё таки есть задачи для "Феникса" и зимой. Но, увы, нет возможности.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 12.11.2008 14:27:16
Ветряк не может гарантировать поставки энергии. Хотя бы по причине отсутствияпредварительных метеоданных. Масса РИТЭГа приличной мощности в несколько раз меньще массы ветряка в половину мощности. Не говоря уже о размерах. Вы поручитесь, что внезапный порыв ветра не опрокинет АМС? :D Если, вдруг...
В НАСА надеются. И что? Вы знаете ресурс роверов по техзаданию? Задачи - есть. Возможности нет. НАСА задачу перезимовать в этот раз не ставило. Как и в предшественнике. Вот Викинги перезимовали 8 зим.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Iltis от 13.11.2008 20:48:41
ЦитироватьКстати, на роверах радиоактивные источники тепла есть. Несмотря на СБ

у них- РИТЕГов и СБ -  кстати, разные задачи:

The vehicle will use the sun light to generate the necessary electrical power and by the help of sophisticated batteries and heater units it is designed to survive the dark and very cold Martian nights

сложность же с СБ в том, что условия освещенности зимой и летом настолько разные (спектр, интенсивность, температура), что СБ "оптимированные для лета" здорово теряют в эффективности зимой и наоборот.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 14.11.2008 00:38:57
Я не говорил про радиоактивные источники электроэнергнии на MERах
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 14.11.2008 13:39:31
ЦитироватьВы поручитесь, что внезапный порыв ветра не опрокинет АМС? :D Если, вдруг...
Чтобы это узнать, и вообще, есть ли на Марсе ветер у полюсов зимой и какой, и будет ли его достаточно для работы ветряков, надо, что "Феникс" проработал зиму как метеостанция.
Но увы...
А так, наугад, устанавливать на лэндер ветряк, это, конечно, опрометчиво крайне.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Tiger от 14.11.2008 14:05:27
ЦитироватьЧтобы это узнать, и вообще, есть ли на Марсе ветер у полюсов зимой и какой, и будет ли его достаточно для работы ветряков, надо, что "Феникс" проработал зиму как метеостанция.

Смысл в том, что Феникс оборудован метеостанцией постольку поскольку - он ведь был предназначен для другого. И решал другие научные задачи. Я идею ветряка в целом одобряю, но в три этапа: 1) метеосеть на Марсе; 2) Экспериментальная установка на лендере, который не будет делаться в столь же сжатые сроки и суммы, как "Феникс"; 3) Рабочая установка, если все срастется.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: fan2fan от 16.11.2008 22:47:52
Насчет конструкций: не обязателен классический ветряк с пропеллером вроде вентилятора, выпускаются также и виндроторы с многоярусным вертикальным размещением (генератор внизу). Например - http://www.enecsis.ru/ . Не знаю, годится ли для Марса (т.е. как влияет малое давление атмосферы)
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 21.11.2008 05:06:41
ЦитироватьНасчет конструкций: не обязателен классический ветряк с пропеллером вроде вентилятора, выпускаются также и виндроторы с многоярусным вертикальным размещением (генератор внизу). Например - http://www.enecsis.ru/ . Не знаю, годится ли для Марса (т.е. как влияет малое давление атмосферы)
Интересная мысль. Но как такую башню на Марс доставить и установить? Обычный ветряк с раздвижными лопастями и телескопической мачтой - это ещё куда не шло.
ИМХО.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: fan2fan от 21.11.2008 19:03:20
Астронавты с гайками смонтируют :-)
Но вообще не факт, что виндротор лучше для Марса - при малых скоростях ветра пропеллер выгоднее, судя по их же графику
(http://www.enecsis.ru/img/image003.gif)
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 21.11.2008 22:49:36
ЦитироватьНо вообще не факт, что виндротор лучше для Марса - при малых скоростях ветра пропеллер выгоднее, судя по их же графику
Интересный график. Спасибо. :)
До 5 м/с - вообще практически ноль, это при земном давлении. И до 7 м/с - виндротор и ветряк идут одинаково.
Только в случае ураганного ветра - виндротор еще работает, а ветряк при 24 м/с ломается?  :shock:
Слушайте, а ведь у виндротора есть перспективы для плантет с буйными атмосферами.
Интересно, на Венере и спутниках Юпитера и Сатурна сильные ветры дуют?  :roll:
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: pkl от 22.11.2008 00:14:40
Аааа... а на каких спутниках Юпитера ветры?
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 21.11.2008 23:44:58
ЦитироватьАааа... а на каких спутниках Юпитера ветры?
Не знаю. На Ганимеде, скажем, какая разница температур есть:
ЦитироватьПоверхность Ганимеда испытывает резкие температурные контрасты. В приэкваториальных широтах после полудня температура поднимается до 160К (-113С), опускается до 120К на закате и быстро падает после заката солнца до 85-90К. На полюсах, где солнце стоит низко над горизонтом, даже дневные температуры не поднимаются выше 120К.
http://www.allplanets.ru/solar_sistem/jupiter/Ganymede.htm
Значит и ветры должны быть.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Tiger от 24.11.2008 00:07:45
ЦитироватьНе знаю. На Ганимеде, скажем, какая разница температур есть:
http://www.allplanets.ru/solar_sistem/jupiter/Ganymede.htm
Значит и ветры должны быть.

По вашей же ссылке:

ЦитироватьВыбивание молекул водяного пара и их фотодиссоциация под действием солнечного ультрафиолета приводят к появлению эфемерной атмосферы Ганимеда, состоящей в основном из молекул кислорода. Ее интегральная плотность составляет всего 10^14 - 10^15 молекул на квадратный сантиметр. Для сравнения, в одном кубическом сантиметре воздуха при нормальных условиях (0С, 1 атм.) содержится 2.68 * 10^19  молекул (таким образом, чтобы атмосфера Ганимеда имела плотность, сравнимую с плотностью земного воздуха, ее всю придется сжать в слой толщиной ~0.4 мкм).
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Iltis от 24.11.2008 12:16:39
при такой атмостфере ничего же крутиться не будет.  сила трения все съест.  извините, но без  "классических" способв энергоснабжения  ничего не получится.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: SS-20 от 26.11.2008 18:41:28
Ветряк на Марсе однозначно не пойдет. А вот параболическое зеркало с двигателем Стирлинга может быть весма конкурентным, по сравнению с монокристаллическими СБ. В районе Калифорнии (США) был получен общий КПД~30%. Что практически не уступает КПД СБ. Единственный минус меньшая надежность механики и ее вес. Но если говорить о производстве "на месте", то паровой двигатель Стирлинга произвести проще, чем монокристаллические СБ и устройства очистки их от марсианской пыли.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 26.11.2008 18:59:48
Марс - далеко не Калифорния :(
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: В А Д И М от 27.11.2008 00:02:05
не, господа... сначала нужно определиться - либо на Марсе атмосфера жидкая, либо ураганы с ветрогенераторами...  :)
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: SAV от 27.11.2008 01:23:20
ЦитироватьВетряк на Марсе однозначно не пойдет. А вот параболическое зеркало с двигателем Стирлинга может быть весма конкурентным, по сравнению с монокристаллическими СБ. В районе Калифорнии (США) был получен общий КПД~30%. Что практически не уступает КПД СБ. Единственный минус меньшая надежность механики и ее вес. Но если говорить о производстве "на месте", то паровой двигатель Стирлинга произвести проще, чем монокристаллические СБ и устройства очистки их от марсианской пыли.
Почему-то мне кажется, что будет не проще, а труднее. Как сделать паровой двигатель, не имея металлургии, станочного парка, литья? Хотя бы сделайте простой шариковый подшипник или проточите поршень с цилиндром. Сделайте кольца, шестерни или всякие там трубки и т.д. А электрогенератор где взять, тоже намотать из проволоки (Аl, Cu) полученной из местного сырья? Волочильный станок нужен и производство лака. А заодно выплавить и прокатать пластины для ротора и статора из сплавов железа содержащие нужные проценты кремния.  :wink:
Не... я бы за такое не взялся.

Производство СБ требует сырья и 2-3 простых установок размером с письменный стол, которые можно привести с собой.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Iltis от 27.11.2008 12:41:19
ЦитироватьПроизводство СБ требует сырья и 2-3 простых установок размером с письменный стол, которые можно привести с собой.

зная о чем говорю, утверждаю - это нет так!
и чем выше требования к качеству и эффективности батарей, тем сложнее технология.  если например хочется сделать 3х каскадные СБ (да даже и high-end кремниевые), то требуется нормальное микроэлектронное производство с чистыми комнатами.

не говоря уже и требованиях к чистоте сырья.

отчасти поэтому есть всего лишь несколько фирм делающих СБ для космоса.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: SAV от 27.11.2008 17:28:42
Цитировать
ЦитироватьПроизводство СБ требует сырья и 2-3 простых установок размером с письменный стол, которые можно привести с собой.

зная о чем говорю, утверждаю - это нет так!
и чем выше требования к качеству и эффективности батарей, тем сложнее технология.  если например хочется сделать 3х каскадные СБ (да даже и high-end кремниевые), то требуется нормальное микроэлектронное производство с чистыми комнатами.

не говоря уже и требованиях к чистоте сырья.

отчасти поэтому есть всего лишь несколько фирм делающих СБ для космоса.
Это действительно так на земле при массовом производстве.
В космосе производство будет малосерийное. Достаточная производительность в несколько десятков штук отдельных элементов за производственный цикл.
Поэтому чистые комнаты не потребуются, а если потребуются, то это будут вакуумированные комнаты (специфика космоса, однако).
Здесь очевидно будут применяться полностью автоматические малогабаритные комплексы, работающие как стиральные машины по принципу: «Засыпал сырье, включил и забыл».
Понятное дело, что предварительно вся технологическая цепочка должна быть заточена под конкретное местное сырье.

Меня здесь больше беспокоит микрогравитация, еще мало исследовано. Но к Марсу и Луне это не относиться.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Iltis от 27.11.2008 20:43:40
ЦитироватьЭто действительно так на земле при массовом производстве.
В космосе производство будет малосерийное. Достаточная производительность в несколько десятков штук отдельных элементов за производственный цикл.
Поэтому чистые комнаты не потребуются, а если потребуются, то это будут вакуумированные комнаты (специфика космоса, однако).
Здесь очевидно будут применяться полностью автоматические малогабаритные комплексы, работающие как стиральные машины по принципу: «Засыпал сырье, включил и забыл».
Понятное дело, что предварительно вся технологическая цепочка должна быть заточена под конкретное местное сырье.

Меня здесь больше беспокоит микрогравитация, еще мало исследовано. Но к Марсу и Луне это не относиться.

а вот меня больше всего беспокоит заявление "Здесь очевидно будут применяться ".
это как то нифига не очевидно.  ВЫ  в курсе сколько шагов насчитывает процесс изготовление СБ? что з начит малосерийное производство? Вы в курсе как меняется стоимость единицы продукции при малосерийном производстве? подозреваю, что дешевле будет делать на земле и притом возить на орбиту поштучно.

что значит местное сырье? оксиды железа на Марсе?  мне пока трудно себе представить как из них сделается чтото для фотовольтаики. да , еще откуда энергию для производства брать будем? припрем ядерный реактор? или тоже соберем в стиральной машине?

ладно, фиг с ним, сделали.... а кто их все вместе соединять будет?  Клеить стекла,  сортировать по классам, приваривать эл. проводники, монтировать панель?  стиральная машина получится весьма большой.

конечно, если это  планы 2350 года, то все возможно, но "только жить в это время чудесное ,уж не прилется ни мне, ни тебе..".
в ближайшее время придется  все делать на Земле. С нормальной гравитацией
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: SAV от 27.11.2008 20:56:56
Я понимаю, что есть объективные трудности. Но многое связано с несовершенством технологии, которая находиться еще на этапе своего развития и научного поиска.
Приведу пример из другой области.
Знаете, я в 70-80 е годы занимался цветной фотографией, как для позитивных процессов, так и для негативных. Кто знает, тому не надо объяснять насколько это было не простое дело. Обработка цветной пленки в нескольких растворах, с выдержкой температуры, потом фотопечать на цветной бумаге с цветокоррекцией, когда каждый цикл обработки одного листа бумаги требовал нескольких операций. На получение одной фотографии уходил как минимум целый час. Уже при белом свете выяснялось, что получилось гадко и надо что-то менять. В общем, для получения всего одной качественной фотографии мороки было много.
Потом в 90-е появились компактные машинки, которые ставили на каждом углу, где без мороки для потребителя и для оператора получались фотографии весьма хорошего качества. А разве сама технология цветной фотографии изменилась принципиально? Нет. Просто сделали автоматы, которые как раз и работали по тому самому принципу: «Заправил, включил, покурил, получил готовый продукт».
Я не вижу технических проблем, чтобы сделать подобное и при производстве фотоэлементов.
Сырье на Марсе?
Кварцевый песок.
Засыпал ведро песка в приемный бункер, поместил в приемные контейнеры остальные добавки и материалы – получил за производственный цикл, скажем квадратный метр фотоэлементной пленки.
Причем простота технологии и доступность сырья, а не эффективность (КПД) может стать главным фактором при выборе типа фотоэлементов для производства на Марсе. Вряд ли это будут элементы на основе селенида меди, индия и галлия или арсениде галлия. Откуда редкие земли взять на Марсе?

Технологические проблемы существуют еще и оттого, что нет широкого рынка, а отсюда низкая конкуренция и недостаточная борьба за снижение себестоимости. В основном ведется борьба за внедрение новых материалов и новых технологий, а не упрощения уже существующих.
Сейчас 10-15 производителей держат весь рынок производства фотоэлементов. Среди них киевский завод Квазар - примерно 7% мирового производства фотоэлементов. Почти вся продукция поставляется в Европу. Почему не в Украину или Россию? А здесь дешевле получать энергию традиционным способом (газ или АЭС). Когда газа не станет, как раз и доведут технологию производства фотоэлементов до предельной в производственном смысле простоты. Потому как потребуется штамповать СБ как сосиски. :)
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Iltis от 28.11.2008 12:30:56
хорошее на первый взгляд сравнение с прогрессом цветной фотографии имеет один мелкий изъян: процесс на самом деле стал намного сложнее. просто часть операций перенесли в область, невидимую конечному пользователю.  Тем  самым кажется что все стало проще - бумагу заложджил, карточку c цифровой фоткой или все еще пленку ыложил, кнопку нажал и вперед.
но!:  это все таже фотобумага что и 20 лет назад? ее же надо делать.... это НЕ сырье, а отдельный и весьма технологически (изготовление бумаги + химия) сложный процесс, хим растворы должны быть приготовлены заранее ( они тоже не те,что 20 лет назад) про энергопотребение я даже и вспоминать не буду.  так что кажущеес\я упрощение это обман.

 по поводу СБ . ну пусть из кремния.  пусть даже уже есть чистый кремний (лень описывать детали хим процесса производства кремния. для производства СБ надо: метал для контактов - алюминий, серебро,  для травлени материала -  формирование приборов на плоскости - кислоты, вода  , ну или  ядовитые газы если травить сухим способом. для противоотражающего покрытия - газы  - силан, кислород.  и опять же дофига энергии.  

я не спобю, кагда нибудь  будет все, но точную дату назвать..... мы говорим скорее о фантастике.

ЦитироватьТехнологические проблемы существуют еще и оттого, что нет широкого рынка, а отсюда низкая конкуренция и недостаточная борьба за снижение себестоимости. В основном ведется борьба за внедрение новых материалов и новых технологий, а не упрощения уже существующих.

это нет так. борьба ведется за все. продукт должен быть одновременно и хорошим и дешевым.  капитализм в чистом виде....

ЦитироватьСейчас 10-15 производителей держат весь рынок производства фотоэлементов. Среди них киевский завод Квазар - примерно 7% мирового производства фотоэлементов.

не совсем так. на рынке этом сейчас гигагнтская конкуренция, и ситуация может меняется   каждый месяц. очень сильно растет китай.   как только уйдет один производитель - мнговенно появится другой.


про завод же квазар (не умаляя его заслуг) - сомеваюсь я сильно про 7% мирового производства СБ.  
7% это очень много - они гарантиованно стольно не делают. По крайней мере те партнерские фирмы которые у них на страничке упомянуты крупными никак не являются.
если найдете мне данные сколько они производят в год - по площади или по мощности, я берусь оценить их вклад и мировое производство. :)
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: SAV от 28.11.2008 12:52:55
Цитироватьпо поводу СБ . ну пусть из кремния.  пусть даже уже есть чистый кремний (лень описывать детали хим процесса производства кремния. для производства СБ надо: метал для контактов - алюминий, серебро,  для травлени материала -  формирование приборов на плоскости - кислоты, вода  , ну или  ядовитые газы если травить сухим способом. для противоотражающего покрытия - газы  - силан, кислород.  и опять же дофига энергии.  
На Марсе очевидно есть алюмосиликаты в виде глины. Но производство алюминия может и не понадобиться. Для СБ надо ведь совсем немного алюминия вполне может подойти, что-то из отработанные узлов посадочных ступеней. Хотя там применяются алюминиевые сплавы, но это уже детали. Серебро это уже проблема.  Кислород будет, потому как без него никак не обойтись. Кислота? Да надо иметь производство кислот. Хотя и в небольших масштабах.
Но кислоты нужны в любом случае. Без них невозможно, например производство многих привычных веществ. В общем, это очень широкая тема.
Может лучше уйти в тему «Перспективные СБ для межпланетных (и не только) аппаратов» если говорить только о СБ или еще лучше открыть отдельную ветку о химических технологиях в космосе?
Поскольку здесь мы несколько ушли в сторону.
Ведь изначально спор был о том, что проще сделать на Марсе - паровой двигатель или солнечные элементы?
Хотелось бы узнать мнение по этому поводу.

Цитироватьпро завод же квазар (не умаляя его заслуг) - сомеваюсь я сильно про 7% мирового производства СБ.
7% это очень много - они гарантиованно стольно не делают.

Я взял отсюда, правда публикация газетная.
http://www.bellona.ru/russian_import_area/energy/renewable/35098
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Iltis от 28.11.2008 17:53:25
начну с цитаты:

The most recent numbers available for total PV silicon production worldwide are 6,000 tons in 2003, from an IEA report on the agency's Photovoltaic Power Systems Program. Europe and the U.S.

(http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/story?id=22425)

считаем: 35/6000 = 0,006 т.е. 0.6%  от мирового произвосдтва кремние для СБ произвел Квазар в 2003 году.  сейчас же производится наамного больше (цифры на глаза не попалось, а долго искать лень)

по поводу производсьтва СБ в космосе  - сказки это.
из того что может быть использовано  это наверно лишь структуры кот. могут себя вопроизводить сами.  (какое нибудь нано-био)

в это я готов поверить.
все то что делает человек  при помощи технологий - искуственно, сложно, и требует гигантских затрат.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: SAV от 28.11.2008 21:20:29
Цитироватьначну с цитаты:

The most recent numbers available for total PV silicon production worldwide are 6,000 tons in 2003, from an IEA report on the agency's Photovoltaic Power Systems Program. Europe and the U.S.

(http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/story?id=22425)

считаем: 35/6000 = 0,006 т.е. 0.6%  от мирового произвосдтва кремние для СБ произвел Квазар в 2003 году.  сейчас же производится наамного больше (цифры на глаза не попалось, а долго искать лень)
Расхождение в цифрах видимо возникает по следующим причинам.
Вот казахи утверждают: http://www.expert.ru/printissues/kazakhstan/2005/11/11ka-knit/
"Сегодня в год производится более 23 тыс. тонн полупроводникового кремния, две трети этой массы поглощает индустрия микроэлектроники и только 20% остается на фотоэнергетику. По большому счету этих объемов ей не хватает. В настоящее время спрос достигает 56 тыс. тонн в год при предложении 2300 тонн".

Украинцы утверждают: http://www.ucci.org.ua/synopsis/dv/2008/dv0809122.ru.html
"Основные мощности (более 60%) по производству кремния в бывшем СССР были в Украине. В нашей стране сосредоточено 10% мировых мощностей, процент загрузки которых на сегодняшний день незначительный. Это такие предприятия, как Донецкий химико-металлургический завод, Запорожский титано-магниевый комбинат, Светловодский завод чистых металлов".
Так что 35 т это какой-то процент Квазара.
А виртуально имеем до 10% мировых мощностей, которые загружены только частично. :(
Селяви.
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Iltis от 04.12.2008 12:41:07
мне на стол попал октябрьский номер "photon international"

там есть  цифры,  которые мы обсуждали :

производство кремния в 2007 - 50 тыс тонн
                                      2008 - 71 тыс. тонн
                                     2009 - 122 тыс тонн (всё- нижние оценки)

распределение по регионам ( первое число -2008, второе - 2009)
сев. америка - 28  / 43 тыс. тонн
европа          - 12 / 22  тыс. тонн
япония          - 13/45    тыс. тонн
китай             - 8 / 25   тыс. тонн
россия/снг      - 3 /5     тыс. тонн
корея             - 3/8      тыс. тонн
остальные      -  2/ 4    тыс. тонн


4 мировых лидера  - hemlock, wacker, REC, Tokuyama  производят 49% от мирового объема в 2008 , в 2009 их доля должна уменьшиться до 37%.

цены(production costs!):

2007  - 36 usd /kg
2008  - 39 usd/kg
Название: Ветряные электростанции для Марса
Отправлено: Виктор Левашов от 28.07.2022 12:43:25
 Ветряк на Марсе.
Здесь турбины вращаются вокруг вертикальной оси, что позволяет захватывать ветер со всех направлений, а не просто горизонтально.

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/143283.jpg)
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Bizonich от 28.07.2022 13:21:13
Цитата: Виктор Левашов от 28.07.2022 12:43:25Ветряк на Марсе.
Здесь турбины вращаются вокруг вертикальной оси, что позволяет захватывать ветер со всех направлений, а не просто горизонтально.
Это из игры Сурвайвинг Марс. Тогда почему на Земле строят классические ветряки?
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Виктор Левашов от 28.07.2022 17:29:38
Цитата: Bizonich от 28.07.2022 13:21:13Тогда почему на Земле строят классические ветряки?
Ветер сильнее.
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Виктор Левашов от 28.07.2022 17:37:22
ANTARCTIC/ALASKA-LIKE WIND TURBINES COULD BE USED ON MARS

ЦитироватьOne reason scientists proposed use of wind power on Mars is that wind turbines still could generate electricity during month-long martian global dust storms that can make days on the red planet as dark as night. "Wind power and solar power may complement each other on Mars.

https://www.nasa.gov/centers/ames/news/releases/2001/01_72AR.html
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Виктор Левашов от 29.07.2022 18:13:20
Wind power on Mars is feasible, a new study suggests

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/136637.png)

https://en.protothema.gr/wind-power-on-mars-is-feasible-a-new-study-suggests/
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 30.07.2022 21:51:42
Цитата: Bizonich от 28.07.2022 13:21:13Тогда почему на Земле строят классические ветряки?
На Земле экспериментируют с 80-х годов
(https://www.researchgate.net/profile/Erik-Moellerstroem/publication/330702535/figure/fig1/AS:720327554375690@1548750880813/Upper-left-The-34-m-500-kW-Sandia-research-turbine-at-Bushland-Texas-Photo-used-with.png)
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Виктор Левашов от 30.07.2022 22:53:46
Гибридный генератор.
Задался вопросом: эффективное соотношение площади пропеллера и площади СБ?

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/136662.jpg)
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Виктор Левашов от 30.07.2022 22:55:12
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/143184.jpg)
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Брабонт от 30.07.2022 22:57:09
Виктор, оно обратно пропорционально отношению ветрового напора к солнечной постоянной, помноженной на косинус угла места.
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Виктор Левашов от 30.07.2022 22:58:56
ЦитироватьМодели ветрогенераторов бывают разной конструкции, различаются по мощности. По геометрии вращения оси основного ротора их делят на:

    Вертикальный тип — турбина расположена вертикально по отношению к плоскости земли. Начинает работать при небольшом ветре.
    Горизонтальный тип — ось ротора вращается параллельно земной поверхности. Имеет большую мощность преобразования энергии ветра в переменный и постоянный ток.
https://tcip.ru/blog/wind/osnovnye-vidy-vetrogeneratorov-vertikalnye-gorizontalnye.html
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Виктор Левашов от 30.07.2022 23:03:40
Цитировать4. Многолопастный ротор

Вертикально – осевая конструкция с большим количеством лопастей делает его чувствительным даже к очень слабому ветру. Эффективность таких ветрогенераторов очень высокая.

Это мощный преобразователь. Энергия ветра используется максимально. Стоит он дорого. Недостаток – высокий звуковой фон. Может давать большой объем электротока.

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/140968.jpg)

Высокий звуковой фон для Марса не столь важен. Если там марсиан нет.



Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Виктор Левашов от 30.07.2022 23:05:48
Цитата: Околоземный нищеброд от 30.07.2022 22:57:09Виктор, оно обратно пропорционально отношению ветрового напора к солнечной постоянной, помноженной на косинус угла места.
Благодарю. То есть выяснять надо экспериментально. Метеостанцию на Марс запускать.
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Брабонт от 31.07.2022 00:18:45
Конечно. С гигрометром и самописцем на термобумаге.
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: pkl от 31.07.2022 12:21:52
Ветрогенератор на Марс можно послать, но только как экспериментальный агрегат, чисто для проверки идеи.
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Виктор Левашов от 31.07.2022 13:17:05
Цитата: pkl от 31.07.2022 12:21:52Ветрогенератор на Марс можно послать, но только как экспериментальный агрегат, чисто для проверки идеи.
Да. Только так и возможно.
Если эксперимент покажет продуктивность идеи, уже посылать рабочий ветрогенератор.
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: andr59 от 31.07.2022 18:30:19
Цитата: Виктор Левашов от 31.07.2022 13:17:05
Цитата: pkl от 31.07.2022 12:21:52Ветрогенератор на Марс можно послать, но только как экспериментальный агрегат, чисто для проверки идеи.
Да. Только так и возможно.
Если эксперимент покажет продуктивность идеи, уже посылать рабочий ветрогенератор.
А кто его пошлет на Марс? У Штатов уже есть программа по возвращению образцов и там другая "архитектура", Китай вряд ли будет экспериментировать, когда есть солнечные батареи и РИТЭГи, Роскосмос? Сомнительно, тем более, что здесь вмешалась политика. Напомню короткий фрагмент из выступления президента Путина в Тегеране на днях о том, что "нетрадиционные" виды энергетики практикуемые на Западе не могут заменить традиционные.

Он в частности сказал: "Зима оказалась длинной, ветра не было, вот и все."
https://www.gazeta.ru/politics/2022/07/20/15154526.shtml (https://www.gazeta.ru/politics/2022/07/20/15154526.shtml)
Да и вряд ли Роскосмос будет умножать технические проблемы ветряками, если решит послать аппарат на Марс.
Одна надежда на арабские эмираты, но и они под вопросом.
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Asgard от 31.07.2022 19:44:46
Цитата: Виктор Левашов от 28.07.2022 17:29:38
Цитата: Bizonich от 28.07.2022 13:21:13Тогда почему на Земле строят классические ветряки?
Ветер сильнее.
На земле такие ставили, только распространения они почему то не получили. А слабый ветер, во многих местах на Земле есть.
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: pkl от 01.08.2022 02:12:47
Цитата: andr59 от 31.07.2022 18:30:19
Цитата: Виктор Левашов от 31.07.2022 13:17:05
Цитата: pkl от 31.07.2022 12:21:52Ветрогенератор на Марс можно послать, но только как экспериментальный агрегат, чисто для проверки идеи.
Да. Только так и возможно.
Если эксперимент покажет продуктивность идеи, уже посылать рабочий ветрогенератор.
А кто его пошлет на Марс? У Штатов уже есть программа по возвращению образцов и там другая "архитектура", Китай вряд ли будет экспериментировать, когда есть солнечные батареи и РИТЭГи,
Собственно, это и есть главное препятствие: зачем заморачиваться, тратить деньги и ВРЕМЯ КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ УЧЁНЫХ И ИНЖЕНЕРОВ, особенно в свете того, то идея сама по себе выглядит крайне сомнительной, если давным давно есть готовые решения. Бери и используй!

Есть ещё одно соображение: у предложенной технологии очень УЗКАЯ сфера применения - только планеты с атмосферами, где есть достаточно сильные ветра. РИТЭГи можно использовать везде. Солнечные батареи - много где.
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Виктор Левашов от 01.08.2022 13:31:40
Об этом уже говорили.
Тема возникла, когда Феникс без РИТЭГа замёрз.

Да и ветряные генераторы скорее всего потребуются на Марсе при колонизации.
Пока людей рядом нет -- РИТЭГи конечно продуктивнее
Название: Ветряные электростанции на Марсе и других планетах
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 01.08.2022 14:57:16
От ветряного генератора он замерз бы точно так же. Еще и сам ветряк может примерзнуть ;D