Mars Colonial Transporter

[garg]

При одинаковой температуре величина отдачи излучением должна быть примерно одинаковой.

Это верно, но есть ньюанс - окружающая среда тоже излучает и точно так же это излуччение поглощает радиатор, только он излучает больше чем поглощает. И если на земле при 20 градусах тепла поток излучения 400 Вт на квадрат, то на Марсе при -60 --  -80 = 100 Вт на квадрат. И разница между приходом и расходом для радиатора температурой 100 градусов на Земле 600 Вт, а на Марсе - 900.

[garg]

Он работал 6, 5 часов, а световой день 12 часов. Я о световом дне писал. Кто из нас читать не умеет? И что из того, что Оппи не работал в стиле нон-стоп весь световой день? Ему надо что-то и на ночь запасать, чтоб не замерзнуть. Пол дня на работы днем. Пол дня на зарядку для ночи. В чем проблема? Причем тут атмосфера?

По вашему СБ ровера постоянно работают на полную мощность, а 6,5 часов спустя операторы их выключали, а чтож он на ночь запасал, святой дух?? А разный угол падения света СБ для одинаковой мощности не мешает? А разная прозрачность атмосферы от угла возвышения солнца (ага на закате солнце шпарит так же жарко и мощно как и в обед).


Вам солнечную станцию поставили монтажники, но нихрена не объяснили или вы прослушали и теперь не ухом не рылом как оно работает?

Пыль будет, но радиаторы спокойно могут быть вертикальными - чтоб пыль осыпалась. А Сб вертикально ставить - терять половину мощности и значит везти в два раза больше батарей.

У нас вообще про первые экспедиции. Какой к чертям космонавт в скафандре? У нас роботы и только роботы. Или вас уже облучило и у вас галюцинация с бредом?

А нахрена устанавливать реактор, он уже смонтирован на корабле Ему чуток радаторов раскрыть и все (СБ только на спине не поместится сколько надо (помним про 0,7-1 мегаватт сб для всего то 180 кВт среднего потребления

[garg]

Зубрин считал и у него вышло 16 тонн водорода на поверхности Марса. Гуглить документалку "Марс подполье". Там про его Mars Direct очень подробно

А самому не судьба перечитать? А какого размера лендер у Зубрина?

Старшип гораздо больше. Природу не обманешь в 260 тоннах метана 65 тонн водорода.  Достаточно взглянкть на табличку Менделеева и знать формулу метана - СН4, углерод - 12 едениц водород 4 еденицы сумма - 16. Молярная масса мать ее итить. Вы школу в ноль забыли, даже плинтус?

Или внезапно Водород появится сам по себе? Не привезенный и не из льда накопанного? Поделитесь, каким чудом?

[Верный Союзник с Окинавы]

У них будет 26 месяцев для наработки топлива. Так что не нужен там мегаватт.

Даже для меньшего срока Мегаватт не нужен.

Нет. Если взять ваши 180 киловатт, то выработка при условии того что для 1кг произведенного и сжиженного топлива требуется 10 квт.ч будет 18 кг в час. Если взять, условно, что в сутки они будут работать 12 часов на полную мощность ( а фактически меньше ) то это 216 кг в сутки. Для 1200 тонн потребуется 5555 суток или 15 лет.

Просто надо послать несколько кораблей.

P.S. 18 кВт*ч как-то много.

[garg]

Человек написал, что куим для Марса 4 часа, так как облака, пыль. Вы и правда не видите натяжек? Даже после того как тот же человек писал, что Оппортьюнити активничал в среднем 6,5 часа в день?

А вы все невидите что я писал про средние широты. А Опортьюнити работал на экваторе. Разницы нет что ли? Вы это понять в состоянии, или у вас избирательная глухота слепота и альцгеймер. 


Прям как у политиков и пропогандонов.

[telekast]

При одинаковой температуре величина отдачи излучением должна быть примерно одинаковой.

Это верно, но есть ньюанс - окружающая среда тоже излучает и точно так же это излуччение поглощает радиатор, только он излучает больше чем поглощает. И если на земле при 20 градусах тепла поток излучения 400 Вт на квадрат, то на Марсе при -60 --  -80 = 100 Вт на квадрат. И разница между приходом и расходом для радиатора температурой 100 градусов на Земле 600 Вт, а на Марсе - 900.

Я по формулам нагугленным посчитал, что разность излучения будет в 1,35 раза. Правда я везде брал температуру на Марсе -50С. Гдето попалась, что это среднесуточная для летнего марсианского экватора.

[garg]

В качестве системы накопления можно использовать топливный бак возвратного корабля. Основной потребитель энергии - производство топлива. Когда пик производства энергии - производим топливо, нет энергии, сжигаем часть топлива.

Это ШЕДЕВР, ВГРАНИТ,

нет не так

ВГРАНИТ!!!!#@.

Для производства топлива  производимого прямыми затратами энергии на расщепление продуктов окончательного сгорания этого топлива сжигать это же топливо.

Про закон сохранение энергии этот алхимик видать не слышал.
Эдвард, а не поделится ли тебе, где философский камешек заныкал? Мне не себе, чисто человечество осчастливить. Честно.

[telekast]

Мне не себе, чисто человечество осчастливить. Честно.

[Veganin]

А вопрос "Что выгоднее - бросить корабль на Марсе или возвращать его назад?" ещё не возник?

Почему-то все считают, что нужно возвращать. Ради этого готовы тратить сотни киловатт-часов энергии и тонны воды. Типа у колонистов и так всего этого будет дофига! А с учетом дешевизны Старшипа идея возвращать корабли с Марса претендует на первое место в рейтинге наиболее идиотских.

Уже лет 70 в НФ корабль колонистов обеспечивает им жилье и безопасность первое время, когда строится колония, снабжает колонию э/э и постепенно утилизируется на нужды колонии.

[garg]

Я по формулам нагугленным посчитал, что разность излучения будет в 1,35 раза. Правда я везде брал температуру на Марсе -50С. Гдето попалась, что это среднесуточная для летнего марсианского экватора.

Эмм, не поделитесь ссылочкой на формулы? Просто по Стефану Больцману S=сигма*Т^4. Излучение окружающей среды для 290 кельвин (20 цельсия) и 220 кельвин (-50 целься) - 3 раза. А я считал для -60 - -70. (средние широты). Поток тепла  для 20 цельсия (290К) -  400 Вт. Для 100 цельсия (370 К) 2,64 больше  - 1050 но округлил до 1000. Разница в потоках 600 и 900 - 1,5 раза это балансовая по моему.

 И по вашему  и точно считая выйдет - 650 и 920 = 1,41. Даже если Брать точно не округляя 293 373 и 223 кельвина (до сотых опускаться не будем) то соотношение будет 1,4. 

Так как вы насчитали 1,35? Если не углубляться в кучу коэффициентов поглощения излучения и поиск их заводских и природных данных?
Да и велика ли разница? Или вы про 2,5 кратную разницу по площади суммарную по результатам изменений конвекции/теплопередачи и излучения?

[telekast]

Я по формулам нагугленным посчитал, что разность излучения будет в 1,35 раза. Правда я везде брал температуру на Марсе -50С. Гдето попалась, что это среднесуточная для летнего марсианского экватора.

Эмм, не поделитесь ссылочкой на формулы? Просто по Стефану Больцману S=сигма*Т^4. Излучение окружающей среды для 290 кельвин (20 цельсия) и 220 кельвин (-50 целься) - 3 раза. А я считал для -60 - -70. (средние широты). Поток тепла  для 20 цельсия (290К) -  400 Вт. Для 100 цельсия (370 К) 2,64 больше  - 1050 но округлил до 1000. Разница в потоках 600 и 900 - 1,5 раза это балансовая по моему.

 И по вашему  и точно считая выйдет - 650 и 920 = 1,41. Даже если Брать точно не округляя 293 373 и 223 кельвина (до сотых опускаться не будем) то соотношение будет 1,4.

Так как вы насчитали 1,35? Если не углубляться в кучу коэффициентов поглощения излучения и поиск их заводских и природных данных?
Да и велика ли разница? Или вы про 2,5 кратную разницу по площади суммарную по результатам изменений конвекции/теплопередачи и излучения?

Вот ссылка, случай для илучающего тела в окружающей среде, вдали(относительной) от других тел. https://studopedia.ru/12_40799_teploperedacha-izlucheniem.html

[garg]

А вопрос "Что выгоднее - бросить корабль на Марсе или возвращать его назад?" ещё не возник?

Почему-то все считают, что нужно возвращать. Ради этого готовы тратить сотни киловатт-часов энергии и тонны воды. Типа у колонистов и так всего этого будет дофига! А с учетом дешевизны Старшипа идея возвращать корабли с Марса претендует на первое место в рейтинге наиболее идиотских.

Уже лет 70 в НФ корабль колонистов обеспечивает им жилье и безопасность первое время, когда строится колония, снабжает колонию э/э и постепенно утилизируется на нужды колонии.

А потому что даже по самым оптимистичным прикидкам Илона Свет Масковича - на рожу колониста нужно не менее 10 тонн грузов. Даже если в идеале считать всю посаженную массу корабля. То либо на один старшип летит 20-25 человек.
Цена одноразовая - 500-1000 лямов на первых порах (25-50 на нос). Не считая груза. В идеале.
Даже с хрен знает когда достижимой ценой заправки в 2 ляма на танкер - и то выйдет 100+ лимончиков (помним про одноразовый Старшип способный долететь до Марса, сесть и служить жильем долго пока не разберут. Выходит 4-5 цитрусовых на нос. Опять таки не считая полезных дорогих не производимых на марсе грузов. (защищенная электроника, катализаторы, пластификаторы, оптика и прочая на килограмм часто и густо свыше сотни баксов, а то и тысячи и десятки тысяч.
Не стыкуется с обещалками в 200 тыщ. за билет, неправда ли?

[Верный Союзник с Окинавы]

У них будет 26 месяцев для наработки топлива. Так что не нужен там мегаватт.

Даже для меньшего срока Мегаватт не нужен.

Нет. Если взять ваши 180 киловатт, то выработка при условии того что для 1кг произведенного и сжиженного топлива требуется 10 квт.ч будет 18 кг в час. Если взять, условно, что в сутки они будут работать 12 часов на полную мощность ( а фактически меньше ) то это 216 кг в сутки. Для 1200 тонн потребуется 5555 суток или 15 лет.

Два вопроса (это не по тому что я с вами не согласен, а потому что хочу "заполнить пробелы в образовании")

1) Где можно посмотреть выкладки/соображения по поводу 10 кВт.ч на 1кг топлива?
2) 1200 тонн - это полная заправка Старшипа. С учетом того, что у Марса другое значение второй космической скорости, надо ли нам его заправлять "под пробку"?

1) Гуглите ключевые слова "закон Гесса" и "Энтальпия образования".

Закон Гесса описывает факт, что при постоянных условиях энергия, которая тратится на реакцию, зависит лишь от продуктов реакции, но не от промежуточных реакций. Типа 

2C + O2 = CO + Q1

2СО + О2 = СО2 + Q2

C + O2 = CO2 + Q3

Q1 + Q2 = Q3

https://ru.wikipedia.org/wiki/Закон_Гесса

Тут очень хорошо развёрнуто.

Энтальпия образования - тепловой эффект реакции 1 моля в-ва.

Значения энтальпии образования смотришь в любом справочнике, потом просто вместо названий элементов подставляешь их энтальпии образования. Если значения суммарных энтальпий с одной стороны отличны от значений с другой стороны, то реакция соответственно экзотермическая или эндотермическая. Например:

Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3 (Q)

-167   + 3*(-396,1)  - 3442,2

delta(H) = -3442,2 - ((-167) + 3 * (-396,1)) = -577,9 кДж/Моль. Реакция экзотермическая

Примечание: энтальпии обычно дают для стандартных условий.

Кстати вот что нашёл:

"The first temporary habitats will be their own crewed Starships, as it is planned for them to have life-support systems.^[49][55] However, the robotic Starship cargo flights will be refueled for their return trip to Earth whenever possible.^[49] For a sustainable base, it is proposed that the landing zone be located at less than 40° latitude for best solar power production, relatively warm temperature, and critically: it must be near a massive sub-surface water ice deposit.^[55] The quantity and purity of the water ice must be appropriate. A preliminary study by SpaceX estimates the propellant plant is required to mine water ice and filter its impurities at a rate of 1 ton per day.^[55] The overall unit conversion rate expected, based on a 2011 prototype test operation, is one metric ton of O₂/CH₄ propellant per 17 megawatt-hours energy input from solar power.^[56] The total projected power needed to produce a single full load of propellant for a SpaceX Starship is in the neighborhood of 16 gigawatt-hours (58 TJ) of locally Martian-produced power.^[57] To produce the power for one load in 26 months would require just under one megawatt of continuous electric power. A ground-based array of thin-film solar panels to produce sufficient power would have an estimated area of just over 56,200 square meters (605,000 sq ft); with related equipment, the required mass is estimated to fall well within a single Starship Mars transport capability of between 100–150 metric tons (220,000–330,000 lb). Alternatively, extrapolating from recent NASA research into fission reactors for deep space missions, it is estimated that sufficient fission-reactor based electric power infrastructure might mass between 210 and 216 metric tons (463,000 and 476,000 lb), requiring at least two Starships for transport. A Mars power system using solar and vertical axis wind turbine design to produce sufficient power might mass just over 3.15 metric tons (6,900 lb)."

Взято с Вики.

Пересчитаю. 16 Гигаватт*часов для полного корабля...

Разделим это на 12 кораблей - будет 2,6 гигаватт часов.

Разделим это на 26 месяцев (с учётом того, что солнечная батарейка в среднем 5 часов работает). 

Выйдет около 350 кВт электрической мощности на корабль, + завод с производительностью около 300 кг в час.

Достижимо с помощью СБ. 

2) Ему ещё с поверхности планеты взлетать! А затраты Delta V там примерно одинаковые что в одну, что в другую сторону. Т.е. обратный полёт даже более энергозатратный.

[garg]

Вот ссылка, случай для илучающего тела в окружающей среде, вдали(относительной) от других тел. https://studopedia.ru/12_40799_teploperedacha-izlucheniem.html

Ок, это все уточнения (коэффициенты черноты искать, точные телесные углы или еще что). И мои расчеты грешны всего то на 4-5%  (я на меньшую температуру считал, потому 1,5 (точно будет 1,47) против 1,35 (1,4 -по моей методе) в  у вас)

[garg]

Разделим это на 12 кораблей - будет 2,6 гигаватт часов.

Блин. Да 6, ну хрен с ним те же 12 кораблей привезут все топливо на заправку и без завода!

[Старый]

Помнится один некий завсегдатай этого форума, под ником Старый, году так в 11-м глумился над дурачком Маском и его компанией СпейсИкс.

Тебя память не подводит? Это место найдёшь?

[garg]

А если в два этапа - сначала заправка на выход на орбиту и потом на орбите - для полета к земле (5000 + 3000 дельты на скоростной путь назад) то надо 450 тонн и 200 тонн. 3 + 1 кораблик (межпланетные танкеры и по гоману пригнать можно)

[telekast]

Вот ссылка, случай для илучающего тела в окружающей среде, вдали(относительной) от других тел. https://studopedia.ru/12_40799_teploperedacha-izlucheniem.html

Ок, это все уточнения (коэффициенты черноты искать, точные телесные углы или еще что). И мои расчеты грешны всего то на 4-5%  (я на меньшую температуру считал, потому 1,5 (точно будет 1,47) против 1,35 (1,4 -по моей методе) в  у вас)

Я полагал коэффициент черноты одинаковым, т.е. на пропорцию не влияющим. В любом случае, излучение начинает играть заметную роль только при высоких температурах радиатора. При взятой с потолка температуре тосола одавляющее большинство теплообмена будет идти за счет конвекции. Так чтоьпридется таки в 4,25 раза увеличивать площадь, либо диаметр вентилятора вдвое.
ИМХУ

[Старый]

Про закон сохранение энергии этот алхимик видать не слышал.

А те кто закачивают энергию в аккумуляторы чтобы потом её снова использовать - про закон сохранения энергии слышали? А те кто строит гидроаккумулирующие станции? А те кто производит водород для водородной энергетики? 

 Или ты у нас первый первооткрыватель закона сохранения энергии?

[Верный Союзник с Окинавы]

Вопрос о генерации топлива. Лично я предлагаю оставить на Марсе несколько кораблей с простыми хим реакторами, тяжёлыми Марсоходами/запасами водорода, и небольшим количеством СБ.

Я выше уже подсчитал (разрозненно, не единой цифрой) что водород от большого количества СБ не спасает. Электролиз воды в продукте реакции  и/или добыча кислорода ( недостающего по реакции или всего ) из СО2 напрямую потребуют столько же энергии суммарно сколько и прямой электролиз льда без водорода.

Экономия на добыче, плавке и дистиляции льда. Но вроде ими до сих пор пренебрегали в расчетах.

Если отказаться от реакции Сабатье в пользу синтеза Фишера-Тропша, то можно обойтись без электролиза:

2CO2 -> 2CO + O2 - разлагаем двуокись.

CO + 3H2 -> CH4 + H2O + 214 кДж/моль (побочная реакция)

Вот тут про процесс Фишера-Тропша: https://ru.wikipedia.org/wiki/Процесс_Фишера_—_Тропша 

Приведу выдержку:
                    катализатор  носитель катализатора  температура, С   давление, МПа    Продукт

Синтез метана

Ni

ThO2 или MgO

250౼500

0,1

Метан

https://cyberleninka.ru/article/n/sintez-uglevodorodov-iz-so-i-n2/viewer

https://www.chem-astu.ru/chair/study/engmet-ooc/?id=87 - вот тут ещё интересная реакция описана.

https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/viewFile/61/58 - и вот ещё. Хим процессу пофиг на примеси монооксида углерода, можно разлагать диоксид углерода, кислород отправлять в топливный бак, а монооксид переводить в метан.

Энергии при этом выделяется весьма много, хватит чтобы разгрузить СБ.

Процесс получения монооксида углерода разложением угарного газа энергоёмок, поэтому его можно заменить этим:

СО2 + С = 2СО.

Такая реакция протекает на любом металлургическом предприятии в доменных печах.