Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну

[Pavel]

По аккумуляторам - выручит сверхпроводимость.

Тогда уж супермаховики

[walt]

слушайте а почему вы паритесь по поводу переработки реголита?
известно ли точно происхождение 3гелия??? почему про недра луны забыли может там что вкусное есть?

[Athlon]

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.

[Fakir]

walt

известно 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.

[walt]

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!

[Harsky]

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!

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

[walt]

если гелий имеет солнечное происхождение то как тогда он связан с наличием титана в реголите?

[Fakir]

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.

[Fakir]

walt

если 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.

[Nixer]

тогда по логике весчей на экваторе концентрация больше!

Больше. Об этом пишут в докладе локхидмартиновцы.

на 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.

[Fakir]

Nixer

Больше. Об этом пишут в докладе локхидмартиновцы.

Ссылкой не угостите? Очень хотелось бы почитать.

Вот 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.

[Nixer]

Ссылкой не угостите? Очень хотелось бы почитать.

http://www.exploration.nasa.gov/documents/reports/cer_final/

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.

Ну так можно найти что-то среднее. Вообще, Меркурий по условиям и другим факторам очень похож на Луну.

[walt]

та погодите вроде меркурий меедленно крутиццо (ну пинайте -пинайте меня ламера... Нового :wink: ) значит сумеречная сторона - наша

[Nixer]

та 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.

[walt]

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...

[Fakir]

walt

далее 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.

[Fakir]

Nixer

http://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?

[Agent]

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?

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.

[Лютич]

Я 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.

[Athlon]

Продолжим.

Пока 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?

Система 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.

Отработанная 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.

А 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.

А, 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.