Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну

[Alex_II]

Кстати, давно думаю - а зачем лопатить тыщи и мульены тонн реголита туды-сюды, что бы получить в конечном итоге немного газиков? Накрываем площадку пленкой, по чентру забуреваемся перфорированной трубой и закачиваем через оную горячий газ... дальше объяснять?

Ну и на каком расстоянии от ствола скважины этот газ прогреет реголит? Метр? И то вряд ли... Это придется горизонтальный ствол бурить, да еще и не один. Очень уж гемморойно...

[Wyvern]

Кстати, давно думаю - а зачем лопатить тыщи и мульены тонн реголита туды-сюды, что бы получить в конечном итоге немного газиков? Накрываем площадку пленкой, по чентру забуреваемся перфорированной трубой и закачиваем через оную горячий газ... дальше объяснять?

Ну и на каком расстоянии от ствола скважины этот газ прогреет реголит?

Наверное зависит от того как долго мы будем этот газ прокачивать?

... Это придется горизонтальный ствол бурить, да еще и не один. Очень уж гемморойно...

Несомненно менее "геморойно" завести на Луну(!) сстен пять Белазов, десяток роторных шагающих экскаваторов и прочее карьерное оборудование аля Экибастуз....

[Alex_II]

Наверное зависит от того как долго мы будем этот газ прокачивать?

Думаю, что не очень долго - газ быстро кончится. Уйдет в реголит, часть выйдет у вас под пленкой, часть - где-нибудь еще, вне этого купола... А вот кстати - какой газ? И до какой температуры греть будем - а то может это и вовсе неэффективно...

 

... Это придется горизонтальный ствол бурить, да еще и не один. Очень уж гемморойно...

Несомненно менее "геморойно" завести на Луну(!) сстен пять Белазов, десяток роторных шагающих экскаваторов и прочее карьерное оборудование аля Экибастуз....

А Белазы-то зачем? Что-то размерностью поменьше наверное - а то ведь земной 25-тонник на Луне упрет столько, сколько в ковш сумеют засунуть... Да и вообше харвестер "все в одном" ИМХО перспективнее... А для бурения тоже много чего завезти придется - буровые установки, расходники к ним (те же трубы), да и таскать все это хозяйство с места на место придется достаточно часто - участки ведь все равно будут истощаться. Учитывая сколько труб придется при этом зарыть в реголит - останется только организовывать потом на этих истощенных участках сельхозкооператив, а трубы - использовать для ирригации - чтоб добро не пропадало  :lol:

[zyxman]

Кстати, давно думаю - а зачем лопатить тыщи и мульены тонн реголита туды-сюды, что бы получить в конечном итоге немного газиков? Накрываем площадку пленкой, по чентру забуреваемся перфорированной трубой и закачиваем через оную горячий газ... дальше объяснять?

Ага, и все что выделится из реголита вытянет лунным вакуумом.
Хотя конечно можно окружить всю эту площадку газонепроницаемой стенкой, или сделать на луне атмосферу - это конечно проще чем собирать реголит бульдозерами!

[mihalchuk]

Кстати, давно думаю - а зачем лопатить тыщи и мульены тонн реголита туды-сюды, что бы получить в конечном итоге немного газиков?

Думаю, вы усложняете задачу. Хотя я и не сторонник добычи Не3 на Луне, тем не менее "лопатить" - это небольшая и разрешимая часть задачи. Никаких Белазов и экскаваторов не нужно. Вырываем яму глубиной метра 3, ставим в неё агрегат, высасывающий газы из реголита и он сам движется вперёд. Работа на поднятие и транспортировку грунта будут ничтожны. Энергозатраты потребуются на разрыхление и нагрев грунта, а также на передвижение самого агрегата.

[STS]

March 1610

[Wyvern]

Кстати, давно думаю - а зачем лопатить тыщи и мульены тонн реголита туды-сюды, что бы получить в конечном итоге немного газиков?

Думаю, вы усложняете задачу. Хотя я и не сторонник добычи Не3 на Луне, тем не менее "лопатить" - это небольшая и разрешимая часть задачи. ....

Вообще то из всех энергозатрат на добычу He3, исключая его доставку и доставку оборудования на Луну^1 , наибольшие (причем очень значительная часть) с легкой руки Кульчинского&Co приходиться именно на выборку, перевозку и переваловку лунного реголита Так, же, как и на земных карьерах - а Кульчиский сравнивал добычу He3 именно с земной добычей угля. Он то просто сравнивал - а последователи тут же взялись лунные будьдозеро-экскваторы ваять, даже конкурсы на госбабло проводить  

Взять продувочный газ откуда? А вот приводилось:

На 1 кг добытого гелия-3 приходится:

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

Т.е. газа на самом деле валом, и приходить его будет БОЛЬШЕ, чем расходоваться, даже несмотря на большие потери.

Ник
^1 - кстати, по общей энергетике включая именно доставку оборудования с Земли и самого He3 обратно на Землю АСТЕРОИДЫ влегкую забарывают и Луну и планеты-гиганты

[kopernik]

Более детально ознакомиться с современным состоянием  освоения Космоса можно на  http://astroengineer.livejournal.com[/size]/  :roll:

[Le Vieux]

Более детально ознакомиться с современным состоянием  освоения Космоса можно на  http://astroengineer.livejournal.com[/size]/  :roll:

 :lol:  :lol:  :lol:  :lol:  :lol:

[Сидор]

На луну, конечно, хочется. По профсоюзной путёвке. Но только не за Не3, ибо:

После освоения реакции D+T=Не4+n, чтобы избавиться от проблем работы с тритием будем осваивать более сложную реакцию D+D=He3+n. Поупражнявшись всласть с ней (лет эдак за 50) перейдём к ещё более сложной D+He3=He4+p, но к этому времени Не3 уже будет предостаточно. В итоге на выселках работают дейтериевые реакторы (нарабатывая гелий), а ближе к людям - гелиевые (нейтронно чистые) И лунный гелий нам, сами понимаете, нафиг не нужен.

[Андрей Суворов]

Если удастся освоить реакцию D+D, то 3He действительно будет не нужен, вот только по другой причине - D+D "горит" при т-ре на порядок выше, чем D+3He, а разница между D+T и D+3He - всего пол-порядка.

Реакция D+D куда сложнее "в освоении"

[Птыц]

Основная проблема в термоядерных реакциях - это не температуры, а выделение нейтронов (не только пресловутая "зеленая чистота", но и срок службы оборудования, стоимость переработки материалов реактора и т.п.)
Именно по этому наиболее перспективные реакции:
1) 3HE + 3He = 4Не + p + p
2) p + 11B = 3* 4He
Реакции, выделяющие n (например, D+D, D+T и даже D+3He [т.к. при температуре реакции сечение для D+D достаточно велико, чтобы давать существенный выход нейтронов]) не слишком хороши не только для реализации на Земле, но и в космосе (радиационное старение и т.п.).

Вторая реакция намного труднее реализуема чем первая. Поэтому действительно 3He - перспективное ядерное топливо (о чем, как я помню, есть обсуждение в "старых темах")

[Chilik]

D+D "горит" при т-ре на порядок выше, чем D+3He, а разница между D+T и D+3He - всего пол-порядка.

В этом месте для конкретного разговора надо бы перед глазами иметь конкретные графики сечений этих реакций. Вот у меня они сейчас перед глазами. Сечения D-D (суммарно оба канала) и D-He3 сравнивааются при температуре примерно 100 кэВ на уровне примерно 0.06 барна. При 80 кэВ D-D в два раза лучше (при более низкой - многократно лучше), а при 200 кэВ - примерно вдвое хуже, чем D-He3. Поскольку выше 43 кэВ пока никто не получал, а при росте температуры есть куча геморроя и с МГД устойчивостью, и с тормозным и циклотронным излучением, и с примесями, и с диверторными пластинами, то можно рисовать прожекты и на любую температуру, но смысла в них пока нет.

2Сидор: в D-D реакции накопления He-3 не будет, поскольку эти частицы в реакции рождаются быстрыми и влёгкую прямо тут же будут сгорать в обсуждаемой реакции D-He3.

2Птыц: проблема с указанными Вами реакциями в том, что гелия-3 нет, а протон-бор-11 просто не сходится по энергобалансу даже в идеальных условиях (тормозное излучение выше, чем энерговыделение в реакции). Да и не так уж всё и просто там. Если не смотреть реакции в учебнике, а делать плазму для p-B11, то там будут и реакции
P+11B -> 11C + нейтрон
4Не + 11B -> 14N + нейтрон
и т.п.
Часть этих реакций эндотермические, но т.к. температура нужна МэВ-ного диапазона, то энергии частиц хватает. Конечно, этих нейтронов меньше, чем в DT, но если мы говорим о 50-летнем цикле работы станции, то пофиг - в любом случае конструкция будет подпадать под все нормативы безопасности по полной программе и в конце останется сильно радиоактивной. Не сэкономить на этом.
А нейтронная нагрузка на материалы не так страшна. Пока больше неприятностей со стойкостью первой стенки - тут реальная засада, с которой пока непонятно, что делать.

[Птыц]

2Птыц: проблема с указанными Вами реакциями в том, что гелия-3 нет, а протон-бор-11 просто не сходится по энергобалансу даже в идеальных условиях (тормозное излучение выше, чем энерговыделение в реакции).
...

Да, я понимаю -  3Не непонятно откуда брать (планеты - гиганты?), а 11B дает еще кучу всего (а скорее всего не дает, как вы справедливо заметили [именно по этому я писал - труднее реализуется, а может быть и не реализуется вообще])

Пока больше неприятностей со стойкостью первой стенки - тут реальная засада, с которой пока непонятно, что делать.

Именно так. Но, как я понимаю, засада и в нейтронной стойкости?

Конечно, этих нейтронов меньше, чем в DT, но если мы говорим о 50-летнем цикле работы станции, то пофиг

Соглашусь с вами, тем более что сам  не считал.

[Bell]

Да, я понимаю -  3Не непонятно откуда брать (планеты - гиганты?),

Вообще-то топик как раз на эту тему



PS. Из природного газа.

[Птыц]

Вообще-то топик как раз на эту тему

Догадываюсь :wink:

PS. Из природного газа.

И много его там? :wink:

[Bell]

PS. Из природного газа.

И много его там? :wink:

Да вот получается - много...
Концентрация гелия (вообще) по месторождениям известна, объем добычи - есть, вопрос только в доле Не3 - оценки рознятся на порядки. Но с учетом огромной добычи газа - тонны в год получаются.

вот буквально только что обсуждали-считали:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=2024&postdays=0&postorder=asc&start=1860

[Сидор]

Накопление Не3 в реакции D+D будет, конечно не на 100%, но будет. Ибо "горячая" частица с лёгкостью не только вступает в реакцию, но и  покидает плазменный шнур. И ТЯ реактор ( в отличии от реактора деления) периодического действия, и по прекращению цикла реакционная смесь будет содержать некое к-во Не3.

А добывать Не3 из газа - не успеете. Уже просто гелиевый голод грядёт, а пока мы экспериментируем с термоядом и газовый голод подступит. Никакой Штокман не спасёт, газ просто кончится, и гелий с ним.

[avmich]

А исходные данные отуда?

Андрей же ссылку там давал:
http://www.geoinform.ru/?an=kontorovich

В природном газе вроде бы нет заметных количеств He-3 - то есть, если взять весь природный газ на Земле, иначе как для исследований He-3 не набрать.

Гелий вообще в природном газе есть в ощутимых количествах, отделяется достаточно легко. Т.е. при грамотном системном подходе из природного газа можно выбрать весь Не3 в виде "концентрата". А дальше обогащение - уже дело техники...

Только эта ссылка? Андрей ещё написал, что

Я взял циферки официальных запасов гелия в России и взял среднее содержание гелия-3 в гелии-4
http://www.geoinform.ru/?an=kontorovich
вот здесь приводятся данные об официальных разведанных запасах гелия в России.

Мне что-то кажется сомнительным, что Шмитт не рассматривал такую возможность. Это он утверждает, что на Земле нет заметных количеств, нелабораторных, гелия-3.

[duke]

del