Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну

[Fakir]

Может запустить нечто тонкопленочное разворачиваемое на орбиту венеры, оно там накопит, свернет и прилетит обратно.

Ага, накопит... за миллион-другой лет. Явно дешевле получится

[Fakir]

По поводу энергоснабжения комбайнов (дилемма ядро-солнце).

В оценках по энергетической выгодности (см. 1-ю страницу), когда получили, что энергетический выигрыш при добыче гелия - 250   , предполагали, что выпаривание газа из реголита осуществляется нахаляву солнцем (энергозатраты учитывались только на доставку зеркал). Если греем не солнцем, а реакторами, энергетический выигрыш получится уже не 250, а где-то 40. В принципе тоже неплохо - раз у угля 16, у урана 20.

Так что может и впрямь лучше солнцем. Или комбинировать.

[X]

Народ, а на..зачем луну царапать? Какой поток гелия-3 от солнца?
Может запустить нечто тонкопленочное разворачиваемое на орбиту венеры, оно там накопит, свернет и прилетит обратно. Явно 300 таких штук будут дешевле всей этой лунной орды. Вопрос в потоке.

про поток - это мудро.  Но не надо стесняться , надо брать гелий-3 там , где его действительно много.  А больше всего его на Солнце ! Значит вешаем на очень низкой околосолнечной орбите суперзащищенный спутник и через магнитную воронку качаем окружающую солнечную атмосферу, а то и плазму с самой поверхности. Темпы добычи - ограничены только транспортными возможностями . ХС отлета конечно велика , но зато вокруг полно бесплатной энергии

[Вадим Семенов]

Но чтобы доставить 10 тонн с Урана (и еще добыть их там), от Земли должна будет улететь масса того же порядка.

Порядка десяти тонн? Вполне могу поверить. Поскольку разделение газов по всей видимости будет производится последовательным охлаждением вплоть до температуры сжижения гелия, нужен один только турбодетандер плюс ядерная энергетическая установка весьма скромной мощности для питания оного. Если не в единицы, то в небольшие десятки тонн можно уложиться запросто.

Это какими такими технологиями?

А сколько по вашему может весить установка по сжижению газов производительностью, скажем, 100 тонн в сутки? Тогда за год вполне можно наработать несколько тонн He3. Реактор на насколько десятков киловат вполне можно в несколько тонн упихать. Вобщем, небольшие десятки тонн -- вполне консервативная оценка для такой конструкции.

[Fakir]

Ну вы что, не понимаете, что корабль, который доставит десять тонн к Урану и спустит в атмосферу, будет весить тысячу тонн в самом лучшем случае? Что для того, чтобы вытащить из атмосферы Урана 10 тонн даже при самом безудержном оптимизме понадобится корабль в 100 тонн, для доставки которого к Урану понадобится корабль в 10 000 тонн? Что для того, чтобы привезти на Землю те 10 тонн, что поднял из Урана корабль в 100 тонн, понадобится танкер в 1000 тонн?

[Вадим Семенов]

Мне тоже солнечные концентраторы нравятся больше. Но к сожалению, от необходимости перелопатить и нагреть уйму лунного грунта они не избавляют.

А это, само по себе, неплохо. Бо дает массу очень ценного побочного продукта.

Конечно. Поэтому раньше начнется переработка грунта в гораздо меньших масштабах именно ради этого побочного продукта, который станет основным, а гелий-3 -- побочным. А уж со временем может и до целенаправленой добычи гелия дойдет.

При работе от Солнца число дней и годовой выход продукции можно смело делить на 3.

Почему на 3?  :roll:

С учетом того, что солце светит половину дней в году, а угол падения отнюдь света не всегда оптимален и зеркало стоит под углом к потоку.

Ну если уменьшить на порядок производительность и увеличить на порядок массы, я бы мог согласиться.

Обоснуйте, что ли...

Про производительность я написал ранее, почему. Меньшая собираемая энергия, чем вы почитали, и учет лунной ночи. А массы -- в связи с черезмерной оптимистичностью ваших оценок, которые также не слишком обоснованы. В принципе, тут мнение против мнения. Мне трудно представить все эти агрегаты в заявленых вами массовых лимитах.

[Вадим Семенов]

Что для того, чтобы вытащить из атмосферы Урана 10 тонн даже при самом безудержном оптимизме понадобится корабль в 100 тонн

Я же писал, что водород для работы ЯРД получается в процессе переработки атмосферы как побочный продукт. Его везти с Земли не надо, только пустые баки. Так что масса практически та же.

для доставки которого к Урану понадобится корабль в 10 000 тонн?

Это зачем так много? Даже на "химии" соотношение будет значительно лучше, не говоря уж, что для таких перелетов ЭРД начинают выигрывать как по массе, так и по времени перелета.

Кстати, мы же говорили про массу, заброшенную к Урану. Если речь идет о массе на околоземной орбите вы тоже не забывайте домножать ваши лунные оценки на соответствующий коэффициент.

[Fakir]

Вадим Семенов

Я же писал, что водород для работы ЯРД получается в процессе переработки атмосферы как побочный продукт. Его везти с Земли не надо, только пустые баки.

А сам ЯРД ничего не весит? А криогеника, чтобы собранный гелий за 10 лет пути не растерять? Да и сами баки должны быть оч-чень нехилыми. А рабочее тело на обратный путь? Если водородом хотите заправиться - значит, вам нужно поднять из Урана еще сотни тонн. Прибавьте к этому еще криогенику для водорода для поддержания его в жидком состоянии всё время разгона.

Это зачем так много?

А потому что мало - ну не получится. Если настаиваете - давайте вашу развесовку, начиная со старта от Земли вплоть до возвращения.

Если речь идет о массе на околоземной орбите вы тоже не забывайте домножать ваши лунные оценки на соответствующий коэффициент.

Так для Луны коэффициент будет порядка двух-трёх, а вот для Урана...

И в -надцатый раз повторю: полёт туда-обратно - 20 лет. "Достаточно было и того, что не было пороха".

[Fakir]

Вадим Семенов

Конечно. Поэтому раньше начнется переработка грунта в гораздо меньших масштабах именно ради этого побочного продукта, который станет основным

А вот это очень вряд ли. Какой продукт мы получим, перелопатив 100 000 тонн грунта, если гелий-3 - не наша цель? Со 100 000 тонн реголита - всего 15 тонн разных газов, из них кислорода 6100 кг. Т.е. кислорода в реголите содержится 0,006% (по массе). Куда проще получить его из ильменита, где массовое содержание кислорода под 30%.

[Athlon]

Прямых дотаций - не получите.

Ну я бы не стал так уверенно. Всё же это гадание то ли на гуще, то ли на бобах.

Это то, что сейчас есть. Прямые дотации выдаются очень неохотно, а уж в таких объемах... А вот льготы по налогообложению получить - вполне реально.

Да уж пора второму закону диалектики сработать.

Что-то в космонавтике он пока не очень работает...

А я понятия не имею, на чём именно мы будем выводить через 30 лет. "Протон" - просто иллюстрация того, что вывести 20 тонн за 40 млн. уже сегодня реально. Можно предполагать, что если сделать новый носитель на уровне сегодняшних технологий, то выведение, скажем, 30-ти тонн можно уложить в пределы 60 млн. В качестве оценки сгодится.

Выводить будем на Ангаре. И всяких разновидностях Ариан-5, Атлас-5 и Дельта-4. ИМХО, конечно. Но, опираясь на предыдущий опыт развития космонавтики, реалистичное. Да, еще Шаттл-С. Да, и 20т на низкую орбиту, а не на Луну, что, как Вы понимаете, 2 большие разницы.

Кто платит, тот и заказываеи музыку, а платить будут в основном явно штаты.

Если рассуждать так - то тогда штатам  либо не надо жалеть деньги, либо не выпендриваться и заказывать на стороне самое дешевое из того, что есть.

Опыт МКС показывает, что штаты предпочитают выпендриваться и платить, а заказывать что-то у русских - только уж в самом крайнем случае.

Потом, низкая стоимость Протона - следствие крайне низкого уровня оплаты труда в России.

Это - на уровне предположений. Точно-то не знаем. Может, это американские ракеты дорогие из-за высокой нормы прибыли или еще из-за чего.

У Вас есть сомнения в существенной разнице в оплате труда инженера в ГКНПЦ и Локхид-Мартине?

Ну и наконец, а сколько там у нас комбайн весит? Один реактор - "несколько тонн", а в целом, полагаю, тонн десять как минимум.

Ну зависит от мощности реактора, от конструкции, от многих факторов. В принципе-то можно в тонну и 200 МВт вписать, и больше (американский реактор "Феб" по программе ЯРД "Нерва" имел мощность в 5 ГВт при массе движка с защитой 13,6 тонн, наш РД-0410 имел массу порядка 2 тонн при мощности 200 МВт). У реактора комбайна удельная мощность, конечно, поменьше, потому что охладитель не такой хороший, как жидкий водород, плюс надо конвертить часть энергии в электричество, но тонна на мегаватт - оценка, скорее, даже пессимистическая. Масса перспективных реакторов из семейств "Буков" и "Топазов" (мощности тепловые - порядка мегаватта, электрические - 100 кВт) порядка тонны. Соответственно, комбайн можно вписать и в 5 тонн - ну будет у него не 5 МВт мощность, а 1,5-2. Тут уже будет зависеть от того, на чём возить будем.

Стоп. Согласно НК 6/99, стр.51 масса Топаз 100/40 - 4,4т. Да и на 100 квт он мог работать только год. В НК№1,2005 приводился проект гипотетического ядерного КА к Юпитеру, там ядерный энергоблок на 100квт потянул на 3,9т. ЯЭУ-400 (НК 5/2005) на 400 квт - 7,2т (одного урана там почти 300 кг) - кстати, интересна его тепловая мощность. ИМХО, разумнее ориентироваться на данные агрегаты, а не на ядерные ракетные двигатели. Так что тонна не мегаватт тепловой мощности  - слишком оптимистично, пока вырисовывается что-то типа 3-4 тонн, как минимум. Соответственно, только реактор 5Мвт комбайна потянет на 15-20 тонн.

Плюс к Луне как-то лететь надо, садится на нее. Значит, еще некий разгонн-посадочный блок. Если используем буксир, то все равно топливо к буксиру + системы ориентации и стыковки.

Разгонный - отдельно, посадочный - отдельно. Предположим, что везём комбайн массой 5 тонн. Благодаря малой лунной тяжести даже на химических движках с довольно посредственным УИ масса комбайна вместе с посадочной ступенью будет немногим больше 10 тонн.
Тащим всё это хозяйство к Луне многоразовым буксиром. Буксир - на ЭРД, УИ от 2000 с (современные серийные СПД имеют УИ 1500 с, разрабатываются движки на 3000-3500 с), масса самого буксира (движки, стыкузел, системы ориентации) менее тонны. На пути к Луне буксир запитывается от реактора комбайна (для полёта обратно у него есть солнечные панели или маленький изотопный генератор). Таким образом, у нас остаётся на рабочее тело почти 10 тонн. При хорошем УИ - вполне хватит.
В принципе вписаться можно - заметьте, на уровне существующих технологий, ничего экстраординарного.  

Во первых, комбайн явно растет по массе далеко за 5 тонн. Во вторых, рабочее тело для ЭРД придется тащить с Земли (и, кстати, сколько этого тела нам понадобится? Его мировое производство то отнюдь не велико). В третих, каким образом мы собираемся запитывать ЭРД от реактора комбайна - он у нас электричества вроде должен производить немного? В четвертых, сколько времени будет лететь буксир на ЭРД до Луны и обратно, и сколько оных буксиров понадобится, чтобы развернуть в разумные сроки (скажем, 10 лет) группировку из 400 комбайнов, необходимую для добычи столь незначительного, по Вашему мнению, количества гелия-3, как 1т.?

Невыгоревший уран в реакторе вообще практически не представляет опасности, у него смешная активность (в качестве иллюстрации - при сооружении первых ядерных реакторов урановые блоки укладывали в сборку голыми руками, вообще безо всякой защиты). Всякая сильно активная и долгоживущая дрянь накапливается в процессе работы реактора, так что при аварии на старте гораздо больше вреда будет от НДМГ (если выводим "Протоном"), чем от урана.

Хорошо, если Вы сможете убедить обывателя, что ядерное топливо - не радиоактивно, и если оно упадет обывателю в огород, то ничего страшного.

Комбайн с реактором - несколько миллионов?

А почему нет? Не знаю точно стоимости "Топазов" и "Буков", но не должны они быть сильно дорогими - просто не за счёт чего.

А почему да? Космическая техника стоит дорого, и серийность не сильно помогает. Вон, спутники связи давно отработаны, серийны, конкуренция дикая, а сколько стоят! С чего это все должно измениться?

Поинтересуйтесь, сколько стоит MSL (куда меньшая по размерам тележка).

Что это и что делает?

Это такая ядерная тележка, которую НАСА отправляет на Марс в 2009. Должна ползать по Марсу, скребсти камни, снимать, ну и т.п.

Или, говоря иначе, тонна - это 10 гигаваттных гелиевых электростанций на всю Землю. Даже не каждой стране-участнице достанется. ИМХО, такой этап еще можно, хоть, может, и с натяжкой, считать экспериментальным. Но 100 кг в год, на которых вы настаиваете - это явно не промышленные масштабы, т.к. обеспечивают один-единственный реактор. Чистой воды эксперимент.

Ладно, допустим, 1т. , т.е. 400 комбайнов.

Ну вспоминать еще и об автомобильчиках при 200 комбайнах - это уже как-то мелочно :wink: По сравнению с комбайнами и криостанция - не бог весть что.

И все же не одну дополнительную тонну тащить с Земли  придется.

Есть, как не быть. Значит, по вашим оценкам мы получили суммы сравнимые, разница в полтора раза. Ну, пусть в два, даже если учесть затраты на 10 электростанции, и посчитать, что затраты на каждую 2 млрд. Суммы, повторяю, сравнимые - при том, что мы делали грубые прикидки, ориентируясь на существующие технологии. При этом лунный проект создаёт стартовую площадку для создания экологически чистейшей энергетики в мировом масштабе, а Туруханская+Мезенская электростанция лишь решают часть энергетических проблем одной-единственной (хоть и особенно нам близкой) страны. Масштабы прибыли несравнимы. Если "убыток" в 20-30 млрд. раскидать по странам - да с удовольствием заплатят, лишь бы получить доступ к технологиям.

А почему, как Вы думаете, Туруханская ГЭС и Мезенская ПЭС который год в проектах? Оч большие и не быстро окупаемые капвложения. Почему тогда бизнес (а без бизнеса мы не обойдемся!) ломанется в проект с экономическими показателями минимум в 2 раза хуже?
И к каким таким особым технологиям страны получат доступ? К термоядерным - так на то ИТЭР есть. К космическим - у одних уже есть, а у кого нет, те ничего и не получат. Кроме, разве что, гелия за свои деньги.

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

Говорят, дешевле. В разы. Точной развесовки пока наверняка просто не существует.
К тому же гелиевый реактор с вероятностью выше 90% будет не токамаком - т.е. будет проще и дешевле. Плюс DEMO - реактор тритиевый, а это тоже - усложнение и удорожание. Впрочем, об этом я уже говорил.
 
Говорят, дельфины говорят. Говорят, и в правду говорят (с)
Если нет нормальных оценок стоимости реактора - о чем мы вообще говорим? Пока мы имеем только ПРОЕКТНУЮ стоимость ничего не вырабатывающего ИТЭРа. Да, он экспериментальный, но больше опираться все равно не на что.

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

Насколько я знаю - нет. Сейчас в мире вообще, по-моему, ни один реактор еще не был демонтирован.[/quote]

На утилизацию отходов закладываются точно, поскольку утилизировать их надо уже сейчас. Насчет демонтажа я не так уверен, но такую информацию я встречал. Может, кто знает точнее. А вообще, реакторы оказались куда жувучее, чем предполагалось. Сейчас серьезно говорят о том, что срок их службы может продлеваться до 70 лет...

[Вадим Семенов]

А сам ЯРД ничего не весит? А криогеника, чтобы собранный гелий за 10 лет пути не растерять? Да и сами баки должны быть оч-чень нехилыми. А рабочее тело на обратный путь? Если водородом хотите заправиться - значит, вам нужно поднять из Урана еще сотни тонн. Прибавьте к этому еще криогенику для водорода для поддержания его в жидком состоянии всё время разгона.

Почему же не весит. Я же написал -- десятки тонн. Что из перечисленного вами тянет на сотни тонн и более, не считая, разумеется, водорода для ЯРД, который добывается прямо на Уране в качестве побочного продукта.

Если речь идет о массе на околоземной орбите вы тоже не забывайте домножать ваши лунные оценки на соответствующий коэффициент.

Так для Луны коэффициент будет порядка двух-трёх, а вот для Урана...

А для Урана порядка 4-5, и что?

И в -надцатый раз повторю: полёт туда-обратно - 20 лет. "Достаточно было и того, что не было пороха".

Я с этим не спорю совершенно. Время перелета -- серьезная проблема для добычи гелия на Уране, точно также как крайне низкая концентрация, требующая перелопатить огромное количество грутна --для добычи на Луне.

[Fakir]

Athlon

Что-то в космонавтике он пока не очень работает...

Пока... Да и то - работает всё же. Например, некоторый, хоть и небольшой, прогресс в области ЭРД имеет место. "Морской старт" можно вспомнить.

У Вас есть сомнения в существенной разнице в оплате труда инженера в ГКНПЦ и Локхид-Мартине?

В этом сомнений нет. Увы. Но у меня есть сомнения, что оплата труда составляет большую долю стоимости ракеты класса "Протона".

Стоп. Согласно НК 6/99, стр.51 масса Топаз 100/40 - 4,4т. Да и на 100 квт он мог работать только год. В НК№1,2005 приводился проект гипотетического ядерного КА к Юпитеру, там ядерный энергоблок на 100квт потянул на 3,9т.

а) 100 кВт у Russian JIMO - это в электричестве, в тепле порядка 1 МВт. А нас интересует в основном тепло. По идее, и в случае Топаза тоже речь о 100/40 кВт именно электричества.
б) Массы реакторов даны, по всей видимости, с радиаторами.

Так что тонна не мегаватт тепловой мощности - слишком оптимистично, пока вырисовывается что-то типа 3-4 тонн, как минимум. Соответственно, только реактор 5Мвт комбайна потянет на 15-20 тонн.

Так зависимость мощности от массы нелинейная получается. И еще надо бы уточнить - вероятно, массы реакторов даются с защитой.

Во первых, комбайн явно растет по массе далеко за 5 тонн.

В 5 тонн какой-нибудь комбайн да упихнуть удастся. Мощность, конечно, будет меньше (кстати, если удастся при прогреве реголита осуществить рекуперацию тепла, то мощность перестанет быть таким узким местом), но если мы будем ограничены средствами выведения - хочешь не хочешь, придётся делать 5-тонные комбайны.

Во вторых, рабочее тело для ЭРД придется тащить с Земли.

Естественно. Я же и учел в массе, выводимой Протоном - под 10 рабочего тела, напр., криптона.

В третих, каким образом мы собираемся запитывать ЭРД от реактора комбайна - он у нас электричества вроде должен производить немного?

10-100 кВт - должно хватить.

В четвертых, сколько времени будет лететь буксир на ЭРД до Луны и обратно,

Зависит от параметров ДУ, но приблизительно - 30-40 суток в один конец.

и сколько оных буксиров понадобится, чтобы развернуть в разумные сроки (скажем, 10 лет) группировку из 400 комбайнов, необходимую для добычи столь незначительного, по Вашему мнению, количества гелия-3, как 1т.?

Если летаем "равномерно" - не больше 10 штук.

Хорошо, если Вы сможете убедить обывателя, что ядерное топливо - не радиоактивно, и если оно упадет обывателю в огород, то ничего страшного.

Ну теперь еще и о мнении обывателя сразу начинаем думать... Это уж совсем преждевременно - с другими бы проблемами разобраться.

Это такая ядерная тележка, которую НАСА отправляет на Марс в 2009. Должна ползать по Марсу, скребсти камни, снимать, ну и т.п.

Так это же совсем другого класса тележка. Основная её стоимость, надо полагать, в электронике заключается, в приборах и т.д. Плюс очень жёсткие ограничения по массе.

Если нет нормальных оценок стоимости реактора - о чем мы вообще говорим? Пока мы имеем только ПРОЕКТНУЮ стоимость ничего не вырабатывающего ИТЭРа. Да, он экспериментальный, но больше опираться все равно не на что.

Ну это мы уже по третьему разу пойдём  Стоимость ИТЭРа - верхняя граница. Гелиевый реактор во многом проще. Плюс опыт, который будет накоплен. Минус диагностика. И т.д.

На утилизацию отходов закладываются точно, поскольку утилизировать их надо уже сейчас.

Тем не менее не утилизируют и десятой доли. Это добро копится, переработать или захоронить - силёнок не хватает.

Сейчас серьезно говорят о том, что срок их службы может продлеваться до 70 лет...

Допустим, что и продлят - без ущерба для безопасности. Ну, придётся их демонтировать на 20 лет позже, но ведь всё равно придётся.

И к каким таким особым технологиям страны получат доступ? К термоядерным - так на то ИТЭР есть.

Получат возможность иметь свою собственную термоядерную электростанцию, осваивать технологию постройки, готовить своих специалистов - а без лунного гелия её нет смысла строить.

А почему, как Вы думаете, Туруханская ГЭС и Мезенская ПЭС который год в проектах? Оч большие и не быстро окупаемые капвложения. Почему тогда бизнес (а без бизнеса мы не обойдемся!) ломанется в проект с экономическими показателями минимум в 2 раза хуже?

Откровенно говоря, меня весьма радует переход вопроса в эту "инвестиционно-экономическую" плоскость :wink:
"Вот видите, ваше величество, вы уже торгуетесь" (с) анекдот
Приходим к выводу, что ежели ориентироваться в основном на существующие технологии, "лунно-гелиевый" прожект уже сравним с другими, существующими видами энергетики, которые рассматривают всё же как вполне имеющие право на жизнь.

ИМХО, основная цель достигнута - лунный гелий рассматривается уже не как абсолютная утопия, а как заслуживающая внимания идея. А уж кто победит в экономической, экологической и иной борьбе - сейчас всё равно с достоверностью определить невозможно. Но подумать и прикинуть детали уже сейчас имеет смысл.

[Harsky]

а зачем вообще ставить на комбайн реактор?
железную дорогу видели? для справки: мощность электровоза ЧС-7 порядка 7-8Мвт. так что вдоль трассы комбайна посылаем самоходные опоры ЛЭП с катушками провода, они подключаются к ТЯЭС на том самом 3He который в отличае от ТВЕЛов не надо возить за тридевять земель. или на худой конец от стационарного ядерного реактора, который получится легче (Мосштабный Фактор десятка-другого мелких передвижных. в минусах - потеря всей тепловой состовляющей. но для термоядерного реактора эта составляющая будет меньше чем для ядерного. плюсы - комбайны стремительно дешевеют и легчают, становятся ремонтопригодны

[Athlon]

Пока... Да и то - работает всё же. Например, некоторый, хоть и небольшой, прогресс в области ЭРД имеет место. "Морской старт" можно вспомнить.

И это за тридцать лет? Впечетляет! А кстати, чего такого особо прорывного в Морском Старте? Уже была платформа, по-моему, Сан-Марко называлась, с которой от побережья Кении Скауты запускали. Единственное принципиально новое - шаттл. Чем закончилось, напоминать не надо.
Так что предлагаю про перспективные вещи дискуссию закрыть и ориентироваться на то, что есть. Для реализма.

В этом сомнений нет. Увы. Но у меня есть сомнения, что оплата труда составляет большую долю стоимости ракеты класса "Протона".

А в стоимости любой вещи большую долю составляет оплата труда (хотя, в стоимости нефти все не так...). И стоимость материалов - это во многом тоже оплата труда, сталь тоже плавят люди, и не бесплатно.

а) 100 кВт у Russian JIMO - это в электричестве, в тепле порядка 1 МВт. А нас интересует в основном тепло. По идее, и в случае Топаза тоже речь о 100/40 кВт именно электричества.
б) Массы реакторов даны, по всей видимости, с радиаторами.

Т.е. на 1Мвт тепловой мощности для данных реакторов мы имеем ок.4 тонн веса. А радиаторы столько весят? И в нашем случае они не понадобятся?

Так зависимость мощности от массы нелинейная получается. И еще надо бы уточнить - вероятно, массы реакторов даются с защитой.

Ну, допустим, 2 тонны на 1 тепловой Мвт (при тепловой мощности 5Мвт). Ладно, реактор 5Мвт комбайна будет весить 10 тонн.
И почему УС-А и Russian JIMO нужна теневая защита, а нам не нужна?

В 5 тонн какой-нибудь комбайн да упихнуть удастся. Мощность, конечно, будет меньше (кстати, если удастся при прогреве реголита осуществить рекуперацию тепла, то мощность перестанет быть таким узким местом), но если мы будем ограничены средствами выведения - хочешь не хочешь, придётся делать 5-тонные комбайны.

Какой-нибудь это сколько по теплу? 1Мвт реактор - 3,9т, на всю остальную конструкцию 1,1т? И тогда для добычи 1т гелия-3 понадобится 2000 комбайнов...
Вообще, интересная наблюдается тенденция - сначала шла речь о монстре с энергетикой на гигават, потом о 10Мвт, затем о 5, а теперь и в 1Мвт не влезаем? А ведь чем меньше энергетика отдельного агрегата, тем его удельная производительность (на единицу массы конструкции) меньше. Не, ниже 5Мвт опускаться нельзя - ну что это, в самом деле, 2000 пусков Протонов в достаточно сжатые сроки? И 2000 пусков - это 80 млрд.$, и это еще без стоимости самих комбайнов, буксиров, и т.д. и т.п. И это только на уровень добычи, соответствующий началу промышленной эксплуатации!
Про рекуперацию тепла - мы сильно усложняем (и утежеляем...) конструкцию. Не представляю себе жизнеспособного способа реализации этой идеи.

Естественно. Я же и учел в массе, выводимой Протоном - под 10 рабочего тела, напр., криптона.

Я напомню Вам, что мировое производство криптона - 225т, криптон-ксеноновой смеси - еще 125т. А сколько нам понадобится?

В третих, каким образом мы собираемся запитывать ЭРД от реактора комбайна - он у нас электричества вроде должен производить немного?

10-100 кВт - должно хватить.

Давайте уж определимся, 10 или 100. А то считать систему при разбросе данных на порядок как-то неудобно
Кроме того, нам придется запускать реактор на этапе перелета. Что подразумевает наличие для него еще одного режима работы и весьма вероятное в связи сэтим усложнение (и утежеление...) конструкции.

В четвертых, сколько времени будет лететь буксир на ЭРД до Луны и обратно,

Зависит от параметров ДУ, но приблизительно - 30-40 суток в один конец.

К сожалению, сам посчитать не могу. Может, приведете расчеты? Массу 5Мвт комбайна оцениваем в 15т. на низкой околоземной орбите. Электрическая мощность 100квт, рабочее тело - криптон. Интересует продолжительность полета к Луне, количество затрачиваемого рабочего тела и ориентировочная сухая масса буксира

Ну теперь еще и о мнении обывателя сразу начинаем думать... Это уж совсем преждевременно - с другими бы проблемами разобраться.

А это разве не проблема? Это в России традиционно плюют на экологию, а на Западе экологическое лобби очень сильно и влиятельно. А при такой частоте пусков аварии будут происходить по нескольку раз в год. C соответствующим выпадением урана на огороды (услово)

Так это же совсем другого класса тележка. Основная её стоимость, надо полагать, в электронике заключается, в приборах и т.д. Плюс очень жёсткие ограничения по массе.

У нас, надо полагать, ограничения по массе нежесткие и электроника совсем примитивная.

Ну это мы уже по третьему разу пойдём  Стоимость ИТЭРа - верхняя граница. Гелиевый реактор во многом проще. Плюс опыт, который будет накоплен. Минус диагностика. И т.д.

Да мне понятно, что верхняя граница. Проблема в том, что пока, похоже, никто не может более-менее точно сказать, на сколько стоимость промышленного реактора будет отличатся от этой верхней границы. Что будет дешевле, ясно. Но насколько?

На утилизацию отходов закладываются точно, поскольку утилизировать их надо уже сейчас.

Тем не менее не утилизируют и десятой доли. Это добро копится, переработать или захоронить - силёнок не хватает.

А здесь попрошу поподробнее, с ссылками.
 
Допустим, что и продлят - без ущерба для безопасности. Ну, придётся их демонтировать на 20 лет позже, но ведь всё равно придётся.

А амортизационных отчислений за эти годы сколько накопится... Ведь эксплуатационные расходы АЭС весьма низкие...

Получат возможность иметь свою собственную термоядерную электростанцию, осваивать технологию постройки, готовить своих специалистов - а без лунного гелия её нет смысла строить.

Интересное дело, зачем тогда этот самый тритиевый DEMO cобираются строить, ежели другая термоядерная энергетика, кроме гелиевой, не имеет смысла? Это происки вредителей? Или дураков?

Откровенно говоря, меня весьма радует переход вопроса в эту "инвестиционно-экономическую" плоскость :wink:
"Вот видите, ваше величество, вы уже торгуетесь" (с) анекдот
Приходим к выводу, что ежели ориентироваться в основном на существующие технологии, "лунно-гелиевый" прожект уже сравним с другими, существующими видами энергетики, которые рассматривают всё же как вполне имеющие право на жизнь.

ИМХО, основная цель достигнута - лунный гелий рассматривается уже не как абсолютная утопия, а как заслуживающая внимания идея. А уж кто победит в экономической, экологической и иной борьбе - сейчас всё равно с достоверностью определить невозможно. Но подумать и прикинуть детали уже сейчас имеет смысл.[/quote]

А что, я выражал сомнения в ТЕХНИЧЕСКОЙ возможности реализации данной затеи? Ежели кто так подумал, так я честно скажу - технически она реализуема! Как и идея покрыть пустыню Сахара солнечными батареями, и небоскреб высотой в 2км.

[avmich]

ИМХО, основная цель достигнута - лунный гелий рассматривается уже не как абсолютная утопия, а как заслуживающая внимания идея. А уж кто победит в экономической, экологической и иной борьбе - сейчас всё равно с достоверностью определить невозможно. Но подумать и прикинуть детали уже сейчас имеет смысл

Так давно предлагается посчитать, сколько минимальная Не-добывающая инфраструктура на Луне будет стоить.

Факир, собери обсуждения этой темы да сделай-таки статью. Тут плотность аргументации весьма приличная получилась, вполне того стоит, мне кажется.

[Fakir]

Athlon

А кстати, чего такого особо прорывного в Морском Старте?

На мой взгляд, главная его особенность - то, что это технически и коммерчески успешный пример широкой международной кооперации.

Так что предлагаю про перспективные вещи дискуссию закрыть и ориентироваться на то, что есть. Для реализма.

Ну ежели реализм так трактовать - тогда дискуссию и открывать не стоило. Ибо гелиевого термояда в настоящий момент нет.

А в стоимости любой вещи большую долю составляет оплата труда (хотя, в стоимости нефти все не так...).

Это в СЕБЕстоимости, если её честно считать. А если значительная часть материалов и комплектующих закупаются у других производителей, каждый из которых накручивает свою прибыль при каждом переделе? Если часть стоимости составляет затраченная энергия, истраченные энергоносители - та же нефть, у которой себестоимость по данным Агента 7-8$ баррель, а продажная цена доходит до 64$? Вот и иди тут пойми, сколько что стоит... Это у Маркса было просто...

Т.е. на 1Мвт тепловой мощности для данных реакторов мы имеем ок.4 тонн веса. А радиаторы столько весят? И в нашем случае они не понадобятся?

Не знаю. Сколько весят - не знаю, понадобятся ли - надо полагать, понадобятся, но какие именно - очень большой вопрос.

Ну, допустим, 2 тонны на 1 тепловой Мвт (при тепловой мощности 5Мвт). Ладно, реактор 5Мвт комбайна будет весить 10 тонн.

К сожалению, тут мы остаёмся на уровне довольно ламерских предположений. Если браться считать всерьёз - нужно проконсультироваться со специалистами или хотя бы основательно покопаться в литературе.

И почему УС-А и Russian JIMO нужна теневая защита, а нам не нужна?

Ну так еще раз намекаю - защиту мы сделаем на месте, везти её с собой не надо. Правда, если извратимся и будем запускать реактор для запитки ЭРД, какая-то защита, возможно, и понадобится - но экранировать придётся только электронику, т.е., видимо, масса будет невелика. К тому же в качестве части экрана могут выступить элементы конструкции.

Вообще, интересная наблюдается тенденция - сначала шла речь о монстре с энергетикой на гигават

Это потому что обсчитались

потом о 10Мвт, затем о 5, а теперь и в 1Мвт не влезаем?

Вот такие они - задачи на оптимизацию. Мы же не выбрали критерии. То ли нам важнее производительность и минимальная масса, доставляемая на Луну, то ли мы жёстко ограничены по массе, выводимой за 1 раз грузоподъёмностью "Протона", то ли еще что...

ну что это, в самом деле, 2000 пусков Протонов в достаточно сжатые сроки?

Это порнография

Про рекуперацию тепла - мы сильно усложняем (и утежеляем...) конструкцию. Не представляю себе жизнеспособного способа реализации этой идеи.  

Ну, вы не забывайте, что о комбайнах мы рассуждаем, к сожалению, на весьма ламерском уровне... Я тоже не вполне представляю себе, как организовать рекуперацию, но не уверен, что этого сделать нельзя. Больше того: могу предположить, что тупое выпаривание прогревом - не единственный и не лучший метод извлечения газовой фракции из реголита. Пример с получением кислорода из CО2 показывает, что если поработать головой и изучить явление, можно сэкономить очень много энергии даже безо всякой рекуперации.

Я напомню Вам, что мировое производство криптона - 225т

Тонн по 10 на полёт (в предположении, что выводим "Протонами"). Дальше зависит от того, сколько полётов в год делаем. В принципе увеличить производство криптона труда не составит, его добывают из воздуха, и стоит он довольно недорого.

Давайте уж определимся, 10 или 100. А то считать систему при разбросе данных на порядок как-то неудобно  

Честно говоря, считать всё, закладываясь на "Протон", мне кажется делом дохлым. Практически тратой времени.

К сожалению, сам посчитать не могу. Может, приведете расчеты?

Сам я такие вещи не считал. Литература по полётам с малой тягой есть, но рыться и  специально считать пока смысла не вижу. Исходил из данных, приведенных у Левантовского - ЕМНИП, при тяговооруженности порядка 10^-4 и УИ 1500 с полёт к Луне занимает порядка 30 сут., полезная нагрузка порядка 30%. Если УИ выше - ПН будет больше, но тут нужно много факторов учитывать. Главное, что ПН порядка 50% и время перелёта не более 40 суток выглядят достаточно реалистично.

Массу 5Мвт комбайна оцениваем в 15т. на низкой околоземной орбите. Электрическая мощность 100квт, рабочее тело - криптон. Интересует продолжительность полета к Луне, количество затрачиваемого рабочего тела и ориентировочная сухая масса буксира

Давайте всё же для начала с критериями определимся. Тогда уже будет не так жалко потратить время, порыть литературу и посчитать.

А это разве не проблема? Это в России традиционно плюют на экологию, а на Западе экологическое лобби очень сильно и влиятельно. А при такой частоте пусков аварии будут происходить по нескольку раз в год. C соответствующим выпадением урана на огороды

Ну если надо будет - объясним, что это безопасно. В конце концов, в своё время удалось пропихнуть запуски изотопных генераторов - а вот они уже и при старте опасны.

У нас, надо полагать, ограничения по массе нежесткие и электроника совсем примитивная.

По сравнению с ровером - конечно.

Проблема в том, что пока, похоже, никто не может более-менее точно сказать, на сколько стоимость промышленного реактора будет отличатся от этой верхней границы. Что будет дешевле, ясно. Но насколько?

Ну вы уж слишком многого хотите... "За копейку канарейку, и чтоб она пела басом".  Если пока даже неизвестно в точности, на основе чего будет создан гелиевый реактор - будет ли он ловушкой с левитирующим диполем, амбиполярной ловушкой, "драконом", или чем то еще - то как же можно точно определить его стоимость?!

А здесь попрошу поподробнее, с ссылками.

Специально не интересовался этим вопросом глубоко, сужу по многочисленным разрозненным сведениям - что-то читал, что-то слышал от людей. Так что сейчас за ссылками обратился бы к тому же Яндексу, что и вы. Но для примера - здесь я уже где-то постил пару фраз о ситуации, сложившейся вокруг трёх АЭС на Тайване. В топике про РАО на Луне тоже что-то было.

Интересное дело, зачем тогда этот самый тритиевый DEMO cобираются строить, ежели другая термоядерная энергетика, кроме гелиевой, не имеет смысла? Это происки вредителей? Или дураков?

Почему ж не имеет, имеет. Это тот самый случай, когда лучшее - враг хорошего. Тритиевые лучше, чем АЭС, гелиевые лучше, чем тритиевые.

А что, я выражал сомнения в ТЕХНИЧЕСКОЙ возможности реализации данной затеи?

По-моему, было дело (в другом топике). Но возможно, я что-то неправильно понял.

Ежели кто так подумал, так я честно скажу - технически она реализуема! Как и идея покрыть пустыню Сахара солнечными батареями, и небоскреб высотой в 2км.

Ну ежели как небоскрёб - то всё нормально
Кстати, создатель Останкинской башни Никитин в своё время по заказу японцев спроектировал башню-город в 4 км. Правда, потом японцы устрашились собственного размаха и снизили высоту до 2 км, а потом и вовсе отказались... Но строить было можно

[Fakir]

avmich

Так давно предлагается посчитать, сколько минимальная Не-добывающая инфраструктура на Луне будет стоить.

Ну так что же считать, если еще даже не определились с начальными данными - на какие средства выведения закладываться, каким должен быть комбайн... ИМХО, пока можно лишь очень грубо оценивать.

Факир, собери обсуждения этой темы да сделай-таки статью. Тут плотность аргументации весьма приличная получилась, вполне того стоит, мне кажется.

Думаю, что сделаю - но попозже. Пока еще нет окончательной ясности.

[Igor]

Какие-то странные разговоры про ЯРД, к этому времени должен существовать термоядерный реактор и как следствие ТЯРД, это совсем другая вещь.

[avmich]

avmich

Так давно предлагается посчитать, сколько минимальная Не-добывающая инфраструктура на Луне будет стоить.

Ну так что же считать, если еще даже не определились с начальными данными - на какие средства выведения закладываться, каким должен быть комбайн... ИМХО, пока можно лишь очень грубо оценивать.

А какие данные сейчас есть? Тут в теме - 25 августа, 7-54 пм - упоминалось, что установка 50-100 тонн на Луне способна добывать тонну гелия в год - поправь, если ошибаюсь, всю тему подробно не смотрел.

Вполне можно оценить стоимость создания (1) и доставки (2) такой массы на Луну. Хотя лучше бы поточнее посчитать - 50 или 100, может, 30, а может, 200 - это тоже вполне считается, задавшись...

В общем, какие данные сейчас есть? :)

[avmich]

Собственно, для очередного витка систематизации данных и нужна очередная версия статьи, как было в начале темы...

Насчёт доставки. Говоря о реально имеющихся технологиях - чтобы иметь конкретные числа - получается, что на отлётную к Луне Протоном с водородным разгонником можно закинуть примерно 8 тонн.

Почему Протоном - потому что ПН Протона примерно 21 тонна, с додыводом можно оценить в 23 тонны, из них 8 тонн ПН, 15 тонн - РБ, в котором 12,5 тонн - топливо ЖК+ЖВ.

Протон используется потому, что Ангара ближайшей перспективы несущественно больше выводит, и наоборот, существенно более ПН-ные ракеты пока что в стадии постановки задачи. КВРБ можно доразработать за небольшие деньги, но при данных массовых числах всё равно полезная отлётная масса будет 8 тонн.

Стоимость такого заброса - действительно, можно оценить в 40 млн долларов. Это ракета и РБ. ДУ рассчитывается под конкретную задачу, но из имеющихся компонентов; задача хорошо проработанная.

Из 8 тонн ПН посадить на поверхность Луны можно... ХС примерно 2700, средний УИ примерно 3400, Z получается около 2,21 . Итого 3,6 тонны, при 4,4 тоннах топлива, из которых надо вычесть около тонны на вспомогательное оборудование - баки, маршевый двигатель, ориентация-коррекция, навигация-связь - получится 2,5 тонны. Примерно :) . Стоимость, вероятно, будет порядка 50 миллионов долларов. Нельзя забывать о стоимость (до) разработки ЖК+ЖВ-разгонника и посадочной ступени, но это и не слишком много, и, конечно, будет распределено на все полёты... Другое дело, что кубики 2,5 тонны ПН на Луне - не очень много.

Следующий вариант. Пусть допускается разработка заметнго более тяжёлой РН в обозримом (30 лет всё же) будущем. Какая ПН может быть? 40 тонн - как у Тризенита, или Энергии-М? Или, может, 70 тонн, чтобы одним стартом, скажем, отправлять Клипер на окололунную орбиту и обратно? Деньги посчитать будет сложно, массы - 15 тонн отлётных и 5,5 на поверхности в первом случае, 30 отлётных и 12 на поверхности во втором. Грубая оценка, конечно. Теперь надо считать, что в эти тонны можно уместить.