Электровакуумные приборы для Венеры от Lunatik-k вперед Россия.

[Lunatik-k]

Обычные электровакуумные приборы (на примере диода) состоят из анода и катода.
В многоэлектродных лампах присутствуют ещё дополнительные сетки.
Также присутствует баллон лампы поддерживающий вакуум в лампе, который может быть как стеклянным, керамическим, металлическим, комбинированным.
Для того чтобы катод начал испускать электроны его разогревают с помощью нити накала, иногда она совмещена с катодом являясь единым целым.
Нить накала электровакуумных приборов потребляет значительную энергию, что значительно снижает общий КПД электровакуумного прибора.

Окружающая среда у поверхности Венеры приближается к температуре 500°С.
Этой температуры не достаточно для нормальной работы катода.
Минимальная температура разогрева для катодов с бариевым покрытие находится в районе 600°C.
Оптимальная температура разогрева для катодов с оксид-бариевым покрытием находится в интервале от 700° до 900°.

Согласно законов физики инфракрасное излучение может фокусироваться.
Предлагаю внести изменение в конструкцию электровакуумных приборов, создаваемых для работы в окружающей среды Венеры и прочих горячих точек.

А именно, отказаться от нити накала разогревающей катод.
Вместо нити накала в конструкцию с металлической(ого) или стеклянной(ого) колбы(баллона) лампы внести фокусирующий участок инфракрасного излучения.
Который будет фокусировать инфракрасное излучение непосредственно на катоде лампы.
Этот фокусирующий участок с внешней стороны баллона(колбы) будет сам разогреваться окружающей средой Венеры.

Что позволит с помощью фокусировки инфракрасного излучения разогревать катод лампы с бариевым или оксид-бариевым покрытием до температур от 600°С до 900°С.

Данное предложение позволит создать новую линейку безнакальных электровакуумных приборов, что значительно повысит их КПД.

Все мои мысли принадлежат только России.

Разрешаю любому российскому конструкторскому бюро(институту) (предприятию), которое возьмется за разработку технологий и создание электровакуумных приборов использующих данное предложение использовать его для процветания и во славу России.

[Антикосмит]

Слишком много возни. И тем более удерживать вакуум при температуре в 500 градусов и давлении в 100 атмосфер это дорогое удовольствие. Гораздо проще разориться и сделать высокотемпературные полупроводниковые приборы, которые при этой температуре только и будут работать.

Венера покрыта облаками, там нет прямых лучей (почти) , есть только рассеянное излучение, а его не сфокусировать. Можно только тепловым насосом перекачать. Или подогреть каким-либо еще способом.

[Lunatik-k]

Слишком много возни. И тем более удерживать вакуум при температуре в 500 градусов и давлении в 100 атмосфер это дорогое удовольствие. Гораздо проще разориться и сделать высокотемпературные полупроводниковые приборы, которые при этой температуре только и будут работать.

Венера покрыта облаками, там нет прямых лучей (почти) , есть только рассеянное излучение, а его не сфокусировать. Можно только тепловым насосом перекачать. Или подогреть каким-либо еще способом.

А зачем нам держать электровакуумные приборы под давлением в 100 атмосфер, создается простой герметичный корпус с нормальным земным(можно даже меньше) давлением, в него они и помещаются.
Этот корпус помещается на внешнюю оболочку посадочного модуля.
Можно еще вместо воздуха в этот корпус сухого песочка насыпать(который засыпается в термометры сопротивления) улучшающий теплопроводность, для более быстрого разогрева ламп после посадки.
Для работы электронных ламп нам нужна только венерианская температура, но не давление.
Температуру ничем не удержать в отличии от 100 атмосферного давления.
Ищете трудности где их нет.

[mik73]

Который будет фокусировать инфракрасное излучение непосредственно на катоде лампы.

Инфракрсное излучение чего вы хотите фокусировать?

[SONY]

Вместо нити накала в конструкцию с металлической(ого) или стеклянной(ого) колбы(баллона) лампы внести фокусирующий участок инфракрасного излучения.
Который будет фокусировать инфракрасное излучение непосредственно на катоде лампы.
Этот фокусирующий участок с внешней стороны баллона(колбы) будет сам разогреваться окружающей средой Венеры.

Что позволит с помощью фокусировки инфракрасного излучения разогревать катод лампы с бариевым или оксид-бариевым покрытием до температур от 600°С до 900°С.

Данное предложение позволит создать новую линейку безнакальных электровакуумных приборов, что значительно повысит их КПД.

Данное предложение фундаментально невозможно.

А будь оно возможным, исследование Венеры было бы последним по важности его применением, т.к. оно позволяло бы создать вечный двигатель второго рода и получать энергию просто из равномерного тепла окружающего пространства.
Берём ваш вакуумный диод, в котором катод пассивной оптической системой разогревается до 900 градусов, когда вокруг температура 500 градусов, и просто подключаем его к электрической нагрузке: начинает идти ток! Ведь в вакуумных диодах при нулевом напряжении есть ненулевой ток, связанный с тепловым движением электронов - на этом термоэмиссионные преобразователи основаны.
Более того! Всё это легко переносится и в земные условия: всё вокруг вас (и вы тоже) излучает инфракрасное излучение! Да, обычные стеклянные линзы не могут его сфокусировать, т.к. стекло непрозрачно в этом (~10 мкм) диапазоне, но есть (можно купить на AliExpress) линзы из других материалов, например германия, которые такое излучение отлично фокусируют. Если бы мы могли просто сфокусировать тепловое излучение от температуры 300 К и получить 450 К (177 по Цельсию), то паровоз мог бы ехать без топки!

Разумеется, ничего подобного добиться невозможно, причём на фундаментальном уровне. Максимальная температура, получаемая при фокусировке теплового излучения, равна температуре излучателя.
Лишь если излучение имеет нетепловую природу, его фокусировкой можно достичь температур выше, чем температура излучателя. Так, например, для лазерного излучения нет фундаментальных ограничений на достигаемые в фокусе температуры. Но на Венере излучение вокруг - именно тепловое.

[Lunatik-k]

Если бы мы могли просто сфокусировать тепловое излучение от температуры 300 К и получить 450 К (177 по Цельсию), то паровоз мог бы ехать без топки!

Окружающая температура на Венере не 300°К , там она порядка 773°К.
Она приближается к температуре красного каления.
При 550°С начинается каление в видимом человеческому глазу(и даже вашему) диапазоне.

Помимо выпуклых стеклянных линз не прозрачных для ИК диапазона, не отраженное(и отраженное) излучение может фокусироваться на предметах и за счет вогнутых поверхностей.
В данном случае мы не пытаемся изменить среднюю температуру по больнице, а сфокусировать вогнутым концентратором(являющемся  излучателем энергии) на катоде.
Температура которого(катод) повысится и катод начнет излучать полученную энергию в окружающее пространство  и  тем самым поддерживать среднюю температуру по больнице.
Но локальная температура катода будет выше.

Кстати предложенная  вами схема фокусировки выпуклыми стеклянными линзами не работает только потому что данная линза не прозрачна в тепловом диапазоне, она просто нагревается, а нагревшаяся равномерно выпуклая поверхность не концентрирует излучение, а рассеивает его во все стороны(а точнее преимущественно по нормали к кривизне выпуклой поверхности) .

[Serge V Iz]

Они все пытаются объяснить, что любое изображение источника, полученное любой оптической системой, холоднее, чем сам источник. В противном случае, само это изображение становится новым источником, а бывший источник нагревается  изображением этого нового источника. ) Оптические системы обратимы.

[mik73]

Окружающая температура на Венере не 300°К , там она порядка 773°К.

В данном случае мы не пытаемся изменить среднюю температуру по больнице, а сфокусировать вогнутым концентратором(являющемся  излучателем энергии)

Я понимаю, магия цифр.
1. Возьмите и сделайте вогнутый концентратор (можно взять зеркало от спутниковой ТВ-антенны, которое и есть тот самый "концентратор", отполировав его, чтобы отражало все подряд, включая ИК - это технически несложно). Встаньте посередь комнаты и попробуйте хоть что-нибудь "сфокусировать". При отсутствии сосредоточенных (точечных в пределе) источников излучения - фокусировать окажется нечего. Рассеянное излучение - почему-то не фокусируется, такая вот беда (см раздел "геометрическая оптика" учебника физики). . Какой сосредоточенный источник ИК-излучения вы предполагаете использовать на Венере?
2. Допустим вы нашли там сосредоточенный источник температурой 800К. Как вы думаете, что у вас получается после того, как вы сфокусируете чем-нибудь на чем-нибудь излучение от него? Можете сами попробовать - зажгите у себя в комнате, скажем, свечку (температура пламени ~1000 °C  или ~1300 К.   Сфокусируйте его тем зеркалом. Вопрос: какая максимальная температура получится в фокусе зеркала? Ответ: даже в самом идеальном случае (которого не бывает) - не выше температуры исходного источника, т.е. те самые 1300 К. А на самом деле много меньше (из-за множества потерь по дороге, рассеивающих энергию в окружающее пространство прежде, чем она окажется "в фокусе").

Ровно то же самое будет для любой пассивной фокусирующей системы и для любой температуры источника.
Поэтому единственное, что можно сделать в обсуждаемом вами случае - выставить катод на улицу, пусть приобретает температуру окружающей среды за счёт теплообмена с ней. Толку будет больше, а выше температуру взять все равно оказывается негде без дополнительных источников энергии.

Не удержусь, и порекомендую прежде чем разрешать кому либо как либо использовать ваши идеи - почитать школьный учебник физики.

[SONY]

Окружающая температура на Венере не 300°К , там она порядка 773°К.

Я вам в том месте не про Венеру писал, а про Землю уже...

В данном случае мы не пытаемся изменить среднюю температуру по больнице, а сфокусировать вогнутым концентратором(являющемся  излучателем энергии) на катоде.
Температура которого(катод) повысится и катод начнет излучать полученную энергию в окружающее пространство  и  тем самым поддерживать среднюю температуру по больнице.
Но локальная температура катода будет выше.

Ещё раз:

будь оно возможным, исследование Венеры было бы последним по важности его применением, т.к. оно позволяло бы создать вечный двигатель второго рода и получать энергию просто из равномерного тепла окружающего пространства.
Берём ваш вакуумный диод, в котором катод пассивной оптической системой разогревается до 900 градусов, когда вокруг температура 500 градусов, и просто подключаем его к электрической нагрузке: начинает идти ток! Ведь в вакуумных диодах при нулевом напряжении есть ненулевой ток, связанный с тепловым движением электронов - на этом термоэмиссионные преобразователи основаны.
Более того! Всё это легко переносится и в земные условия: всё вокруг вас (и вы тоже) излучает инфракрасное излучение! Да, обычные стеклянные линзы не могут его сфокусировать, т.к. стекло непрозрачно в этом (~10 мкм) диапазоне, но есть (можно купить на AliExpress) линзы из других материалов, например германия, которые такое излучение отлично фокусируют. Если бы мы могли просто сфокусировать тепловое излучение от температуры 300 К и получить 450 К (177 по Цельсию), то паровоз мог бы ехать без топки!

Разумеется, ничего подобного добиться невозможно, причём на фундаментальном уровне. Максимальная температура, получаемая при фокусировке теплового излучения, равна температуре излучателя.

Читайте ВНИМАТЕЛЬНО.

[Юрий Темников]

Есть такая полузабытая технология:Называется пневмоника.Логические элементы-ВМ на сжатом воздухе(газе).Для её работы нужен только вентилятор.До точки Кюри Т на Венере вроде не доходит,так что электромоторы будут работать.Есть также высокотемпературные топливные элементы-как источник энергии.Ну и связь,единственный ЭВ-прибор рентгеновская трубка.Ультразвуковое "зрение.Вот вам и Венероход

[Юрий Темников]

Ну и ещё вариант:Расположить все катоды ЭВ приборов на поверхности нагреваемого шара.Лампы получаются как иглы у ежа ;аноды на внутренней поверхности внешнего шара. И все навесные элементы в промежутках между лампами около анодов.

[Антикосмит]

На Венере много углекислоты. Надо проектировать электрохимическую батарею на магнии - он горит в такой атмосфере, а значит есть некоторый шанс что получится. Существуют же воздушно-цинковые и прочие разные элементы? А еще надо в будущие версии венероходов/венеролетов заложить агрегат для получения кислорода из атмосферы Венеры - там его дохрена. Более того, лучше всего это делать на аэростате. Вроде как мы делаем первый шаги для летающих венерианских станций, в т.ч. обитаемых. а ещё можно было бы прикинуть реально ли сделать твердотопливный двигатель из компонентов венерианской атмосферы: углеродная крошка в жидком кислороде или что-то типа этого. Понимаю, сейчас скажут что это взрывчатка, но летают же ракеты ПРО в режиме горения управляемый взрыв? В общем тут пространство для фантазии.

На магнии можно построить замкнутую систему жизнеобеспечения на Венере. По шагам:

1. Добываем углерод углерод из атмосферы
2Mg + CO2 = 2MgO + C
2. Добываем воду из атмосферы
MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O
3. Добываем магний и кислород электролизом расплава
2MgSO4 ⟶ 2Mg + 2SO3↑ + O2↑
(при температуре выше 600 градусов можно и из серного ангидрида выжать  кислород)
2SO3 = 2SO2 + O2
(фотохимически УФ)
3SO2 = 2SO3 + S
4. Добываем кислород и водород электролизом воды из п. 2
2H2O = 2Н2 + O2
5. Получаем метан
С + 2H2 = CH4

Солнечной энергии над облаками  грубо 2,5 кВт/м2, под ногами 500 градусов бесплатные для расплавления солей. В общем шанс есть.

Вот вам и план по преобразованию венерианской атмосферы. Основной парниковый газ там это CO2. Разлагай его на орбите с выделением кислорода и графитизированного углерода и сбрасывай все обратно на планету и в атмосферу. Графит стойкий, окисляется на воздухе при температуре выше 400 градусов. Причем охлаждать Венеру не надо до бесконечности, т.к. большая часть её атмосферы  это продукты разложения горных пород и при некой критической температуре литосфера (когда подостынет) начнет жадно поглощать углекислоту и сульфаты.

Но смысла мало - там все равно будет безжизненная и безводная пустыня с диким перепадом температур и бешенными ветрами. Венера уже безнадежно мертва. А Марс еще мертв, время его не пришло. На каждый миллиард лет Солнце увеличивает свою светимость на 10% и Марс вполне может оказаться в поясе жизни.

[SONY]

Ну и связь,единственный ЭВ-прибор рентгеновская трубка.

И каким же чудом рентгеновская трубка будет обеспечивать связь?..

[Юрий Темников]

Ну и связь,единственный ЭВ-прибор рентгеновская трубка.

И каким же чудом рентгеновская трубка будет обеспечивать связь?..

Так рентгеновский телескоп на орбите!Он же рентгеновский"прожектор.Не настаиваю,просто в пару к радио.

[Антикосмит]

Ну и связь,единственный ЭВ-прибор рентгеновская трубка.

И каким же чудом рентгеновская трубка будет обеспечивать связь?..

Так рентгеновский телескоп на орбите!Он же рентгеновский"прожектор.Не настаиваю,просто в пару к радио.

Рентген через венерианскую атмосферу не пройдет - слишком плотная.

[Антикосмит]

Вместо нити накала в конструкцию с металлической(ого) или стеклянной(ого) колбы(баллона) лампы внести фокусирующий участок инфракрасного излучения.
Который будет фокусировать инфракрасное излучение непосредственно на катоде лампы.
Этот фокусирующий участок с внешней стороны баллона(колбы) будет сам разогреваться окружающей средой Венеры.

Что позволит с помощью фокусировки инфракрасного излучения разогревать катод лампы с бариевым или оксид-бариевым покрытием до температур от 600°С до 900°С.

Данное предложение позволит создать новую линейку безнакальных электровакуумных приборов, что значительно повысит их КПД.

Данное предложение фундаментально невозможно.

А будь оно возможным, исследование Венеры было бы последним по важности его применением, т.к. оно позволяло бы создать вечный двигатель второго рода и получать энергию просто из равномерного тепла окружающего пространства.
Берём ваш вакуумный диод, в котором катод пассивной оптической системой разогревается до 900 градусов, когда вокруг температура 500 градусов, и просто подключаем его к электрической нагрузке: начинает идти ток! Ведь в вакуумных диодах при нулевом напряжении есть ненулевой ток, связанный с тепловым движением электронов - на этом термоэмиссионные преобразователи основаны.

Где-то я читал статью (никак не могу найти) о том, что решетки с размерами близкими к длине волны позволяют "синхронизировать" и превратить в когерентное некогерентное излучение. Во всяком случае по фазе, на счет поляризации я не помню, но и её можно подкрутить. А уже его можно было бы его сфокусировать на нелинейном оптическом кристалле и получить удвоенную частоту и соответственно более высокую энергию фотонов и равновесную температуру. Ну или можно антистоксовы люминофоры использовать. Эффективность их незначительна, но имея при температуре 450 С интегральную светимость в 15 кВт/м2 (длина волны 4 мкм) можно себе позволить низкую эффективность.

А еще лучше пойти путем, которым пошли создатели теплового движка без подвижных элементов на ректеннах или чем-то подобном. 4 мкм уже вполне доступная величина для формирования листов ректенн. Это для Венеры, пожалуй, самый лучший вариант. Хотя, возможно, они не будут работать в условиях, когда их температура будет равна "температуре излучения. Все равно придется какой-то охладитель делать.

[Serge V Iz]

придется

[Антикосмит]

Да, с местным излучением нихрена не выйдет: нужен перепад температур для всего от ректенн до пироэлектриков. Люминофоров на 4 мкм и вообще всяких нелинейных кристаллов скорее всего нет.

Ну тут вариант остается или местный ветерок ловить и крутить генератор или обращенный стирлинг для охлаждения и термоэлектрикой получать энергию или использовать солнечные батареи какой-то свет туда все-таки проникает.

[Юрий Темников]

Рентген через венерианскую атмосферу не пройдет - слишком плотная.

Дело не в плотности,а прозрачности среды для данного типа излучения.

[Astrodrive]

Ведь в вакуумных диодах при нулевом напряжении есть ненулевой ток, связанный с тепловым движением электронов - на этом термоэмиссионные преобразователи основаны.

Наверное можно просто размотать провод из Селенида Меди с дирижабля, висящего в атмосфере Венеры.
Один конец провода на дирижабле холодный, другой ближе к поверхности горячий. Замыкаем электрическую цепь обычным проводом из алюминия. Образуется ток от горячего конца к холодному.

https://mse.engin.umich.edu/about/news/turning-waste-heat-into-emissions-free-electricity

Дирижабль снабжается электроэнергией и бактерии в стеклянных сосудах преобразуют CO2 в кислород. Запасаемся сахаром и кормим бактерии. Идёт терраформирование атмосферы Венеры.

Хотя в статье говорится, что Селенид Меди плавится при 260 градусах и в него надо добавлять наночастицы Индия. Не говорится при какой температуре плавися этот новый материал. Потом говорится, что в индустрии уже используются термодинамические генераторы основанные на этом принципе - Эффекте Зеебека. В замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников возникает движение электронов если места контактов поддерживают при разных температурах.

Подробнее нужна замкнутая цепь, состоящая из двух разнородных проводников. Вот есть картинка.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Зеебека#Описание

[Антикосмит]

Я думаю, что для Венеры наиболее оптимальным аппаратом будет дирижабль, который будет летать над облачностью. К дирижаблю можно прикрутить полотно надувных тонкопленочных солнечных батарей. Учитывая мощность солнечного излучения в 2,5 кВт/м2 эффективность у них будет хорошая. А ниже уровня облачности можно спускать на кварцевом оптоволокне в углеволоконной оплетке видеокамеру в термосе с охлаждением жидкой/твердой углекислотой (надо посмотреть какая там критическая температура и все такое). Запасы углекислоты легко пополнить компрессором на дирижабле. А для исследования особо интересных наземных объектов и взятия проб надо делать автоматические плавучие зонды. Для их питания применять например натрий-серные батареи/аккумуляторы они как раз высокотемпературные и венерианские условия для них то что нужно. Всю полезную нагрузку помещать в термосы с углекислотным охлаждением. Высаживаться на грунт считаю нецелесообразным, поэтому сложная высокотемпературная электроника ни к чему. Максимум можно сбрасывать примитивные датчики в высокотемпературном исполнении для метеорологических и сейсмических исследований или даже всплывающие датчики или только всплывающие носители информации.. Да, еще радар с ФАР с синтезированной апертурой для картирования и хорош.

[Антикосмит]

Единственное что непонятно что там с ветрами на разных высотах. Для начала надо заслать туда дирижабль попроще, который все это разнюхает и отработает основные технические решения.

[SONY]

А уже его можно было бы его сфокусировать на нелинейном оптическом кристалле и получить удвоенную частоту и соответственно более высокую энергию фотонов и равновесную температуру.

Ещё раз: создание из теплового излучения объекта температуры выше, чем у этого объекта, означает создание вечного двигателя второго рода.

[SONY]

Дело не в плотности,а прозрачности среды для данного типа излучения.

Для рентгеновского излучения прозрачность определяется исключительно атомным номером. Но при той толщине, которая у венерианской атмосферы, даже водород будет полностью непрозрачным.
Это в оптическом диапазоне фотоны могут проходить через вещество без взаимодействия, т.к. у них недостаточная энергия чтобы электроны с уровня на уровень перетащить, а у рентгена всегда достаточно энергии не то, что между уровнями электроны двигать, а для ионизации.

[Антикосмит]

А уже его можно было бы его сфокусировать на нелинейном оптическом кристалле и получить удвоенную частоту и соответственно более высокую энергию фотонов и равновесную температуру.

Ещё раз: создание из теплового излучения объекта температуры выше, чем у этого объекта, означает создание вечного двигателя второго рода.

Если на это идет затрата работы/потери, то никакого вечного двигателя не будет. Нелинейные оптические кристаллы позволяют получить на выходе энергию выше в расчете на один фотон, но ниже в расчете на общий световой поток. Чудес тут не бывает.

[SONY]

Если на это идет затрата работы/потери, то никакого вечного двигателя не будет. Нелинейные оптические кристаллы позволяют получить на выходе энергию выше в расчете на один фотон, но ниже в расчете на общий световой поток. Чудес тут не бывает.

Нелинейные кристаллы не позволяют повысить температуру. Она от них только снижается, т.к. есть потери, падает мощность. А вы пишите именно про повышение температуры:

более высокую энергию фотонов и равновесную температуру

[Serge V Iz]

Идейно похожий процесс происходит при банальном парниковом эффекте. Когда максимум ОБлучения не совпадает с максимумом ИЗлучения в частотной области. Но это, само по себе, даже без разбирательства в сути эффекта, содержит нестационарность -- (направляемый какими-то гораздо более мощными внешними обстоятельствами) переток энергии.

Придется а) найти её где-то для системы с нелинейным кристаллом и б) учесть, что его КПД, для известных на сегодня,... увы.

[Антикосмит]

Если на это идет затрата работы/потери, то никакого вечного двигателя не будет. Нелинейные оптические кристаллы позволяют получить на выходе энергию выше в расчете на один фотон, но ниже в расчете на общий световой поток. Чудес тут не бывает.

Нелинейные кристаллы не позволяют повысить температуру. Она от них только снижается, т.к. есть потери, падает мощность. А вы пишите именно про повышение температуры:

более высокую энергию фотонов и равновесную температуру

Пример зеленая лазерная указка с нелинейным кристаллом 1064 нм → 532нм

Длина волны 1 мкм соответствует температуре 2724 К, а 532 нм - 5444 К. Но вообще да, тут длина волны не играет, играет только плотность потока Вт/м2. Но если исходить из длины волны, то да возникает парадоксальная ситуация, что более "холодный" углекислотный лазер нагревает до намного больших температур то на что он светит.

Но это лазер и там нет зависимости плотности потока от температуры (длины волны). В обычных условиях тоже играет не длина волны, а банально возрастающий поток излучения с единицы площади.

[SONY]

Длина волны 1 мкм соответствует температуре 2724 К, а 532 нм - 5444 К

Ничему они не соответствуют! Это нетепловое излучение!
Если считать температуру лазерного излучателя с точки зрения именно излучения им света, то она (абсолютная) - отрицательна! Ибо инверсная населённость энергетических уровней формально соответствует именно отрицательным абсолютным температурам.

[vlad7308]

Длина волны 1 мкм соответствует температуре 2724 К, а 532 нм - 5444 К

Ничему они не соответствуют! Это нетепловое излучение!
Если считать температуру лазерного излучателя с точки зрения именно излучения им света, то она (абсолютная) - отрицательна! Ибо инверсная населённость энергетических уровней формально соответствует именно отрицательным абсолютным температурам.

ну считайте от накачки. Там то нет инверсной заселенности.

[Антикосмит]

Длина волны 1 мкм соответствует температуре 2724 К, а 532 нм - 5444 К

Ничему они не соответствуют! Это нетепловое излучение!
Если считать температуру лазерного излучателя с точки зрения именно излучения им света, то она (абсолютная) - отрицательна! Ибо инверсная населённость энергетических уровней формально соответствует именно отрицательным абсолютным температурам.

В случае лазера, конечно не тепловое, но я просто привел пример показывающий энергетику фотона. Можно и в джоулях выразить 1.9*10^-19 Дж и 3.7*10^-19 Дж

[SONY]

ну считайте от накачки. Там то нет инверсной заселенности.

Почему нет?.. В 808-нм диодном лазере, которым накачивают 1064-нм неодим, точно также инверсная заселённость.

[vlad7308]

ну считайте от накачки. Там то нет инверсной заселенности.

Почему нет?.. В 808-нм диодном лазере, которым накачивают 1064-нм неодим, точно также инверсная заселённость.

накачивать можно много чем. Любым источником с подходящим спектром. Совсем необязательно светодиодами.

[SONY]

накачивать можно много чем. Любым источником с подходящим спектром. Совсем необязательно светодиодами.

Этот подходящий спектр - в любом случае нетепловой. Если неодимовый лазер накачивают не диодами, то ксеноновой лампой с таким вот спектром:
Вы не можете просматривать это вложение.
Как не сложно заметить, спектр ну вот совсем не тепловой. В нём есть очень мощные линии в диапазоне 800-1000 нм, но выше 1000 нм излучение резко спадает. Это - крайне необходимо для накачки. Будь там плавный спад интенсивности, как у теплового спектра, излучение как накачивало бы, так и создавало бы вынужденное излучение, обнуляющее накачку.

Так что когда мы говорим про лазеры, о температуре излучения речи не идёт вообще, ни в какой его части.

[vlad7308]

При чем тут "тепловой" или "не тепловой" спектр, пардон?
Речь про то, можно или нельзя создать на основе источника излучения с температурой А источник излучения с температурой В, где В > А, а температура есть функция от длины волны.
Вы утверждали, что это автоматически приводит к нарушению 2 закона ТД.

[SONY]

Речь про то, можно или нельзя создать на основе источника излучения с температурой А источник излучения с температурой В, где В > А, а температура есть функция от длины волны.

Речь про то, можно ли с помощью источника с температурой A нагреть объект до температуры B, где B > A.

И температура НЕ есть функция от длинны волны.

[nonconvex]

Увлекательная у вас беседа.

[Антикосмит]

Речь про то, можно или нельзя создать на основе источника излучения с температурой А источник излучения с температурой В, где В > А, а температура есть функция от длины волны.

Речь про то, можно ли с помощью источника с температурой A нагреть объект до температуры B, где B > A.

И температура НЕ есть функция от длинны волны.

Преобладающая длина волны есть функция от температуры.

А на счет передачи тепла от холодного тела к теплому. Есть некоторые предпосылки, что закон этот можно слегка нарушить, но надо проверять и эксперимент в довольно высоком вакууме проводить, иначе эффект можно и не поймать. Нарушается  же полное внутреннее отражение на длину волны при определенных условиях.

[Serge V Iz]

Речь про то, можно или нельзя создать на основе источника излучения с температурой А источник излучения с температурой В, где В > А, а температура есть функция от длины волны.

Речь про то, можно ли с помощью источника с температурой A нагреть объект до температуры B, где B > A.

И температура НЕ есть функция от длинны волны.

Преобладающая длина волны есть функция от температуры.

А на счет передачи тепла от холодного тела к теплому. Есть некоторые предпосылки, что закон этот можно слегка нарушить, но надо проверять и эксперимент в довольно высоком вакууме проводить, иначе эффект можно и не поймать. Нарушается  же полное внутреннее отражение на длину волны при определенных условиях.

Нестационарности ещё наблюдаются при циклических/колебательных процессах. Им, в принципе, не обязателен строго монотонный поток энергии и строго однонаправленная неравновесность. Так что, "в большом" можно сохранять термодинамическое равновесие.

Но такой процесс для конкретных венерианских условий нужно ещё изобрести. )

[Антикосмит]

Для Венеры лучше дирижабль с "плавучими" тонкопленочными солнечными батареями и радар с ФАР в качестве электростанции, а по необходимости уже можно висеть над одним местом (если атмосфера позволит) и передавать энергию в микроволновом диапазоне наземному аппарату. Для той духовки в самый раз: приемник простая антенна и можно питать холодильник пельтье для сброса тепла из термоса. Можно, конечно, и геостационарный энергетический спутник, но это уж больно жирно.

А что на поверхности-то делать? Лавовые поля, пустыня. Ну что там можно найти? Если на Марсе еще худо-бедно можно как-то приспособиться грести алмазы с кулак величиной (за другим и лететь не стоит), то в венерианскую духовку даже за этим никто не полезет. Это раньше было интересно что там под облачным покровом: океаны, джунгли, а сейчас неподвижные наземные станции это прошлый век и никакой они принципиально новой информации не дадут. А подвижный венероход, думаю, нам не по зубам, да и пролетит дирижабль на порядки больше и с довольно близкого расстояния сможет картировать значительную поверхность планеты в видимом диапазоне.

[mik73]

Длина волны 1 мкм соответствует температуре 2724 К

Но отсюда не следует, что длине волны 1 мкм соответствует температура 2724 К
Длине волны соотвествует энергия кванта. Через E=hс/λ

А температуре тела соответствует длина волны, на которой наблюдается максимум теплового излучения этого тела (в преположении, что оно "абсолютно чёрное"),  т.е. на самом деле в тепловом излучении длин волн много, и их энергия распределена по всему спектру вообще говоря, и чем ниже температура - тем менее выражен максимум. Вот таким примерно образом:


То есть это две совершенно разных вещи. Энергия одного кванта может быть любой. И на над ней можно по разному издеваться, меняя тем самым длину волны излучения.
А температура - результат установления теплового равновесия между телом, поглотившим это излучение (от других механизмов теплопереноса отвлечёмся чтобы не запутаться)  и окружающей средой (излученной телом энергии). Можно превратить низкоэнергетичные (с большей длиной волны) кванты в высокоэнергетичные (с меньшей длиной волны), но суммарная энергия, которую несут эти новые высокоэнергетичные кванты окажется не больше (меньше) чем исходные. Порпосту - интенсивность излучения (количество тех квантов) станет меньше.  И, соответственно, ничего нагреть до более высокой температуры, чем исходные низкоэнергетичные кванты, они не смогут.

Изначально речь-то именно о тепловых процессах - попытке нагреть нечто (катод) выше температуры окружающей среды (внешнего источника излучения на худой случай), не затрачивая дополнительно энергии, а только "фокусируя" (или преобразую каким-то то другим "пассивным" - не требующим дополнительных затрат энергии - образом) на нем излучение этого источника.

[Антикосмит]

Это всё понятно и написано ранее. Я просто спутал понятия, была мысль, что более более высокоэнергетичные фотоны могут поднять "температуру" источника излучения и таким образом запустить тепловую машину, но это так не работает.

[SONY]

Преобладающая длина волны есть функция от температуры.

Вот именно: длинна волны зависит от температуры, но не наоборот!
По одной лишь длине волны приписать излучению температуру нельзя. Как минимум потому, что даже для теплового спектра эта преобладающая длина неодназначна. Если же спектр существенно отличается от теплового, то говорить про температуру излучения нельзя просто в принципе. Подробнее тут:
https://elementy.ru/posters/spectrum/temperature

К написанному в статье добавлю, что, к примеру, у лампочки накаливания температура 2700 К её спирали соответствует средней энергии колебаний атомов в 0,23 эВ, максимум в спектре частот излучения (соответствующий длине волны 1889 нм) - энергии фотонов в 0,66 эВ, а максимум в спектре длин волн (1073 нм) - 1,16 эВ.

Для Венеры лучше дирижабль с "плавучими" тонкопленочными солнечными батареями и радар с ФАР в качестве электростанции, а по необходимости уже можно висеть над одним местом (если атмосфера позволит) и передавать энергию в микроволновом диапазоне наземному аппарату.

Зачем изобретать всякие "велосипеды", когда есть РИТЭГ? Причём бросовое тепло РИТЭГа можно напрямую использовать для работы абсорбционного холодильника!
Т.к. таблетке оксида плутония вполне можно позволить нагреваться и до 1500 °C при температуре на поверхности планеты в 460 °C, имеется достаточный перепад температур для работы преобразователей тепла радиоактивного распада в электричество и, в случае абсорбционного холодильника, в работу по охлаждению.

Можно, конечно, и геостационарный энергетический спутник

ГЕОстационарный, конечно, можно. Только как он от Земли до Венеры передавать энергию будет?..
А вот ВЕНЕРОстационарный невозможен - планета слишком медленно вращается.

А что на поверхности-то делать? Лавовые поля, пустыня. Ну что там можно найти?

Там можно найти тессеры - участки древней поверхности, сформировавшейся до превращения Венеры в филиал ада, а потому позволяющие понять, как планета выглядела раньше, и что с ней случилось.
Кроме того, тессеры - это уникальная форма рельефа, не встречающаяся более нигде. Помимо них есть и другие уникальные, не встречающиеся на других планетах, формы рельефа - арахноиды с венцами.

А подвижный венероход, думаю, нам не по зубам, да и пролетит дирижабль на порядки больше и с довольно близкого расстояния сможет картировать значительную поверхность планеты в видимом диапазоне.

Чтобы в видимом диапазоне снимать Венеру - это нужно летать ниже облаков. А значит в "аду". Если мы сможем сделать дирижабль, летающий в таких условиях, то и венероход запросто сделаем.

[mik73]

Если мы сможем сделать дирижабль, летающий в таких условиях, то и венероход запросто сделаем.

Всё уже украдено придумано до нас - венероход с механическим аналоговым компьютером (точнее набором "контроллеров", рабоютащих на чистой механике)  и ветряной турбиной в качестве источника энергии для двигателей. Не сделан, но по крайней мере всерьёз придуман.

[vlad7308]

Речь про то, можно или нельзя создать на основе источника излучения с температурой А источник излучения с температурой В, где В > А, а температура есть функция от длины волны.

Речь про то, можно ли с помощью источника с температурой A нагреть объект до температуры B, где B > A.

разумеется, можно. С потерями.
Второе начало не страдает.
Можно даже передавать энергию от более холодного тела к более горячему - у меня на кухне стоит такой белый ящик... второе начало опять не нарушается

[vlad7308]

Изначально речь-то именно о тепловых процессах - попытке нагреть нечто (катод) выше температуры окружающей среды (внешнего источника излучения на худой случай), не затрачивая дополнительно энергии, а только "фокусируя" (или преобразую каким-то то другим "пассивным" - не требующим дополнительных затрат энергии - образом) на нем излучение этого источника.

А вот это невозможно, да

[Антикосмит]

Если мы сможем сделать дирижабль, летающий в таких условиях, то и венероход запросто сделаем.

Всё уже украдено придумано до нас - венероход с механическим аналоговым компьютером (точнее набором "контроллеров", рабоютащих на чистой механике)  и ветряной турбиной в качестве источника энергии для двигателей. Не сделан, но по крайней мере всерьёз придуман.

Я подсчитал плотность атмосферы Венеры у поверхности. Получилось примерно 66,5 кг/м3. При скорости ветра в среднем 1 м/с с одного квадратного метра ометаемой поверхности в идеале можно получить не более 20 Вт. Худо-бедно с самариево-кобальтовыми магнитами  можно что-то придумать. Накапливать энергию днями в каких-нибудь натрий-серных аккумуляторах, а потом медленно и печально ползти несколько десятков метров. Но что можно с фанерной  (в литературе описан фанерный звездолет) механической вычислительной системой (на фанерном звездолете был именно механический компьютер) сделать толкового и сколько она будет весить? А всякая микромеханика выйдет из строя с большей вероятностью чем электроника при выводе на орбиту и посадке.

[Антикосмит]

Для Венеры лучше дирижабль с "плавучими" тонкопленочными солнечными батареями и радар с ФАР в качестве электростанции, а по необходимости уже можно висеть над одним местом (если атмосфера позволит) и передавать энергию в микроволновом диапазоне наземному аппарату.

Зачем изобретать всякие "велосипеды", когда есть РИТЭГ? Причём бросовое тепло РИТЭГа можно напрямую использовать для работы абсорбционного холодильника!
Т.к. таблетке оксида плутония вполне можно позволить нагреваться и до 1500 °C при температуре на поверхности планеты в 460 °C, имеется достаточный перепад температур для работы преобразователей тепла радиоактивного распада в электричество и, в случае абсорбционного холодильника, в работу по охлаждению.

Можно, конечно, и геостационарный энергетический спутник

ГЕОстационарный, конечно, можно. Только как он от Земли до Венеры передавать энергию будет?..
А вот ВЕНЕРОстационарный невозможен - планета слишком медленно вращается.

А что на поверхности-то делать? Лавовые поля, пустыня. Ну что там можно найти?

Там можно найти тессеры - участки древней поверхности, сформировавшейся до превращения Венеры в филиал ада, а потому позволяющие понять, как планета выглядела раньше, и что с ней случилось.
Кроме того, тессеры - это уникальная форма рельефа, не встречающаяся более нигде. Помимо них есть и другие уникальные, не встречающиеся на других планетах, формы рельефа - арахноиды с венцами.

А подвижный венероход, думаю, нам не по зубам, да и пролетит дирижабль на порядки больше и с довольно близкого расстояния сможет картировать значительную поверхность планеты в видимом диапазоне.

Чтобы в видимом диапазоне снимать Венеру - это нужно летать ниже облаков. А значит в "аду". Если мы сможем сделать дирижабль, летающий в таких условиях, то и венероход запросто сделаем.

И сколько вы на этом перепаде получите? 1 кг плутония-238 дает 567 Вт. Ну будет у вас киловатт тепловой мощности (температура коллектора выше температуры атмосферы, прокатит). Термоэмиссия вам даст примерно 150 Вт электрической мощности. С термоэлектрическими материалами все будет гораздо хуже, т.к. они существенно выше 1000 градусов цельсия не работают.


На счет абсорбционного холодильника. Расскажите какое рабочее тело вы там предлагаете использовать с разлетом температур на испарителе скажем 50 градусов цельсия, а на конденсаторе 550 градусов цельсия? Или целый каскад применять будем? На термоэлектрике холодильник гораздо проще и даже на теллуриде висмута вполне реально сделать на этот диапазон, но он сожрет все ваши 150 ватт мощности и может еще и не хватит. Надо считать. КПД там плавает в зависимости от разницы температур: чем выше разница температур, тем ниже кпд.

Все карбонаты и часть сульфатов на поверхности Венеры уже разложились давно. Не знаю из чего там сложены эти древнейшие породы. Может что-то и осталось.

Для того чтобы снимать под облачностью не обязательно туда нырять. Можно спустить на тросе камеру. Конечно, так с ходу сложно прикинуть получится ли изготовить такой световод в армирующей оплетке длиной пару десятков километров в учетом ветровой нагрузки. Над облаками скорость ветра в 100 м/с, так что облететь планету не составит особого труда на дирижабле. Потом я еще добавлю по доступной дирижаблю энергетике.

[SONY]

И сколько вы на этом перепаде получите? 1 кг плутония-238 дает 567 Вт. Ну будет у вас киловатт тепловой мощности (температура коллектора выше температуры атмосферы, прокатит). Термоэмиссия вам даст примерно 150 Вт электрической мощности.

Если вы сами посчитали, то к чему меня спрашиваете?..

На счет абсорбционного холодильника. Расскажите какое рабочее тело вы там предлагаете использовать с разлетом температур на испарителе скажем 50 градусов цельсия, а на конденсаторе 550 градусов цельсия? Или целый каскад применять будем? На термоэлектрике холодильник гораздо проще и даже на теллуриде висмута вполне реально сделать на этот диапазон, но он сожрет все ваши 150 ватт мощности и может еще и не хватит.

Вот из-за того, что 150 Вт электричества не хватит, я и предлагаю холодить иначе.
Кремниевая электроника может работать до +125, так что не обязательно поддерживать +50, можно и в районе +120 работать. А в этом случае в качестве хладагента подойдёт, например, йод.
Абсорбер не продумывал в деталях. Но важный момент, что он не обязан быть жидкостью, есть и варианты с твёрдым.

Для того чтобы снимать под облачностью не обязательно туда нырять. Можно спустить на тросе камеру. Конечно, так с ходу сложно прикинуть получится ли изготовить такой световод в армирующей оплетке длиной пару десятков километров в учетом ветровой нагрузки.

Нам нужен не просто световод, волоконно-оптический жгут. Т.е. десятки или даже сотни тысяч волокон. Это весьма тяжёлая штука, и при этом разрешение изображения получается весьма убогим, ведь три сотни тысяч волокон (огромная величина для волоконных жгутов) - это всё равно жалкие 640x480...
И самое главное, что всё это бесполезно: десятки километров видимый свет просто не пройдёт...
Вы не можете просматривать это вложение.

[Дем]

Нам нужен не просто световод, волоконно-оптический жгут. Т.е. десятки или даже сотни тысяч волокон.

Можно зеркалом сканировать на входе, оно при любой температуре работает

[Антикосмит]

Нам нужен не просто световод, волоконно-оптический жгут. Т.е. десятки или даже сотни тысяч волокон.

Можно зеркалом сканировать на входе, оно при любой температуре работает

Времени нет расписать все как следует. Волоконными пучками со времен создания граданов уже никто не пользуется для трансляции изображений. Прочность кварцевых оптических волокон при правильной поверхностной обработке превышает прочность стали на порядок при меньшей удельной плотности. Под облачным покровом дымка бывает только на ночной стороне. Поверхность Венеры отлично излучает в тепловом диапазоне с преобладающей длиной волны примерно в 4 мкм, а это вполне осилит обычная кварцевая оптика. В общем по первым прикидкам есть шанс, что все получится. Транслировать данные как и подавать питание можно по 2 и более (надо считать какой толщины жгут даст возможность подвесить контейнер с камерой при заданной длине) кварцевым световодам с металлическим покрытием попрочнее (платина или сплав с более высокими механическими свойствами). В общем там надо считать и ветровой напор и скорость на разных высотах, какие там нагрузки могут возникнуть. На это сейчас нет времени. Но в принципе это вполне рабочий вариант и обсчитать его имеет смысл.

Правда, как оказалось над облачным слоем тоже фигурирует дымка. Она снизит освещенность и эффективность солнечных батарей. Примерно до земного уровня.

[Lunatik-k]

Поверьте на слово. Под облачным покровом дымка бывает только на ночной стороне. Поверхность Венеры отлично излучает в тепловом диапазоне с преобладающей длиной волны примерно в 4 мкм, а это вполне осилит обычная кварцевая оптика.

Есть очень большие сомнения в этом. И вот почему: в инфракрасной технике есть такое понятие как фоновая температура передающей среды, которая сильно влияет на качество различения изображения.
Как вы понимаете, фоновая температура передающей среды(оптоволокна) будет близка или равна тепловому диапазону самой Венеры . Фон передающей среды будет забивать передаваемое изображение.

[Антикосмит]

Поверьте на слово. Под облачным покровом дымка бывает только на ночной стороне. Поверхность Венеры отлично излучает в тепловом диапазоне с преобладающей длиной волны примерно в 4 мкм, а это вполне осилит обычная кварцевая оптика.

Есть очень большие сомнения в этом. И вот почему в инфракрасной технике есть такое понятие как фоновая температура передающей среды, которая сильно влияет на качество различения изображения.
Как вы понимаете, фоновая температура передающей среды(оптоволокна) будет близка или равна тепловому диапазону самой Венеры.

Спасибо за уточнение. Но я и не предлагал гнать изображение как есть.

По оптоволокну гнать надо кодированный сигнал, лазером, на частоте имеющей наименьшее затухание. То же касается и питания: кпд фотоэлектрической батареи под одну длину волны можно сделать очень приличным под 80-90%

[Lunatik-k]

По оптоволокну гнать надо кодированный сигнал, лазером, на частоте имеющей наименьшее затухание. То же касается и питания: кпд фотоэлектрической батареи под одну длину волны можно сделать очень приличным под 80-90%

Тут еще не понятно на какой длине волны ИК излучения передавать.
Фон в оптоволокне будет широкополосным, т.к. у поверхности Венеры температура передающей среды одна, а чем выше от поверхности температура фонового излучения будет меняться с изменение температуры самого оптоволокна.

[Антикосмит]

По оптоволокну гнать надо кодированный сигнал, лазером, на частоте имеющей наименьшее затухание. То же касается и питания: кпд фотоэлектрической батареи под одну длину волны можно сделать очень приличным под 80-90%

Тут еще не понятно на какой длине волны ИК излучения передавать.
Фон в оптоволокне будет широкополосным, т.к. у поверхности Венеры температура передающей среды одна, а чем выше от поверхности температура фонового излучения будет меняться с изменение температуры самого оптоволокна.

1,54 мкм, например. Шумы в этом диапазоне будут совсем слабыми, и r тому же, некогерентными. Чем выше, тем холоднее. Надо еще выяснить какая температура непосредственно под облачным покровом. Там может быть не 460 градусов, а 360 или и того меньше.

[Lunatik-k]

По оптоволокну гнать надо кодированный сигнал, лазером, на частоте имеющей наименьшее затухание. То же касается и питания: кпд фотоэлектрической батареи под одну длину волны можно сделать очень приличным под 80-90%

Тут еще не понятно на какой длине волны ИК излучения передавать.
Фон в оптоволокне будет широкополосным, т.к. у поверхности Венеры температура передающей среды одна, а чем выше от поверхности температура фонового излучения будет меняться с изменение температуры самого оптоволокна.

1,064 мкм, например. Шумы в этом диапазоне будут совсем слабыми, и r тому же, некогерентными. Чем выше, тем холоднее. Надо еще выяснить какая температура непосредственно под облачным покровом. Там может быть не 460 градусов, а 360 или и того меньше.

Находите статью в википедии Атмосфера Венеры.

[Антикосмит]

В зависимости от того где подвешивать камеру температура будет колебаться от +200 градусов до ноля. Т.е. если непосредственно под облаками вести наблюдение, то нет нужды в термостате.  А в зоне облачности и того меньше до -100 градусов цельсия над облачностью. С понижением температуры прочность оптоволокна возрастает. 200-250 градусов диапазон при котором оптоволокно вполне работает. Если верить картинке, то длина световода должна быть порядка 25-50 км. Хотя по другим данным туман под облаками только на ночной стороне есть, а там все равно в тепловом диапазоне наблюдение вести можно, так что не критично. В общем километров на 30-35 можно ориентироваться с учетом изгиба ветровым напором.

[Lunatik-k]

Вопрос за "малым"
1) решить на какой высоте размещать видеокамеру.
2) Создать лазер и видеокамеру работающие при данных температурах или холодильник обеспечивающий их работу.

[Антикосмит]

Размещать под облаками
В чем проблема в работе при нуле градусов Цельсия?

Пока не вижу непреодолимых препятствий. Только технические сложности. Можно даже водород с собой не везти, а заправиться в зоне сернокислотных облаков, привезя с собой, например, литий. Самые большие проблемы я ожидаю от возможной турбулентности: стекло нихрена не растягивается и надо как-то гасить колебания, чтобы не оборвалась камера.

При такой температуре можно было бы применить даже СВМПЭ какой-нибудь бешенной молекулярной массы за 10 миллионов.

[Lunatik-k]

Размещать под облаками
В чем проблема в работе при нуля градусов Цельсия?

И что увидим на поверхности ? С каким разрешением ? И сколько там облачных слоев ?
Если смотреть венерианские фото с Советских Венер, то там все в дымке.

[Антикосмит]

Размещать под облаками
В чем проблема в работе при нуля градусов Цельсия?

И что увидим на поверхности ? С каким разрешением ?

Сложно сказать. Вообще проблемы возникают при резком перепаде температуры (показателя преломления). Если этого нет, то ожидать искажений не стоит. Облачность сплошная, локального нагрева/охлаждения поверхности нет и вертикального перемещения газов скорее всего почти нет. Я думаю там вполне реально разрешение получить 1 метр на пиксель, а может и на порядок лучше.

На счет дымки решение одно - переходить на длинноволновый диапазон (4 мкм), хотя я тут прикинул и это может не сработать или не так как хотелось бы. При высоких давлениях идет уширение линий поглощения. Надо смотреть спектр углекислого газа при 100 атмосферах.

[Антикосмит]

Видно, что стальную нить невозможно сделать длиннее 25 км, тогда как арамидное волокно можно вытянуть на высоту 235 км, а волокно «Dyneema» (СВМПЭ) - на высоту 400 км.

https://best-protect.ru/company/article/?article=1520

Полиэтилен не стоек к серной кислоте выше 70% концентрации. Но его можно фторировать поверхностно. Самое главное для прочности  - углеродный скелет. Полиарамиды тоже не стойки. Так что в принципе у нас есть достаточный запас прочности для 30-35 километровой нити, даже если её придется поверх армировать.

[Дем]

Видно, что стальную нить невозможно сделать длиннее 25 км, тогда как арамидное волокно можно вытянуть на высоту 235 км, а волокно «Dyneema» (СВМПЭ) - на высоту 400 км.

Трос можно сделать самонесущим (т.е. любой длины) - просто прикрепив периодически пузыри с лёгким газом.
Останутся только ветровые нагрузки.

[Dulevo]

Спускаемый аппарат надо сделать ныряющим.
Сел. Проработал час. Надул аэростат (возможно с жестким корпусом) и взлетел км на 30-40. Полетал, охладился. Начал сдувать аэростат (газ из аэростата выкачивается в баллоны в запас для взлета) и опять пошел на посадку.
Еще час исследований в новой зоне. 

[Антикосмит]

Видно, что стальную нить невозможно сделать длиннее 25 км, тогда как арамидное волокно можно вытянуть на высоту 235 км, а волокно «Dyneema» (СВМПЭ) - на высоту 400 км.

Трос можно сделать самонесущим (т.е. любой длины) - просто прикрепив периодически пузыри с лёгким газом.
Останутся только ветровые нагрузки.

Так эти самые пузыри ветровую нагрузку и увеличат. Шило на мыло.

У нас есть материалы, которые обеспечат нужную длину троса с запасом. Длина троса не превысит 50-55 км.

[Дем]

Так эти самые пузыри ветровую нагрузку и увеличат. Шило на мыло.

Вот и надо считать чего больше.