Совмещенный ядерный реактор для космичесого буксира для Луны и Марса от Lunatik-k

[Lunatik-k]

Для обеспечения энергетикой базы на Луне или Марсе потребуется ядерный реактор.
Как его делать разберутся конструкторы.
Но для удешевления самого космического проекта родилась мысль по совмещению функции ядерного реактора для конкретного проекта.
При строительстве базы потребуются функции транспортировки грузов ядерным буксиром элементов базы с околоземной орбиты на окололунную.
1) Ядерный буксир может совершить несколько транспортных операций. Доставленные грузы обычными взлетно-посадочными платформами опустят грузы на поверхность Луны(Марса).
2) После завершения основных транспортных операций реактор ядерного буксира может быть спущен на поверхность Луны и уже использоваться как энергетическая установка на поверхности Луны(Марса).
Получится сначала мы эксплуатируем реактор для нескольких транспортных операций, а потом будем эксплуатировать этот реактор на поверхности Луны(Марса).
При правильно спланированном проекте такое совмещенное использование реактора может привести к значительному сокращению затрат на проект.

Все мои мысли принадлежат России.

[Бертикъ]

После завершения основных транспортных операций реактор ядерного буксира может быть спущен на поверхность Луны и уже использоваться как энергетическая установка на поверхности Луны(Марса).

Вы наверное в курсе, что раз в 1-2 года отработанное топливо в ЯР заменяется на свежее? Т.ч. после "завершения основных транспортных операций" реактор со старым топливом и без ХИ на планете нужен только на металлолом.

[Lunatik-k]

После завершения основных транспортных операций реактор ядерного буксира может быть спущен на поверхность Луны и уже использоваться как энергетическая установка на поверхности Луны(Марса).

Вы наверное в курсе, что раз в 1-2 года отработанное топливо в ЯР заменяется на свежее? Т.ч. после "завершения основных транспортных операций" реактор со старым топливом и без ХИ на планете нужен только на металлолом.

Я думаю наши ученые предусмотрят автоматическую замену ТВЭЛ-ов на поверхности Луны.
ТВЭЛы проще заменить чем каждый раз доставлять новый реактор.
А отработанные ТВЭЛы найдут где закопать.

Специализированный Холодильник излучатель для Луны доставят во время транспортных операций.

Кстати в ТЭМ ресурс реактора 10 лет без перезагрузки топлива.
Там ТВЭЛы в реактор устанавливаются все сразу, но в рабочую(активную) зону заводятся по частям.
Сначала в рабочей зоне эксплуатируют одни ТВЭЛы затем они выводятся из рабочей зоны и в рабочую зону заводятся другие ТВЭЛы.
 
 

[Veganin]

Тема не соответствует названию раздела, т.е. это не концепция и не программа космических исследований. Перенесена в "Науку и технику".

[pteros]

Условия работы холодильника при гравитации и в невесомости могут быть разные. При гравитации это может быть большой шар или цилиндр с распылением хладагента сверху вниз со сбором со стенок естественным путём, а в невесомости  собирающей поверхности нужно придавать вращательное движение с целью создания искусственной гравитации и ставить дополнительные насосы прокачки. К тому же, если охлаждающий радиационный цилиндр на поверхности Луны разместить в тени какой-нибудь скалы, то солнечная радиация не будет влиять на охлаждение как в открытом космосе. 

[telekast]

Условия работы холодильника при гравитации и в невесомости могут быть разные. При гравитации это может быть большой шар или цилиндр с распылением хладагента сверху вниз со сбором со стенок естественным путём, а в невесомости  собирающей поверхности нужно придавать вращательное движение с целью создания искусственной гравитации и ставить дополнительные насосы прокачки. К тому же, если охлаждающий радиационный цилиндр на поверхности Луны разместить в тени какой-нибудь скалы, то солнечная радиация не будет влиять на охлаждение как в открытом космосе.

Ну, чтобы собирать хладагент "естественным путем" гравитация не обязательна. Фитильный материал/сикрокапилярная структура на стены и все будет работать вне зависимости от тяготения и перегрузок. Тепловые трубки используются на КА и ЛА в системах кондиционирования давно. Вот прочность и масса для космоса и для "планетарного" применения могут противоречить.
Имху 

[pteros]

Ну, чтобы собирать хладагент "естественным путем" гравитация не обязательна. Фитильный материал/сикрокапилярная структура на стены и все будет работать вне зависимости от тяготения и перегрузок. Тепловые трубки используются на КА и ЛА в системах кондиционирования давно. Вот прочность и масса для космоса и для "планетарного" применения могут противоречить..

Сопромат не изучал, но догадываюсь, что при больших тепловых нагрузках, всякие там капилляры вряд ли справятся с задачей радиационного охлаждения.  Это не земные условия, где и давление и конвективные потоки воздуха или воды. В данном случае холодильник должен излучать тепловую энергию почти как лазер. Значит теплоноситель нужно распылять для создания радиационного теплового потока, а сам теплоноситель собирать до того как он начнет этот тепловой поток  назад адсорбировать. То есть процесс должен быть достаточно быстрый, а радиатор достаточно фрактальный.

[telekast]

Ну, чтобы собирать хладагент "естественным путем" гравитация не обязательна. Фитильный материал/сикрокапилярная структура на стены и все будет работать вне зависимости от тяготения и перегрузок. Тепловые трубки используются на КА и ЛА в системах кондиционирования давно. Вот прочность и масса для космоса и для "планетарного" применения могут противоречить..

Сопромат не изучал, но догадываюсь, что при больших тепловых нагрузках, всякие там капилляры вряд ли справятся с задачей радиационного охлаждения.  Это не земные условия, где и давление и конвективные потоки воздуха или воды. В данном случае холодильник должен излучать тепловую энергию почти как лазер. Значит теплоноситель нужно распылять для создания радиационного теплового потока, а сам теплоноситель собирать до того как он начнет этот тепловой поток  назад адсорбировать. То есть процесс должен быть достаточно быстрый, а радиатор достаточно фрактальный.

Справляются. Есть трубы для разных температурных диапазонов, например на жидком азоте, на пропане, на фреоне, есть на воде, а есть на натрии, свинце, серебре.
Распылять жидкий теплоноситель, ЛЮБОЙ, в глубоком вакууме бессмысленно. Он очень быстро кончится из-за испарения с поверхности капель. Потому я давно говорил, что идея капельного радиатора на Зевсе, или как он там нынче зовётся, лютый бред.
Имху

[opinion]

После 1-2 лет работы излучение от топлива будет огромным, биологическая защита фактически отсутствует. Нужно будет отсоединить реактор от буксира, установить на посадочный модуль, потом, после посадки, присоединить к генератору и радиатору. Но российские учёные придумают, как это всё сделать автоматически.

[pteros]

По-видимому, реактор нужно строить на быстаых нейтронах с литиевым охлаждением . В космосе кмслорода нет, поэтому опасность возгорания уменьшается, да и радиационная опасность меньше. А на длительную перспективу думать о ториевом реакторе. Интересна температура Луны под поверхностью, если невысока, то можно использовать породы Луны, как радиатор.

[vlad7308]

Интересна температура Луны под поверхностью, если невысока, то можно использовать породы Луны, как радиатор.

тут теплопроводность важнее

[Lunatik-k]

К тому же, если охлаждающий радиационный цилиндр на поверхности Луны разместить в тени какой-нибудь скалы, то солнечная радиация не будет влиять на охлаждение как в открытом космосе. 

Луна уникальный объект. Если реактор размещать в районе полюса, то тень получить очень просто. Скалы не нужны.
Ветра на Луне нет.  Любая непрозрачная фольга с одной стороны зеркальная, а с другой стороны черная и развешанная на струны по периметру во круг радиатора создаст абсолютную тень. Такие условия для охлаждения будут более благоприятными для излучения чем в открытом космосе, где на радиаторы постоянно светит солнце.

 

[спец]

и развешанная на струны по периметру во круг радиатора создаст абсолютную тень.

Развешенная ВО ЧТО? А если развесить ВО КВАДРАТ?

[спец]

А если во эллипс получится? А во треугольник?

[спец]

Кто-то верит, что человек, не осиливший русский язык в объеме средней школы в состоянии предложить решение проблем планетарного масштаба?

[Veganin]

Интересна температура Луны под поверхностью, если невысока, то можно использовать породы Луны, как радиатор.

Вы не можете просматривать это вложение.
Данные экспедиции Аполлона-17. На глубине 2 - 2,5 м температура постоянна в течение лунных суток и земного года и составляет минус 17 - минус 20 °С (256-253 К).
У лунного реголита очень плохая теплопроводность, так что лунную породу как радиатор использовать не получится.

[Дем]

Интересна температура Луны под поверхностью, если невысока, то можно использовать породы Луны, как радиатор.

тут теплопроводность важнее

Скорей - температура плавления. А потом у нас жидкость с её циркуляцией.

У лунного реголита очень плохая теплопроводность, так что лунную породу как радиатор использовать не получится.

Есть варианты - смотри выше

[Veganin]

Любая непрозрачная фольга с одной стороны зеркальная, а с другой стороны черная и развешанная на струны по периметру во круг радиатора создаст абсолютную тень. Такие условия для охлаждения будут более благоприятными для излучения чем в открытом космосе, где на радиаторы постоянно светит солнце.

Поместите Ваш реактор на дно кратера, куда никогда не попадает свет и получите свою "абсолютную тень". И не надо никаких струн и фольги. УС-А сбрасывали свои 100 кВт в открытый космос без всякой фольги.

Есть варианты - смотри выше

Лучше приведи конструкцию американского лунного реактора или отечественного. Откуда уверенность, что у них конструкция радиатора и его КПД заведомо хуже, чем придумали на нашем форуме? 

[pteros]

Интересна температура Луны под поверхностью, если невысока, то можно использовать породы Луны, как радиатор.

тут теплопроводность важнее

Скорей - температура плавления. А потом у нас жидкость с её циркуляцией.

У лунного реголита очень плохая теплопроводность, так что лунную породу как радиатор использовать не получится.

Есть варианты - смотри выше

Теплопроводность можно поднять, если пропитать породу спиртовым раствором, или вообще бассейн организовать, главное площадь побольше и  испарений состава раствора не допустить (сбор - обратная закачка). Технологии разрыва пластов при добыче газа вроде бы имеются.

[telekast]

У лунного реголита очень плохая теплопроводность, так что лунную породу как радиатор использовать не получится.

Под слоем реголита находятся другие породы, у которых с теплопроводностью может быть получше.
Имху