Освоение Луны

[The Heart of the Moon]

Конвекцией?

[Zhilinsky Valerij]

Конвекцией?

У вас дома - почти полностью конвекцией. На Луне - полностью излучением.
   

[telekast]

Конвекцией?

Если это про мои очепятки, то все верно. Автозамена  в моем планшете живёт своей жизнью, я не всегда за не уследить могу.
ЗЫ Да и сам я, бывает...😉

[cross-track]

проблема в том. что при низких температурах Стефан-Больцман не очень эффективен.
Вот иллюстрация:


На графике - мощность, излучаемая абс черным телом. При относительно малых температурах (100К и меньше) график почти сливается с осью абсцисс; так, для 100К излучаемая мощность около 6 Вт/м^2. Если это сравнить, например, с солнечной постоянной (1400 Вт/м^2 - мощностью солнечного излучения а окрестностях Земли и Луны), то разница - более чем в 200 раз. Так что радиаторы должны быть очень большими, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла. А это влечет за собой серьезные технические проблемы.

[Zhilinsky Valerij]

проблема в том. что при низких температурах Стефан-Больцман не очень эффективен.
...
На графике - мощность, излучаемая абс черным телом. При относительно малых температурах (100К и меньше) график почти сливается с осью абсцисс; так, для 100К излучаемая мощность около 6 Вт/м^2. Если это сравнить, например, с солнечной постоянной (1400 Вт/м^2 - мощностью солнечного излучения а окрестностях Земли и Луны), то разница - более чем в 200 раз. Так что радиаторы должны быть очень большими, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла. А это влечет за собой серьезные технические проблемы.

Всё правильно. Поэтому придётся тепловыми насосами в несколько ступеней поднимать температуру теплоносителя, а с ними и радиатора. Впрочем, часть тепла можно использовать с пользой, отапливая обитаемые объекты. На Луне лунной ночью, а на Марсе почти всё время.
   

[telekast]

проблема в том. что при низких температурах Стефан-Больцман не очень эффективен.
Вот иллюстрация:


На графике - мощность, излучаемая абс черным телом. При относительно малых температурах (100К и меньше) график почти сливается с осью абсцисс; так, для 100К излучаемая мощность около 6 Вт/м^2. Если это сравнить, например, с солнечной постоянной (1400 Вт/м^2 - мощностью солнечного излучения а окрестностях Земли и Луны), то разница - более чем в 200 раз. Так что радиаторы должны быть очень большими, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла. А это влечет за собой серьезные технические проблемы.

А какие есть альтернативы? Вот, вот.

[Bell]

Альтернативы? Греть Луну
В смысле горные породы.

[telekast]

Альтернативы? Греть Луну
В смысле горные породы.

Как пишут во всяких Вики температура Луны глубже метра постоянна и равна -35 гр.С. Кроме того, есть у меня оЧуЧение, что отныне грозы хреновый теплопроводник, но хороший теплоизолятор. Т.е. в принципе это возможно, но площадь радиаторов будет какбЭ не меньше, а их ещё потребуется закапывать.
ИМХУ
ЗЫ. К тому же в пылу споров как-то забылось, что речь идёт не просто о снижении кислорода, а об отделении по из смеси с водородом. Греть или сильно и резко сжимать ресучий газ я бы поостерёгся.😉

[Bell]

Хм... а ночью сжижать - не вариант?
Или если это делать на полюсах, то в зонах вечной тени?

[Bell]

На счет темпрературы холодильника - не надо смотреть на Ткип кислорода. Она будет намного выше.

Принцип работы обычного теплового насоса как раз в том, чтобы перекачивать тепло от холодной среды к теплой. Там можно горячую сторону накачать довольно высоко, вопрос только в питании энергией.

[telekast]

Хм... а ночью сжижать - не вариант?
Или если это делать на полюсах, то в зонах вечной тени?

Ночь там не обязательна. Достаточно занавеситься от солнышка и отраженки. О том и речь..

[telekast]

На счет темпрературы холодильника - не надо смотреть на Ткип кислорода. Она будет намного выше.

Принцип работы обычного теплового насоса как раз в том, чтобы перекачивать тепло от холодной среды к теплой. Там можно горячую сторону накачать довольно высоко, вопрос только в питании энергией.

Я знаю про тепловой насос. Большинство  их использует фазовый переход. Какой хладагент предлагаете? Можно азот. Проблема сброса тепла все равно остаётся. Как и проблема взрывоопасности.

[Дмитрий Инфан]

Китайцы на обратной стороне Луны ночью намерили -190. На "нашей" стороне вроде "по-теплее" -170(видимо из-за отраженного Землёй солнечного света, воск думаю). Устроить исскуственную локальную "ночь" не сложнее, чем в детстве - накрывшись с головой одеялом.😁
ИМХУ

Не знаю, что намерили китайцы, но зато я точно знаю, что ночью нет солнца и, следовательно ультрафиолета. Гремучую смесь, наработанную за день, вы предлагаете хранить до ночи? Это смело.

[Zhilinsky Valerij]

Я знаю про тепловой насос. Большинство  их использует фазовый переход. Какой хладагент предлагаете? Можно азот. Проблема сброса тепла все равно остаётся. Как и проблема взрывоопасности.

Для эффективной работы радиаторов, наверное, нужны, минимум две-три ступени, чтобы поднять температуру радиаторов примерно до 100С. В средней, вероятно, будет аммиак, в холодной азот, в горячей какой-то из фреонов.
   
Я думаю, мы никуда не уйдём от электролиза тем или иным образом, а значит вопрос разделения газов не стоит, электролизёры давно освоены. Есть ещё обратимые топливные элементы. Но это решения, ИМХО, только для полюсов. А во всех остальных местах привозной (возможно с лунных полюсов) жидкий водород и местный, получаемый электролизом реголита в расплаве солей, кислород.
   

 

[telekast]

Китайцы на обратной стороне Луны ночью намерили -190. На "нашей" стороне вроде "по-теплее" -170(видимо из-за отраженного Землёй солнечного света, воск думаю). Устроить исскуственную локальную "ночь" не сложнее, чем в детстве - накрывшись с головой одеялом.😁
ИМХУ

Не знаю, что намерили китайцы, но зато я точно знаю, что ночью нет солнца и, следовательно ультрафиолета. Гремучую смесь, наработанную за день, вы предлагаете хранить до ночи? Это смело.

То есть фразу про затенения, отгораживается от окружающего пространства с помощью "занавески" из фольги/ЭВТИ Вы пропустили. Это печально. "Шторка" не пропускает свет, что характерно, а, следовательно, и ультрафиолет. Таким образом "наработанную за день" смесь можно тут же направлять в "тенёк" где в отсутствии атмосферы будет весьма "прохладно".
ИМХУ

[Zhilinsky Valerij]

Не знаю, что намерили китайцы, но зато я точно знаю, что ночью нет солнца и, следовательно ультрафиолета. Гремучую смесь, наработанную за день, вы предлагаете хранить до ночи? Это смело.

То есть фразу про затенения, отгораживается от окружающего пространства с помощью "занавески" из фольги/ЭВТИ Вы пропустили. Это печально. "Шторка" не пропускает свет, что характерно, а, следовательно, и ультрафиолет. Таким образом "наработанную за день" смесь можно тут же направлять в "тенёк" где в отсутствии атмосферы будет весьма "прохладно".
ИМХУ

Если вы хотите обойтись без электролизёров, то вам прямая дорога к солнечным концентраторам (просто плёнка ЭВИ не подойдёт, но отражатель может быть из плёнки), фокусирующий ультрафиолет на кварцевой трубке, на выходе центробежный разделитель на воду и газовую фракцию, и мембранный молекулярный фильтр, на выходе три трубки - вода, возврат на вход, водород и кислород. На ночь придётся продувать систему, очевидно, кислородом, его на топливо надо меньше стехиометрии, так что будет избыток.
 

 
Но это настоящая стена, причём отслеживающая Солнце хотя бы по азимуту, типа такого. И позади его всё равно нужна завеса из ЭВИ.

[cross-track]

"Шторка" не пропускает свет, что характерно, а, следовательно, и ультрафиолет. Таким образом "наработанную за день" смесь можно тут же направлять в "тенёк" где в отсутствии атмосферы будет весьма "прохладно".

В задачах на тепловые балансы дьявол кроется в мелочах. Агрегат с баллонами установлен на опорах. Опоры должны быть теплоизолированы, но тепловых потерь не избежать. Разогретые радиатоы соединяются с внутренним объемом "тепловым шунтом", по которому тоже передается тепло. И т.д и т.п. И это при том, что отдача тепла радиатором относительно мала: с 1 кв.метра поверхности абс.черного тела отдается 6 Вт теплового излучения при 100К, 90 Вт при 200К и 460 Вт при 300К. Если на 1 кв.метр поверхности от Солнца поступает 1400 Вт излучения, то чтобы его рассеять в окружающее пространство радиатором при температуре 100К, радиатор должен иметь площадь больше 200 кв.метров, и 15 кв.метров при температуре 200К. А чем больше площадь радиаторов, тем больше площадь шторок и всего сооружения с теплоизоляцией. Это все трудноисполнимо.

[Zhilinsky Valerij]

В задачах на тепловые балансы дьявол кроется в мелочах. Агрегат с баллонами установлен на опорах. Опоры должны быть теплоизолированы, но тепловых потерь не избежать. Разогретые радиатоы соединяются с внутренним объемом "тепловым шунтом", по которому тоже передается тепло. И т.д и т.п. И это при том, что отдача тепла радиатором относительно мала: с 1 кв.метра поверхности абс.черного тела отдается 6 Вт теплового излучения при 100К, 90 Вт при 200К и 460 Вт при 300К. Если на 1 кв.метр поверхности от Солнца поступает 1400 Вт излучения, то чтобы его рассеять в окружающее пространство радиатором при температуре 100К, радиатор должен иметь площадь больше 200 кв.метров, и 15 кв.метров при температуре 200К. А чем больше площадь радиаторов, тем больше площадь шторок и всего сооружения с теплоизоляцией. Это все трудноисполнимо.

А здесь надо считать, что лучше, поставить ещё пару высокотемпературных ступеней теплового насоса и поднять эффективную температуру радиатора на 100К (одновременно ухудшив КПД системы), или увеличить площадь радиатора вместе с площадью затенённой территории. На самом деле не так сложно хранить сжиженные газы, вокруг вакуум и места достаточно, нужно только убрать тепловые мостики. Но с сжижать газы до строительства АЭС придётся лунным днём, это процесс ещё энергоёмкий.
   

[Bell]

И все-таки я не понимаю, зачем всем этим заниматься под солнцем?
Почему нельзя работать в тени и/или ночью?

[Bell]

На счет темпрературы холодильника - не надо смотреть на Ткип кислорода. Она будет намного выше.

Принцип работы обычного теплового насоса как раз в том, чтобы перекачивать тепло от холодной среды к теплой. Там можно горячую сторону накачать довольно высоко, вопрос только в питании энергией.

Я знаю про тепловой насос. Большинство  их использует фазовый переход. Какой хладагент предлагаете? Можно азот. Проблема сброса тепла все равно остаётся. Как и проблема взрывоопасности.

Блин, какой-то детский сад...
Откуда там гремучий газ? Разложение воды делается электролизом, между электродами ставиться перегородка и пузырьки газа сразу отделяются в разные стороны, еще в воде (рассоле).
Хладагент какой угодно, это вопрос к технологам, там стопицот вариантов. Наверно лучше фреоны какие-то.
Проблемы сброса тепла нет. Температуру излучателя можно сделать сравнительно высокой, если будет достаточный источник энергии, например пресловутая "ЯЭУ мегаваттного класса". Работать можно лунной ночью, которая 2 недели.

Вообще все это напоминает обсуждения 20-30-х годов на тему "как лучше полететь на Марс и здороваться с марсианами"