Об оценке стоимости малой лунной базы

[avmich]

Идея не в производстве алюминия на Луне, а в том, чтобы алюминий появился на орбите дешевле, чем если его доставлять туда с Земли.

[frost_ii]

Идея не в производстве алюминия на Луне, а в том, чтобы алюминий появился на орбите дешевле, чем если его доставлять туда с Земли.

Одно тянет за собой другое. Стоимость производства алюминия на Луне многократно покроет стоимость его доставки с Земли. Да и смысла в "алюминии" на орбите нет. Ладно, не буду спорить...

Охота посчитать себестоимость - ок.

1. Определяем номенклатуру изделий. И не абстрактных чушек на орбите, а, допустим, корпус КА (хотя, по хорошему, тогда - КА в сборе).
2. Определяем технологические циклы производства этих изделий. Поизводятся же на Земле? Вот и поднимаем справочники.
3. Определяем список оборудования и оснастки для поднятия технологии.
4. Определяем регламенты работы и обслуживания этого оборудования.

Работа большая и кропотливая. И идти нужно не на форум, а в библиотеку. Только после этого можно оценить стоимость производства.

[Alexandr D]

Так речь и идет о том, что данный комплекс будет выгоден только если его производительность будет составлять тыс. тонн в год при общем сроке его эксплуатации лет десять. Об этом уже писалось выше. И на мой взгляд, воплотить его в жизнь при помощи "Протонов" будет трудновато (хотелось бы тонн 10 на поверхности Луны с запуска одного РН).

[avmich]

Стоимость производства алюминия на Луне многократно покроет стоимость его доставки с Земли.

Обоснуйте, пожалуйста, это утверждение, и мы немедленно закроем тему :) .

Об этом и речь, что расчёты найти сложно. Поэтому и пытаемся оценить сами. Не думаю, правда, что Вы окажетесь правы в такой категоричной формулировке.

[avmich]

1. Определяем номенклатуру изделий. И не абстрактных чушек на орбите, а, допустим, корпус КА (хотя, по хорошему, тогда - КА в сборе).

Хорошо, только номенклатуру надо будет подогнать под специфику производства. Это значит - малое количество унифицированных деталей, меньше оглядка на вес, больше - на технологические недостатки материалов.

2. Определяем технологические циклы производства этих изделий. Поизводятся же на Земле? Вот и поднимаем справочники.

Нет, справочники тут мало помогут. Технологические циклы другие будут. Всё же вакуум, невесомость...

3. Определяем список оборудования и оснастки для поднятия технологии.

Да, конечно. hcube вон пока оценил полную массу оборудования в несколько тонн... мне не верится, хочется подробных данных...

4. Определяем регламенты работы и обслуживания этого оборудования.

Это в данном случае запросто :) - оборудование предполагается необслуживаемым. Работа непрерывная, исключением может быть лунная ночь.

Работа большая и кропотливая. И идти нужно не на форум, а в библиотеку. Только после этого можно оценить стоимость производства.

Это верно. На форуме пытаемся выяснить только то, что на форуме выяснить можно...

[hcube]

Это потому, что я не закладывал в проект 300-м катапульту по 200 кг погонный метр ;-) Ежику же ясно. что мы прежде всего ограничены энергией. Кому нужна пушка, способная выпуливать тонну в секунду, если энергии на эту тонну нет и не предвидится, а есть на 3-4 порядка меньше? ;-)

Но, в общем, понятно, что окупаемость по массе для такого производственного комплекса - это порядка 2-3 лет. Чисто по энергетике.

Однако же, для строительства чего-нибудь ДЕСТВИТЕЛЬНО масштабного Луна как источник сырья подходит как нельзя лучше. Во-первых, гравитационный колодец ВТРОЕ мельче, во вторых - нет атмосферы - нет торможения. Поэтому все конструкционные материалы надо доставлять именно с Луны.

(задумчиво) Интересно, как будет выглядеть первая космическая верфь? Не сборочное производство, а настоящий кораблестроительный завод? Всякую сложную механику, да, видимо будут доставлять с Земли. Но вот корпуса, баки, гермообьемы - это все наверняка будет производиться в космосе.

Кстати, технологии, работающие на Луне вполне пригодны для Меркурия, и больших спутников. И тем более - для астероидов.

[X]

Однако я не пойму, зачем основываться на Протонах и т.п. современных вещах? Давайте для начала определимся со сроками, допустим + 10-15 лет. К тому времени и ионники будут, и ЯРД.

ЗЫ. avmich, как там дела с движком? я на Базе кой-чего написал

[hcube]

Протон будет летать, пока не отладят технологию АКС. Современными темпами - это еще лет 20-30. А ионники... дык медленные они. Да и сесть на поверхность на ионниках не получится.

Кстати - в тему. Надо разработать на базе добывающего робота еще роботизированного геолога. Чтобы мы могли его посадить Союзом в количестве 2-3 штук, и они нам узнали, куда сажать добывающий комплекс. И заодно поработали приводными маяками. а после посадки комплекса - переквалифицировались обратно в добывающих роботов.

[avmich]

Кому нужна пушка, способная выпуливать тонну в секунду, если энергии на эту тонну нет и не предвидится, а есть на 3-4 порядка меньше?

hcube, кинетическая энергия остаётся той же самой. Какая разница, как её передавать - сумарная работа та же самая. Твоя схема, вероятно, позволяет уменьшить мощность - но не полную энергию. ЭМ-катапульта даёт ту же энергию, за доли секунды, что требует большей мощности. Для этого, вероятно, понадобятся конденсаторы - но и только. Общая энергетика системы определяется грузопотоком, а не способом доставки груза на орбиту.

Предыдущие расчёты для ЭМ-пушки проводились для кусков массой 10 кг.

[hcube]

Угу. Нужны конденсаторы. Нужна сама пушка. Это увеличивает массу катапульты, при той же энергетике, на 2 порядка ;-). Пушка имеет смысл, когда она загружена 'до упора'. То есть на 500 (условно) кг в секунду, так что катушки светятся вишневым цветом ;-). Тогда ее 500-1000 тонн имеют смысл. А без достаточной энергии... лучше уж по старинке, пращой ;-)

У механической катапульты, кстати, есть два очень больших плюса. Даже три.

1) Для нее не имеет значения, насколько габаритный груз мы катапультируем. И материал тоже не имеет значения.

2) Выбрав достаточно большую длину тросов, мы можем довести стартовые перегрузки до 5-10 G. Самый минимум - порядка 2-3 G. Что приемлемо даже для катапультирования живых существ. При этом масса троса растет медленнее, чем 1я степень размера - поскольку уменьшается нагрузка. Правда, растет масса привода вращения.

3) В принципе, описанную катапульту можно почти целиком (кроме модулей контроля скорости вращения) построить из местных материалов.

И как бонус - пращу можно использовать как супермаховиковый накопитель длинными лунными ночами ;-). Оставить крутиться 'заряженный' на 3 км/с груз, и постепенно с генератора снимать мощность - вот вам и аккумулятор, который не боится ни сверхнизких температур, ни вакуума ;-).

[avmich]

Конденсаторы могут быть не так уж тяжелы... Это надо посмотреть, конечно, но мне пока неочевидно, что они обязаны быть так уж тяжелы.

200 кг на метр - поверь, это грубая оценка, сделанная по одному взгляду на неважное фото. Не цепляйся к этому... тут тоже считать надо.

Не уверен, что праща проще или меньше. Она, для начала, большой площадки требует, или крепкой вышки... или специальной горы... В катапульте, кроме того, нет механических частей. Это важный плюс с точки зрения надёжности.

Материал можно катапультировать любой, используя корзинку. В приведённых работах такая схема и испытывалась.

Увеличивая длину катапульты, мы тоже можем снизить перегрузки.

Катапульту тоже можно сделать из местных материалов. Алюминиевые провода...

[hcube]

Да, но откуда на Луне взять запас корзинок? ;-) И... я ж не против катапульты. Я просто указываю, что для минимизации массы она.. ну... не очень хорошо подходит ;-)

[avmich]

А я отвечаю, почему твои аргументы не вполне убедительны...

Корзинка используется повторно. Тормозится после разгона.

[sas]

200 кг на метр, это если стрелять сотни кило, если граммы, то 20 кило. А гелий 3 и будут добывать граммами. Железный контейнер можно сделать на Луне, что мы все на аллюминии зациклились. Его тоже добываем, но для себя, куполок сбацать. А может пока и не надо.
Тогда все веса делим на 3 или 4.
Кстати, тут сказали что Гелий3 надо ускорять нежно. Почему?

[X]

Целесообразность можно доказать или оспорить, но утверждение противник или сторонник целесообразности - это нонсенс.

Использование внеземных ресурсов - это необходимое условие для того, чтобы земная цивилизация могла продолжить свое прогрессивное развитие. Изобретение технологического вечного двигателя может оказаться напрасным ожиданием. Другой вопрос, что должно оказаться источником такого сырья и насколько  строительство лунных баз может поспособствовать этому.

Постулирование сомнительных утверждений, что что-то доставленное на околоземную орбиту с Луны дешевле, чем с Земли, упускает из рассмотрения столь немаловажную вещь, как себестоимость конечного продукта. "Где взять", как правило, второй вопрос, после вопроса  "что сделать". К сожалению, пилотируемая космонавтика обычно практикует создать техническое решение, а потом пытается навязать его использование. "Столько денег потрачено - не выбрасывать же".

Затевать строительство добывающего комплекса ради строительства одиночного экспедиционного МПКК - это бездумное расточительство. Для грубой оценки достаточно рассмотреть 600 т массы МПКК энергиевского проекта и минимум по оценкам Феоктистова 100 т  базы, которая всем необходимым снабжается с Земли. Это не учитывая добывающий и перерабатывающий комплекс, и то что МПКК - это не алюминиевая чушка.

Если вместо того чтобы рассматривать игнорирующее перспективы применения опытное лунное производство, в плане получения материальных ресурсов окажется, что с точки зрения энергетики более доступны, чем Луна, будут близко сближающиеся с Землей астероиды. Но такая задача не для пилотируемой космонавтики, это вопрос к развитию транспортных средств и робототехники.

Единственный достаточно ценный ресурс, который можно бы планировать добывать на Луне - это изотоп гелия-3. На всей Земле запасы изотопа гелия-3 оцениваются в 500 кг. Для полного обеспечения современных потребностей в энергии России и США потребовалось бы ежегодно использовать 50-60 тонн гелия-3, чтобы собрать которые потребуется "перепахать" участок Луны площадью около 3000 кв.км.

Развертывание стационарной базы для обслуживания такого комплекса - сомнительное удовольствие. Мобильная база - тем более. Автоматический комплекс - самое меньшее, что потребуется для решения этой задачи. Максимум что может потребоваться от пилотируемой космонавтики - это краткосрочные посещения.

Нельзя полностью исключить, что на Луне может найтись что-то, что оправдало бы развертывание стационарных комплексов. Однако задача  обнаружения чего-либо подобного, окажется более эффективно решенной луноходами. Ведь по цене минимальной базы, можно отправить сотни автоматов.  Объем и качество информации при одинаковых затратах окажется не в пользу пилотируемых миссий.

[Agent]

Хе. Для покрытия ВСЕГО потребления человечеством энергии в любом виде на данный момент достаточно 17т гелия в год.
А для покрытия текущих потребностей в электроэнергии США достаточно переработать 30т реголита (при 100% извлечении)

ЗЫ реголит содержит гелий на глубину до 3 метров. На полюсах его больше.

[X]

Зы...
Только вот пока термоядерная энергетика - та же терьямпомпация

[Agent]

Зы...
Только вот пока термоядерная энергетика - та же терьямпомпация

В отличие, все ясно и теоретически и практически. Остались ньюансы, для определения которых ИТЕР строят.
Дорого это пока. Но - пока. Смотрим цены на нефть и держим в уме, что лет через 30 она закончиться полностью.

[X]

Эти ньюансы уже 40 лет уточняются, и еще 40 лет уточнятся будут

[Agent]

Эти ньюансы уже 40 лет уточняются, и еще 40 лет уточнятся будут

а почему 40 а не 10 или не 240?
Я основываюсь на сроках постройки и работы ИТЕР, а также отсутсвии альтернатив, за исключением  U238. Но АЭС уж слишком много отходов дают. Да и аварии очень опасны