Инженерные вопросы создания и существования колонии

Автор нейромантик, 12.07.2009 14:01:25

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Дем

Любая колония в космосе - это прежде всего замкнутое СЖО. Окупить таскание хрен-знает-куда сотен тонн еды и воздуха не сможет никакая деятельность.
Замкнутое СЖО на базе земных растений и животных в маленькой колонии невозможно - уж больно длинны цепочки, в которые организмы встроены. А большую колонию мы не потянем.
Замена части цепочек техническими средствами хоть и возможна - но порождает проблему ремонта данной техники - что потребует тащить в космос не меньшие объёмы заводов по производству всего и вся.
Так что - на нынешнем техническом уровне создание колонии невозможно. Что собственно и имеем.
В то же время - требуемый технический уровень уже близко и может быть достигнут в течении считанных десятков лет.
Например, в случае успехов в генинженерии - мы можем иметь даже не колонию, а самодостаточное поселение, которое не будет нуждаться даже в продаже на Землю какой-либо продукции - а будет что-то продавать лишь для получения предметов роскоши.
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.

нейромантик

Дем, в Ваших словах ключевое - "в космосе".
Мы не собираемся строить систему в космической пустоте, у нас будет целая планета ресурсов. Т.е. СЖО будет
а) разомкнутой;
б) сложной, с резервированием.
Зачем париться с восстановлением "чёрной воды", если можно набрать в источнике "серой" или даже "белой"?

СЖО замкнутой будет лишь до приземления (примарснения? приареснения?) и развёртывания колонии.
Моя наглая самореклама:

art-of-blacksmith.ru

Димитър

ЦитатаМы не собираемся строить систему в космической пустоте, у нас будет целая планета ресурсов ...
Совершенно правильно !  :)

Птыц

ЦитатаМы не собираемся строить систему в космической пустоте, у нас будет целая планета ресурсов.
И как эти ресурсы получить?  :?
Ну, например, на Марсе?


Птыц

Ну, например как получить сталь на Марсе. Или алюминий. Или уран для реактора. Или тефлон для сковородки. :)
Т.е. "в принципе" получить конечно можно... Но сколько нужно завезти всего...  :D

Дмитрий Виницкий

Уран - не скажу. Алюминий - думаю, нет особых проблем. Нерешаемых в принципе.

ratte07

Главная проблема - хреновые условия обитания. Если бы не они, то с современными знаниями и технологиями железного века все было бы возможно.
Потому что другие солдаты - совершенно другие ребята...

Дмитрий Виницкий


Птыц

ЦитатаУран - не скажу. Алюминий - думаю, нет особых проблем. Нерешаемых в принципе.
"Нерешаемых в принципе" проблем действительно нет. Но производство одного соединения тянет за собой необходимость производства множества других соединений. Рассмотрим это на примере алюминия.

1. В качестве руды для получения алюминия на Земле используют бокситы. Бокситы содержат 30-50% окиси алюминия. Остальное -- окись железа, кремния и титана. На Марсе наличие бокситов сомнительно (бокситы -- осадочная порода и требует для своего образования много воды), но в любом случае окись алюминия на Марсе не будет чистой. Для ее извлечения из руды используется горячая (175°C) натриевая щелочь (NaOH). Таким образом для производства Al придется организовать производство NaOH и воды.

2. Для получения алюминия из оксида используют электролиз. Так как окись алюминия плавится при 2000°C и не проводит электричество, то ее растворяют в криолите (Na3AlF6) и проводят электролиз при 950°C. Криолит очень редкий минерал на Земле, и вряд ли на Марсе будет по другому. Т.е. криолит придется синтезировать, например, как и на Земле, из плавикового шпата. Таким образом для производства Al придется организовать добычу плавикового шпата и производство серной кислоты и соды.

3. В электролизе используют графитовые катоды и аноды. Аноды в процессе электролиза сгорают в выделяющемся кислороде. Катоды постепенно разрушаются. Значит, нам придется организовать производство электродов из искусственного графита (и, значит, разработать методы получения искусственного графита из естественного -- наличие коксующихся углей на Марсе более чем сомнительно).

Так что производство чего-либо вне Земли тянет за собой производство еще десятков других продуктов. А, значит, воссоздания существенной части металлургической и химической промышленности, прежде чем можно будет говорить об относительной независимости колонии от Земли.

ratte07

ЦитатаНе сильно от МКС отличаются.

Вы не поняли. Хреновые условия обитания без скафандров.
Потому что другие солдаты - совершенно другие ребята...

Дмитрий Виницкий

Алюминий там есть. http://www.marstoday.com/news/viewsr.html?pid=24087
CRISM found that the iron-rich clays (lower left image) correspond with a layer of rock that is dark red in the true-color view (upper left) and bright gray in the infrared (upper right). In addition, CRISM found previously undetected exposures of aluminum-rich clay, in a rock unit that is buff-colored in the true-color view, and bluish in the infrared. Both rock types formed early in Mars' history, about 3.8 billion years ago. The difference in clay mineralogy reveals differences in the environment either over time or over a distance of kilometers. CRISM will take many more images of the Mawrth Vallis region to piece together the geologic history of this fascinating area that was once a wet oasis on Mars.

Вы наивно пытаетесь перенести земные технологии на Марс. В то время как единственная возможность, и она же коммерческая ценность одновременно - создание новых технологий на месте, не имеющих прямой связи с земными аналогами.
2000° - это было технически сложно 100 лет назад. И дорого сегодня. Но мы-то имеем дело с принципиально иной ситуацией. В которой будет дорого всё, а получение сверхвысоких температур ничуть не сложней технических, чем добыча кислорода или создание растениеводства. На фоне всех других проблем этот пример - рядовой. Да и не только для алюминия потребуется.

Птыц

ЦитатаАлюминий там есть. http://www.marstoday.com/news/viewsr.html?pid=24087
А кто-то сомневался? :)

ЦитатаВы наивно пытаетесь перенести земные технологии на Марс. ...
Нет, это вы наивно предполагаете опровержение законов природы. :D

Безусловно, не все земные методы подойдут, но предполагать возможность осуществления чудес на Марсе я как-то не склонен. Например чудо с проводимостью окиси алюминия :D

Дмитрий Виницкий

Вопрос в технологии, и не больше. Как вам обработка сырья в плазме?  :wink:

Птыц

ЦитатаВопрос в технологии, и не больше. Как вам обработка сырья в плазме?  :wink:
К сожалению, никак  :wink: Особенно, если речь идет о окислах алюминия, загрязненных окислами железа и кремния. Ну, получим мы пар. Окислы частично разложатся (при очень высокой температуре). Но при охлаждении все придет к равновесию. И мы получим ровно то, с чего начали.
Это не окись ртути разлагать :)

Хотя, если уж быть совсем честным, то окислы трехвалентного железа при полутора тысячах градусов высвободят кислород. Но дальше окисла двухвалентного железа дело не пойдет.

Дмитрий Виницкий

Вы уже получили финансирование и провели эксперименты? Поставили крест на диффузионной сепарации? :D

Птыц

ЦитатаВы уже получили финансирование и провели эксперименты? Поставили крест на диффузионной сепарации? :D
Диффузионная сепарация прекрасно работает. Но при определенных условиях. И уж никак не при 3000°C (температура кипения окиси алюминия).
Реально диффузионная сепарация прекрасно работала для разделения изотопов урана (гексафторид урана возгоняется при 56 градусах). Правда сейчас обычно используется газовое центрифугирование.
Диффузионная сепарация также используется для выделения на мембранах определенных ионов из растворов.
В любом случае, если рассматривать именно диффузионное разделение чего-либо, нужно что бы мембрана выдерживала соответствующую температуру.

Дмитрий Виницкий

Так вот в решении этих вопросов и есть задача марсианской технологии.
На Земле эти вопросы просто не стоят.

Птыц

ЦитатаТак вот в решении этих вопросов и есть задача марсианской технологии.
Каких - этих?
Задача внеземной технологии состоит в выделении цепочек технологических преобразований, которые:
1). максимально опираются на существующие ресурсы
2). не велики и не требуют слишком длительного периода от начала строительства до ввода в эксплуатацию
3). требуют минимальной массы земных ресурсов
4). комплексно покрывают потребности колонии (минимальное число не используемых побочных продуктов).
Но уж никак не в создании мембран, работающих при 3000 градусов (что, если не случится кардинальных открытий -- невозможно).

А такие цепочки будут неизбежно не одностадийными. Что и делает сомнительными ура-заявления о возможности создания автономных колоний вне Земли в ближайшем будущем.

Дмитрий Виницкий

Вы делаете правильные построения а в итоге приходите к тому, что кругосветное плавание невозможно, ибо за морем живут люди с собачьими головами.