Перейти к публикации
Форум химиков на XuMuK.ru

  

41 пользователь проголосовал

  1. 1. Какое производство на Марсе будет самым труднореализуемым?

    • Система жизнеобеспечения на завезённых с Земли ресурсах.
    • Тяжёловодная АЭС
    • Солнечная электростанция.
    • Водное
    • Кислородное
    • Воздушное
    • Метановое
    • Космодром
    • Кирпичное
      0
    • Стекольное
    • Цементное
    • Огнеупорное
    • Чёрная металлургия
    • Конструкционного полимера
    • Машиностроительное
    • Взрывчатых веществ
    • Каменных плит высокой прочности
      0
    • Герметиков
    • Строительное
    • Марсо-разведочное на полезные ископаемые.


Рекомендованные сообщения

Когда говорят, что на космос нет денег.

 

Индийская миссия «Чандраян-1» к Луне – $56 млн
Стоимость постройка высотки «Антилия» в Мумбаи - $50-70 млн
Индийская миссия «Мангальян» к Марсу – $66 млн
Израильская миссия «Beresheet» к Луне – $95 млн
Самая дорогая квартира в Москве – около $110 млн
Индийская миссия «Чандраян-2» к Луне – $142 млн
Яхта Сечина – около $150 млн
Съёмки фильма «Аватар» – $237 млн

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Подниму тему марсианского скафандра.

Скафандр для Марса должен:

0) Быть энергетически эффективным для достижения достаточного срока автономности.

1) Обеспечивать полное использование баллонного кислорода - по той же причине.

2) Обходится без редких элементов и высокотехнологичных компонентов - чтоб его было возможно произвести на Марсе без какой-либо поддержки с Земли.

3) Быть ремонтопригодным - поскольку на Марсе он будет повсеместным предметом первой необходимости, неремонтопригодные скафадры создадут экономический кризис.

4) Давать защиту от вторичного электронного и позитронного космического излучения.

РИТЭГов на все скафандры будет ненапастись, да и опасное это дело всем подряд раздавать РИТЭГи - поскольку даже один убитый РИТЭГ может сделать надолго недоступным сырьё на участке масштаба километра квадратного - и произойдёт такое скорее всего в самых людных местах. На солнечную энергию положится не выйдет - слишком рассеянна и непостоянна. Поэтому для электрообеспечения остаются лишь химические источники тока. Отсюда главная проблема:

0) Каким должен быть легко регенерируемый серебряно-цинковый аккумулятор?  Лучшие его по удельной ёмкости варианты требуют слишком высокой, а значит многолюдной технологии. При этом даже в высококачественном серебряно-цинковом аккумуляторе через пару сотен циклов цинковые дендриты протыкают гидроцеллюлозный сепаратор.

Имея электроэнергию важно её не разбазаривать, а пускать на самые нужные вещи - обеспечение автоматики СЖО, освещение рабочей зоны, работу гейгеровского счётчика, передачи медицинских параметров и голосовой радиосвязи. На такие вещи как электрохимическая регенерация кислорода электроэнергии не хватит - предположу что проще взять побольше кислорода и очистить его от излишней воды и углекислоты. С поглощением воды проблемы нет - можно вытащить гидратообразующими солями регенерируемыми несильным нагревом при марсианском давлении, проблема возникает с углекислотой:

1) Какое вещество эффективно поглощает углекислоту и дегазируется несильным нагревом при 1 кПа?

Про марсианскую электронику... что-то многовато её в скафандр запихивать придётся, да и скафандры будут нужны всем поголовно, недооценил я минимальный масштаб электроники, поэтому потребуется производство простейших - толстоплёночных гибридных микросхем с германиевыми диффузно-сплавными компонентами на керамических или стеклянных двухслойных платах - эта технология преображается до неуступащей аналогичным с кремниевыми диодами и транзисторами при условии термостабилизации - легко реализуемом в скафандрах.

Сделав же микросборки легкосъёмными, резко повысим ремонтопригодность автоматики, позволяя чинить её дилетанту методом замены микросборок на заведомо исправные.

Чтоб защитить от электронно-позитронного потока (основного потока ионизирующего излучения на поверхности Марса) скафандр нужно делать по-возможности из элементов четвёртого периода (сохраняя высокое Z/A, достигаем достаточно высокое Z3/A, причём вторичное излучение от самого скафандра будет ещё достаточно мягким для почти полного поглощения самим скафандром)  Если рассмотреть историю скафандростроения, то видно преимущество полужёстких скафандров и над жёсткими, и над мягкими. Часть закрывающую  СЖО и корпус можно сделать из сплава на базе нихрома, голову - нихрома и триплекса из оксидов цинка, бора и кремния (по массам 63:32:5). Но с мягкими частями закрывающими руки и ноги возникает проблема:

2) Как приготовить прочный гибкий материал с большим содержанием элементов четвёртого периода так, чтоб эти элементы упрочняли гибкую матрицу, а не были механически бесполезным балластом?

Изменено пользователем Максим0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Исследователи подали заявку на патент на лёгкий плазменный реактор размером с кружку, который может работать в атмосфере низкого давления на Марсе, возможно, в качестве оксигенатора для астронавтов. 

 

https://zen.yandex.ru/media/id/5ca1eb35d677b400b3b88551/issledovateli-razrabotali-reaktor-dlia-prevrasceniia-uglekislogo-gaza-v-kislorod-5d09deb431070c00af48b20b

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
11 минуту назад, Nil admirari сказал:

Исследователи подали заявку на патент на лёгкий плазменный реактор размером с кружку, который может работать в атмосфере низкого давления на Марсе, возможно, в качестве оксигенатора для астронавтов.

https://zen.yandex.ru/media/id/5ca1eb35d677b400b3b88551/issledovateli-razrabotali-reaktor-dlia-prevrasceniia-uglekislogo-gaza-v-kislorod-5d09deb431070c00af48b20b

В скафандре ему не место - аккумуляторы для его работы будут тяжелей баллона для его продукции. Попробую ответить на вопрос - нужен ли он на Базе?

Уже для работы на Начальной Базе придётся добывать не только кислород, а в обязательном порядке (даже если жить на консервах) ещё и водород с азотом - чтобы купатся и дышать нормальным воздухом. Если ставится задача возвращения, то потребуется ещё и углерод для метана в ЖРД. Если решатся строить, то понадобится много железа.

Так что уже на Начальной Базе потребуется из внешней среды H, C, N, O, Fe - и этот набор сильней не сократить. Значит как минимум нужно дистиллировать атмосферу, извлекать из грунта магнитный концентрат и получать воду обжигом немагнитного отсева. Чтоб получить железо, его нужно восстановить водородом. Чтоб получить водород, нужен электролиз воды... и при этом кислорода будет полученно гораздо больше чем требуется для дыхания!

Выходит для лёгкого плазменного реактора как средства разложения углекислоты на Марсе нет естественной ниши. Даже для производства азотных удобрений в нём нет нужды - поскольку самый энергетически эффективный способ связать азот - через цианамид кальция, а не сжигание в разряде азотно-кислородной смеси.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
В 14.07.2019 в 20:38, Максим0 сказал:

Каким должен быть легко регенерируемый серебряно-цинковый аккумулятор?

 

СЦ долгоживущими не получаются, в крайностях либо совсем дохленькие но циклов 200, либо 20 циклов и конские разрядные токи...

 

По мне худосочный топливный элемент плюс литий-ионники в буферном режиме будет надежнее. Вода в дело, кислород из общего баллона, водород из отдельного хранилища (палладий? гидриды?).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
23 минуты назад, Velund сказал:

СЦ долгоживущими не получаются, в крайностях либо совсем дохленькие но циклов 200, либо 20 циклов и конские разрядные токи...

По мне худосочный топливный элемент плюс литий-ионники в буферном режиме будет надежнее. Вода в дело, кислород из общего баллона, водород из отдельного хранилища (палладий? гидриды?).

Конские токи там ненужны, нужно много Дж/кг с простой технологией изготовления и эксплуатации... так что 200 циклов, а не 20.

Рецепты типа "подмотать уплотнение фумкой" только выглядят просто... на Земле не просто так считанные производители тефлона, а в соответствии с концепцией материалы для марсианских  скафандров с Земли завозится не будут - иначе это будут земные скафандры - на вес дороже золота и с непреодолимой зависимостью от говн выбившихся в политики.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
21 минуту назад, Максим0 сказал:

нужно много Дж/кг с простой технологией изготовления и эксплуатации... так что 200 циклов, а не 20.

 

200 циклов это позорно мало для жизненно важного узла. По мне 1000 и то мало будет. И спасение здесь по мне в том, чтобы слаботочную нагрузку брал на себя топливник, а литий-ионники в буферном режиме с малой глубиной разряда и малым износом только подбирали оставшееся на заряд и отдавали в импульсе большой ток если надо.

 

Топливник может из себя представлять регенерируемый стационарно картридж с встроенным источником водорода. Если он будет гидридным (гидрид лития например или гидрид кальция с "замедлителем") то вода с топливника в реакцию для получения водорода из гидрида а тепло реакции на обогрев скафандра в параллель с электрообогревалкой если таковая будет. Кислород из дыхательной системы.

 

https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ijac.12508

Изменено пользователем Velund

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
1 минуту назад, Velund сказал:

200 циклов это позорно мало для жизненно важного узла. По мне 1000 и то мало будет. И спасение здесь по мне в том, чтобы слаботочную нагрузку брал на себя топливник, а литий-ионники в буферном режиме с малой глубиной разряда и малым износом только подбирали оставшееся на заряд и отдавали в импульсе большой ток если надо.

Топливник может из себя представлять регенерируемый стационарно картридж с встроенным источником водорода. Если он будет гидридным (гидрид лития например или гидрид кальция с "замедлителем") то вода с топливника в реакцию для получения водорода из гидрида а тепло реакции на обогрев скафандра в параллель с электрообогревалкой если таковая будет. Кислород из дыхательной системы.

0) Вы в курсе что в Орлане гораздо чаще меняют поглотительный патрон? Позор разработчикам Орлана?

По мне плановая замена компонентов раз в 200 циклов (а они будут длинными - на полный рабочий день + аварийный резерв - оттого и важно их энергомассовое совершенство, ведь это всё придётся таскать на спине) - это нереализованная мечта в скафандростроении даже на Земле с её хайтеками и развитой промышленностью, а уж если это всё до последнего винтика будет делатся на Марсе - то цены ему не будет!

1) Топливник - это прекрасно! ... Вот только каким топливом предложите его кормить? Давайте обсудим конкретный вариант! Возможно я что-то упустил...

2) Литий-ионник - совсем чудесно! ... Вот только где на Марсе добыть литий для него?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

Загрузка...

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

×
×
  • Создать...