Марсианские технологии.

[Nil admirari]

 

[Максим0]

15 часов назад, Nil admirari сказал:

 

Интересно, сделали ли они выводы из истирания и коррозии алюминиевых колёс на Марсе? Целое семейство титановых сплавов оказалось лучше их дюральки.

[Velund]

9 минут назад, Максим0 сказал:

сделали ли они выводы

 

На кадрах с обкаткой нового ровера вроде что то темное на колесах было... Или я просмотрел?

[Nil admirari]

Колеса заметно портятся.

[Техно]

18 минут назад, Nil admirari сказал:

Колеса заметно портятся.

Семь лет, всё-таки. На авто уже два-три комплекта резины успели поменять.

Вполне себя оправдали. )))

[Максим0]

Концепция бюджетной системы доставки на НОО для обеспечения колонизации и частичного терраформирования Марса:

Я полагаю что в освоении Марса большей частью затрат будет доставка грузов на НОО (низкую околоземную орбиту). Этих грузов будет столь много что потребуется новая иная технология. Не новая потому что это комбинация старья и новья.

Думаю очевидно что взлететь дешевле чем на атоме невозможно... но с ним возникает ряд проблем:

0) Мощнейшее радиационное поле.

1) Грязный выхлоп.

2) Тяжесть испытаний, техобслуживания, ремонтных работ и утилизации.

Какие есть способы облегчения этих проблем:

В качестве прототипа берём РД-0410 и допиливаем его следующим образом:

0) ТВЭЛы (тепловыделяющие элементы) в РД-0410 помещаются в теплоизоляцию - чтоб не перегреть замедлитель - гидрид циркония. Внутренний слой теплоизоляции контактирующий с горячим водородом делаем легкосъёмным - он будет контактировать с РБГ (радиоактивные благородные газы) и их дочки могут в него впитатся.

1) Гидрид циркония заменяем на бериллий, увеличиваем размеры АЗ (активная зона) - нам ведь нужен серьёзный двигатель, а не игрушка - уменьшаем толщину теплозащиты и поднимаем температуру замедлителя до +800^оС чтоб греть водород идущий в ТНА (турбонасосный агрегат) - этим повысим не только тягу, но и немножко УИ (удельный импульс). Кроме того сильно улучшится нейтронная физика в реакторе - что позволит удлинить кампанию ТВЭЛов добавив в них выгорающий поглотитель.

2) Вокруг АЗ ставим достаточно толстый бериллиевый отражатель - чтоб до его внешней поверхности добирались лишь достаточно замедленные для поглощения бором-10 нейтроны.

3) В радиационном поле самый страшный компонент - нейтроны, его и надлежит перекрывать в первую очередь - чтоб не активировались конструкции и после удаления ТВЭЛов можно было в радиационно-комфортной обстановке работать с установками, в идеале даже проводить ремонт активной зоны (её следует делать из материалов неактивируемых или после активации не дающих гаммы). Лучшим поглотителем нейтронов видится металлокерамика из обогащённого бором-10 диборида титана и ванадия легированного 10% титана и 1% кремния (обеднённого по кремнию-30). Такой вид поглотителя будучи жаропрочным и неактивирующимся, при сильном ударе не расколется как спечёные карбиды/силициды бора, а погнётся... но это по моим прогнозам. Ожидаемая жаропрочность такой металлокерамики в 800^оС достаточно велика чтоб совместить поглотитель нейтронов с герметичным внешним корпусом АЗ ТФЯРД (твёрдофазный ядерный двигатель).

4) С высоким качеством перекрывать гамму по всем направлениям бессмысленно ввиду активных осадков от РБГ на дюзах и вредно для ПН (полезной нагрузки) ввиду тяжести защиты. Потому специально от гаммы закрываем лишь ПН разместив между ТФЯРД и ПН освинцованный лист из глубоко обеднённого урана (если нейтроны перехваченны, то активировать его будет нечем).

5) Для гринписек лучшая отмазка по ТФЯРД - сравнить массы РБГ утекающих при штатных эксплуатациях ТФЯРД и АЭС.

Как применять сей ТФЯРД:

Есть замечательный проект КОРОНА - кислородно-водородной многоразовой одноступенчатой РН. Эта РН обладает множеством замечательных свойств, кроме одного - рекордно малая доля ПН в общей массе заправленной РН для её класса ПН. Причина этого - в малости УИ кислородо-водорода, едва хватающего для реализации одноступенчатого варианта. Если же с ТФЯРД УИ удваивается, то это многократно компенсирует тяжесть двигателя - при условии что не пытаемся сделать игрушку, а делаем полномасштабный вариант. Грубо говоря масса ТФЯРД определяется отражателем и поглотителем - и их масса растёт как тяга двигателя в степени 2/3.

Для старта и посадки потребуется специальная жаропрочная площадка покрытая слоем пресной воды толщиной до нескольких метров в зависимости от технологической операции и распылителями воды в центре посадочной зоны где вода будет сдуватся факелом. После взлёта и посадки загрязнённая вода должна отправлятся на очистку, а ТФЯРД по всему периметру закрыватся листами радиационной защиты укрепленными на плотах. Для замены ТВЭЛов и внутреннего слоя теплоизоляции потребуется специальная баржа передвигающая РН в док. По-сути на краю взлётно-посадочной площадки появится аналог пристанционного хранилища ОЯТ.

Что это всё может дать? Запуск на НОО килотонных ПН бюджетней чем это может сделать Илон Маск - и гораздо дешевле запусков стотонных ПН Энергией.

Уважаемые форумцы, принимайтесь за терзание проекта! Всёпропальщики, это не ваша тема, отрывайтесь в курилке - у пу ядерные двигатели в игрушечном армейском варианте уже летают... это хорошее приближение к вышенаписанной концепции!

[Nil admirari]

 

[Максим0]

54 минуты назад, Nil admirari сказал:

 

Всё хорошо, кроме:

0) Всего лишь флаговтык! На Марс нужно лететь на годы (лет так 8-9) а не неделю - именно столько сможет там человек интенсивно работать не отвлекаясь на болезни и износ тела.

1) Никакой базы не строят... извести кучу ресурсов исключительно ради политического капитала - дичь! В чём облегчение их последователям? А ведь при любом раскладе ракете в обратный путь нужно топливо, прилетевшим нужно чем-то дышать и что-то пить, чем-то грется... да и если не балду пинать прилетят то потребуется производство хоть какого-то конструкционного материала, желательно самого универсального... надо будет эту тему разжевать посерьёзней.

2) 3 месяца наматывать витки вокруг Земли - дичь! Этож сколько времени придётся находится в радиационных поясах? Походу многие из побывавших в таком полёте вернувшись на Землю вскоре столкнутся с лейкемией. Грузы как было предложенно возить можно, но пассажиры за 3 месяца должны поспевать перебратся на другую планету как можно меньше пребывая в радиационных поясах - по-сути протыкая их на хорошей скорости. По-идее для быстрого протыкания радиационных поясов лучшее средство - ТФЯРД... взлетел на нём с планеты, на НОО дозаправился жидким водородом - и вперёд к Марсу. С третьей космической скоростью путешествие продлится 70 дней. Ну может чуть больше если ЭРДУ притормаживать заранее - всё-таки 25 км/с как-то слишком много чтоб тормозить об атмосферу.

3) Взлетать на Энергии - не самое эффективное решение в плане полновесной колонизации Марса или его частичного терраформирования, нужно учится взлетать на ТФЯРД с Земли. Не такие уж они грязные если не выпускать из них нейтроны.

[Максим0]

Главное в скафандре - не пердеть, или система классов опасности.

По-сути вся Начальная База будет из себя представлять огромный скафандр в котором будут проживать преимущественно технологи всех мастей.

И у них будет пыль, стружка, испарения и всяческие аэрозоли - и с ними надо будет что-то делать. Земной подход - вентилятором посильней загнать в трубу повыше очевидно работать не будет, в связи с этим требуется решать проблему иначе.

Решение таковое:

0) Найти самые массовые химические производства и сделать общую систему воздухоочистки заточенную на их характерные загрязнения.

1) Не массовые химические производства дающие загрязнения не страшней массовых также включить в общую систему воздухоочистки.

2) Не массовые химические производства дающие загрязнения вредней массовых вообще не запускать и найти им замену, в крайнем случае продукцию завозить с Земли.

Такое решение позволит упростить, стандартизировать и сделать взаимозаменяемыми средства воздухоочистки.

Из этого решения следует вопрос - какое массовое производство самое вредное?

Скрытый текст

Перечень массовых химических производств:

0) Электролизное - кислород, водород, металлы с хрома и до цинка (всё распространённое что садится из сульфатов).

1) Сталелитейное (по-сути всего 3 продукта - электролитическое железо, инструментальная хромистая углеродка и хромоникелевая нержавейка с большим содержанием никеля - чтоб не треснула на марсианском морозе).

2) Силикатное.

3) Гипсовое.

4) Сернокислотное.

5) Азотнокислотное.

6) С1-химии: муравьиная кислота, полиформальдегид (должен же быть на Марсе хоть какой-то пластик - а этот вариант легко рециклируется и энергетически эффективно делается из местного сырья) и метан.

Массовых-то производств будет не так много, и перебрав их перечень пришёл к выводу что наивреднейшее по аэрозолю - никелевое - сопряжено с аэрозолем сульфата никеля. Так что нормативы пылеочистки воздуха должны затачиватся на сульфат никеля (0,01мг/м³).

По газам и парам самое вредное - полиформальдегида - связанно со свободным формальдегидом (0,5 мг/м³).

Посмотрел я как определяются классы опасности веществ, и обнаружил что соединения ряда незаменимых для марсиан элементов - ванадия, никеля, свинца и урана отнесены к первому классу опасности. Выходит что такой простой подход как отказ от технологии по признаку переработки в ней веществ самого высокого класса опасности приводит к невозможности ядерной энергетики даже с открытым циклом и большим затруднениям в чёрной металлургии. Потому для беглого осмотра земных технологий на предмет их безопасности на Марсе надлежит разбить вещества первого класса опасности на собственно первого, и нового - нулевого, такого чтоб нормативы отнесения к первому классу опасности стали напоминать нормативы отнесения ко второму классу опасности. Например так:

Наименование показателя	Норма для класса опасности
	IV	III	II	I
ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м³	более 10,0	1,1—10,0	0,1—1,0	0,01-0,1
Средняя смертельная доза (ЛД50) при введении в желудок, мг на 1 кг массы тела	более 5000	151—5000	15—150	1,5-15
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг на 1 кг массы тела	более 2500	501—2500	100—500	20-100
Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м³	более 50 000	5001—50 000	500—5000	50-500
Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО)	менее 3	29—3	30—300	300-3000
Зона острого действия	более 54,0	18,1—54,0	6,0—18,0	2,0-6,0
Зона хронического действия	более 10,0	10,0—5,0	4,9—2,5	1,25-2,5

Если принять такую методологию, то в нулевой класс опасности из элементов попадут лишь бериллий и все радиоактивные элементы кроме тория и урана. Из неорганики там ещё будет ряд соединений, но это уже не столь принципиально - к примеру тетракарбонилникель нулевого класса нужен исключительно как полуфабрикат при глубокой очистке никеля - и сульфат никеля первого класса вполне его заменит. В соответствии с этим подходом не следует выделять радий из руд, обогащать уран и перерабатывать ОЯТ, да и от трития тяжёлую воду тяжёловодников чистить не следует - чтоб потом с концентратом не маятся - пусть тритий распадается прямо в замедлителе, а гелий-3 из тяжёлой воды можно и продувкой убрать - чтоб замедлитель не портил. Процессы с гидразином придётся на что-то заменить... если в аффинаже - то может муравьинка поможет?

[yatcheh]

07.02.2020 в 16:57, Nil admirari сказал:

Колеса заметно портятся.

 

По правилам, он должен сам себя оштрафовать и отогнать на штрафстоянку. За лысую резину. Где хвалёная западная законопослушность?!!