IVRP.pl

Zgred

Już dawno chciałem zainicjować dyskusję na temat energii (paliw) i silników w wyprawach (automatycznych czy załogowych) - bo obydwie te kwestie tak na prawdę warunkuję całą resztę. I to czy rozważamy napędy rakiet czy pojazdów planetarnych.
Niestety nadal nie starczy mi czasu na sensowny wstępniak ale tytułem zagajenia parę zdań z niezwykle wiarygodnego i poważnego źródła jakim jest ONET.

Hegemon

40 kilowatów? Baterie słoneczne ISS'a dostarczają równej setki :roll:

Zgred

Hegemon

Znaczy się rozchodzi się mnie o moc samą. 40 kW na potrzeby bazy to cokolwiek za mało raczej. Z drugiej strony, pozbycie się nadmiarowego ciepła w próżni to nie przelewki.

http://www.livescience.co...ssion-moon.html

Zgred

A może coś takiego ?
http://www.polskatimes.pl...ziemi,id,t.html

Hegemon

Kilka rzeczy mnie zastanawia: jak rozwiązano problem chłodzenia (

) - w kontekście do adaptacji w warunkach księżycowych czy marsjańskich. Dalej: ile to waży. Raczej trudno będzie przeskoczyć w sensownym czasie tych sto - stokilkadziesiąt ton na orbitę okołoziemską (a ptaszki ćwierkają, że Ares V ma się coraz marniej). Nie mówiąc o konieczności w miarę bezstresowego dostarczenia na powierzchnię obiektu docelowego naszego reaktora tudzież maszynerii niezbędnej do jego pogrzebania. Jako że wymiana wsadu nie wchodzi tutaj w grę, należałoby pomyśleć o takiej konstrukcji, która pozwalałaby na nieprzerwane funkcjonowanie przez najbidniej kilkanaście lat.

Generalnie dość koszmarnie wygląda to pod względem logistycznym, ale bez wydajnego, niezawodnego i długotrwałego źródła energii trudno mówić o jakiejkolwiek poważnej eksploracji.

Zgred

No to jest jakiś problem ale z drugiej strony wszelkie problemy energetyczne takiej np. Wielkiej Automatycznej Misji Marsjańskiej z definicji rozwiązane.
Było by i na głębokie wiercenia i na akumulatory wszelkich łazików, co dusza zapragnie (a i zima niestraszna - być może najciekawsza pora na Marsie).

Po za tym może dało by się zrobić jakąś wersję light.

Hegemon

W sumie napisałem to wyżej, tyle że poniewczasie (drański Hegemon, uś uś! :twisted:

) Jak dla mnie samo dostarczenie takiego klocka (z definicji nierozbieralnego, a więc i nieskładalnego) na powierzchnię Księżyca czy (gorzej!) Marsa jest jednak najpoważniejszym problemem.

Choć w przypadku misji księżycowej można by zrobić to tak:

1) Wysyłamy na orbitę okołoziemską sam reaktor wraz z lądownikiem (puste zbiorniki) i adapterem dokującym;

2) Jw. górny stopień ciężkiego wehikułu nośnego (np. EDS) wraz z materiałami pędnymi (przy braku innego ładunku użytecznego uchowałoby się ich raczej sporo;

3) Po dokowaniu część materiałów pędnych przepompowywana jest do zbiorników lądownika (technologia jeszcze do opracowania, jeśli idzie o paliwo kriogeniczne), silnik EDS'a jest odpalany i całość wchodzi na trajektorię wiodącą ku Księżycowi. Po znalezieniu się w pobliżu tego ostatniego, EDS uruchamia silnik po raz kolejny, działając jako wstępny moduł lądujący. Po wykonaniu zadania EDS jest odrzucany i manewr lądowania dokańcza lądownik właściwy.

W bardziej zaawansowanej fazie eksploracji można wyobrazić sobie "wahadłowiec" np. z napędem NTR kursujący pomiędzy orbitą okołoziemską a okołoksiężycową i transportujący ładunki w tę i wewtę, obsługujący orbitalne magazyny materiałów pędnych itp. Ech, marzenia!

Zgred

Patrząc na rysunek owego reaktora zakładam kilkanaście ton.
No, przyjmijmy że kilkanaście ton to były by wersja "kosmiczna", a nie "niskobudżetowa" - która jest opisana w artykule.
Kilkanaście ton samego reaktora w przypadku wyprawy na Marsa czy dalej, to bardzo dużo ale ... targając ten reaktor ciągniemy ze sobą jednocześnie solidne źródło energii.
Tak więc pozostaje tylko podłączyć jakiś sensowny silnik jonowy (napęd Halla, czy inny analogiczny - voilà !
Z lądowaniem będzie największy kłopot, może jednak dało by się to jakoś zbilansować.

Podobne rozważania prowadziła swego czasu NASA w tym projekcie
http://pl.wikipedia.org/wiki/Program_Prometeusz

Hegemon

Kilkanaście ton to byłoby całkiem nieźle

Dla porównania: człon wzlotowy Altaira ma ważyć wraz z paliwem bez mała 11 ton. Widzę inny problem, mianowicie należałoby dobrać taką trajektorię zejścia, aby w razie awarii lądownika można było roztrzaskać go bezpiecznie z dala od bazy. To oczywiście nie eliminowałoby ryzyka skażenia, gdyby coś przytrafiło się silnikom hamującym tuż z zetknięciem z gruntem, zatem lądowisko należałoby zlokalizować gdzieś na dalekich obrzeżach bazy. Docelowo reaktor można by zlokalizować właśnie tam (i pociągnąć odpowiednio długą linię), ewentualnie dowieźć go bliżej jakimś transportowcem.

Co do napędu pojazdu transferowego (podczas podróży na Marsa), można by też wykorzystać silnik plazmowy. Warunek: reaktor pokładowy o mocy minimum kilkuset kW (+ stosowne chłodzenie

).

Zgred

Hegemon

No ja myślę perspektywicznie :twisted:

Doświadczenie uczy, że wstępne oszacowanie zapotrzebowania na energię rzadko bywa zawyżone

Sama rozbudowa bazy wymagać pewnie będzie z czasem posadzenia drugiego, trzeciego itd. reaktora. A co po wyczerpaniu paliwa, w sytuacji awaryjnej itd, itp? (Japończycy szykują pono konkurencyjny model zdolny funkcjonować na jednym wsadzie 30 - 40 lat)

Można oczywiście posadzić na początek kilka reaktorów jeden za drugim i trzymać je wszystkie, poza jednym - dwoma, w uśpieniu. Tyle że to duży koszt w krótkim czasie.

Zgred

Hegemon

Tym niemniej na początek będą się zapewne bawić energią słoneczną - stąd nacisk na założenie pierwszej bazy w okolicach bieguna, nie tylko z uwagi na możliwą obecność lodu na dnie wiecznie zacienionych kraterów, ale i niemal ciągłe nasłonecznienie krawędzi tychże. Oczywiście o pełnoskalowej eksploracji w tych warunkach można zapomnieć.

Jeszcze jedno, pył rozrzucany przez lądowniki może być wredny dla dość delikatnych przecież paneli. Przykład: lądownik Apollo 12 osiadł jakieś 200 metrów od Surveyora 3. Gdy Pete Conrad i Al Bean dotarli do sondy, okazało się, że jej powierzchnia jest mocno pozadzierana przez pył uniesiony przez ich pojazd. Morał z powyższego taki, że i pod tym względem lepiej od razu postawić na atom.

BTW chłodzenie na powierzchni, czy raczej pod powierzchnią Księżyca / Marsa wydaje się być jednak dużo łatwiejsze do uskutecznienia, niż na orbicie. Zamiast wielgachnych radiatorów wystarczyłby pewnie jaki wymiennik ciepła "topiący" je w gruncie.

Hegemon

Dobrze wiedzieć, że coś się robi:

Zgred

Chłodziwem byłby sód jak rozumiem.
Ciekawe dlaczego nie bierze się pod uwagę generatorów MHD ?

Hegemon

Albo stop sodu z potasem, jak w rozwiązaniach stosowanych przez ludzi radzieckich (ostatnio takie rozwiązanie zaczęło post mortem rozrzucać chłodziwo pa orbicie: http://www.space.com/news...osmos-1818.html ).

Btw jaką praktyczną sprawność mają te generatory?

P.S. Miejmy nadzieję, że nowa administracja nie zacznie i na tym polu forsować wdrożenia niekonwencjonalnych źródeł energii, jak wiatraki, biomasa, czy geotermia (a niechby i turońska)

Zgred

Hegemon

Hegemon

Nie upłynęło i pół roku od jarlowego postu założycielskiego, a już za dni parę kolesie z MSFC rozpoczną testy "na zimno" (tzn. bez użycia materiałów rozszczepialnych) zestawu: reaktor wielkości butli z gazem (?!) chłodzony mieszaniną sodu i potasu + silnikStirlinga. Docelowa moc użyteczna to wciąż 40 kilowatów, choć pono "może być łatwo zwiększona", acz nie wiadomo, czy przez dodanie kolejnych jednostek, czy też maszyneria ma określony potencjał rozwojowy.

http://www.al.com/news/hu...5300.xml&coll=1
http://www.al.com/news/hu...ll=1&thispage=2

Tutaj bardziej konkretny opis (z obrazkami): http://www.nuclear.gov/pd...PowerSystem.pdf

Celem jest zbudowanie działającego prototypu do roku 2013.

Zgred

Jeździć z tym się chyba nie da, a szkoda.
Choć... na Marsie radiatory mogły by być zapewne mniejsze.

Hegemon

Nie wiem, czy na Marsie nie dałoby się zastosować chłodzenia aktywnego. Co prawda atmosfera rzadka, ale i temperatury nie za wysokie.

Na Księżycu można byłoby rozstawić sieć zasilanych takimi reaktorami stacji doładowania akumulatorów łazika.

Hegemon

A jednak? http://www.rp.pl/artykul/55385,708820.html

Zbigniew

Hegemon

Zbigniew

Zapomniałem o tym wątku. <drapie się po skleroziejącej łysinie>

Hmmm 25 milionów bagsów za 2000 kW potencjalnej mocy. Trzy razy droższa jest jak mi się wydaje linia wyrównawcza 110kV pomiędzy Włocławkiem a Koninem. To faktycznie drobne. Koniec off-topa.

Med

Myślę, że skończy się na tym, że reaktory będę używane głównie przez armię.

Zgred

Małey reaktor jądrowy napędzający silniki Stirlinga.
http://www.kosmonauta.net...silania-reaktor

Hm, jakoś mnie to nie rzuciło na podłogę - 0,5 KW to trochę mało...

Zgred

Nowe badania nad napędem fuzyjnym
http://www.kosmonauta.net...m-fuzyjnym.html

Nie powiem żebym za dużo z tego zrozumiał ale konkluzje ciekawe (albo ciekawe1 bo w praktyce pewnie się okaże, że pomysł świetny tylko...)

Zgred

Wreszcie !