novosti-kosmonavtiki-2

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.



Обитаемая Лунная База

Сообщений 1 страница 28 из 28

1

В этой теме я хотел бы представить на обсуждение план строительства Обитаемой Лунной Базы.
С чего начать...
С обоснования. Для начала, наверное, нужно кратко изложить конкретные задачи под которые строится эта база, чтобы не возникало вопроса-Зачем?
1.Производство кислорода.
2.Производство кремния.
3.Проверка влияния гравитации (Лунной, с конкретным значением) на человека в течении года и более.
4.Проведение эксперимента по выращиванию пшеницы.
5.Проведение эксперимента по запасению электроэнергии в маховиках.
6.Проведение эксперимента по передачи энергии на Землю.
7.Проведение эксперимена по тросовым космическим системам Г.Г.Полякова.
Естественно это не полный список задач. Можно его расшиить. Просто на мой взгяд эти задачи являются первостепенными.
Теория. На мой взгляд, самым трудным вопросом в строительстве Обитаемой Лунной Базы, является вопрос об обеспечении этой базы электроэнергией. Без электричества невозможно осуществлять жизнеобеспечение Лунного Обитаемого Модуля, не говоря уже об экспериментах, тем более о технологических процессах. Следовательно этот источник электроэнергии должен быть: а)Надёжным; б)Безопасным; в)Постоянным. Этим трём условиям (на мой взгляд) соответствуют Солнечные Батареи.(Как достигается последнее условие см. ниже). Солнечные Батареи я выбрал и потому, что в дальнейшем их возможно будет производить на Луне. Короче источник электроэнергии Солнце и Солнечные Батареи.
Теперь очень важный момент-конфигурация Обитаемой Лунной Базы. Она непременно должна находиться на одном из полюсов Луны, или на северном или на южном. Именно такое расположение обеспечивает нам возможность бесперебойного снабжения её электроэнергией. База распологается допустим на северном полюсе в точке 90 ° с.ш . Далее нам потребуется две солнечных электростанции. Обе они должны распологаться в том же полушарии но на широте 80 ° с.ш.(это в 303,0 км от базы каждая). Различие только в том, что вторая солнечная электростанция распожена на 180 ° от первой(по долготе), т.е на обратной стороне Луны. Таким образом мы получаем конфигурацию ,,линия,, - когда две солнечные электростанции и Обитаемая Лунная База находятся на одной линии. Остаётся только соединить электростанции и базу проводом. 1-ая элетростанция работает 14 суток, пока светит Солнце. Когда Луна повернётся, 1-ая электростания уйдёт в тень, а 2-ая наоборот, выйдет из тени. Таким образом мы и добиваемяся постоянного бесперебойного снабжения Обитаемой Лунной Базы электроэнергией.
Ещё одним из главных вопросов является вопрос о передачи электроэнергии от Электростанции на Базу. Здесь ключевой технологией является ОДНОПРОВОДНАЯ ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. Она решает сразу две проблемы-1)Количество проводов(сильно уменьшается масса необходимого провода для доставки на Луну) ;2)Высокое удельное электрическое сопротивление провода.
План строительства. Самое главное, то, что: 1) Базу можно построить без участия человека; 2)Вся необходимая техника для строительства уже существует. Далее действуем по схеме:
1. Берётся РН. Полезная нагрузка- 1-ая Солнечная Электростанция. Доставляется на Луну в точку 80 ° с.ш .
2.Берётся РН. Полезная нагрузка- Луноход с расположенной на нём катушкой с проводом. Луноход доставляется к 1-ой элктростанции. После посадки Луноход подключается к электростанции и используя вырабатываемую ей электроэнергию начинает движение к точке 90 ° с.ш (месту строительства Обитаемой Лунной Базы). Достигнув этой точки (и размотав при этом катушку) останавливается.
3. Берётся РН. Полезная нагрузка- 2-ая Солнечная Электростанция. Доставляется на Луну в точку 80 ° с.ш .(Но на обратную сторону).
4. Берётся РН. Полезная нагрузка- Луноход с расположенной на нём катушкой с проводом. Доставляется на Луну к 2-ой Солнечной Электростанции. Подключается к ней и так же начинает движение к точке 90 ° с.ш.
5.Берётся РН. Полезная нагрузка- первый элемент Обитаемой Лунной Базы. Что-то вроде модуля МКС ,,Прис,,. Луноходы подключают модуль к Электростанциям. Так База может существовать и автономно.
Всё! Обитаема Лунная База построена и ждёт первую экспедицию.
Очень важно- База построена всего-навсего за 5 пусков РН. Должно получиться очень дёшево. Но мне кажется может понадобиться ещё один или два запуска.
Изменено: Алихан Исмаилов - 27.10.2014 23:45:25

2

7 пунктов я не поддерживаю. Но начальный этап на мой взгляд требует дополнительного рассмотрения:

Однопроводная передача энергии получается когда второй провод это Земля. Будет ли Луна проводить электричество так-же хорошо? Если будет, то как часто? Но эксплуатация систем жизнеобеспечения не может зависеть от случайных факторов. И должна иметь тройное резервирование. Пусть первый резерв это аккумуляторы. Второй двойной комплект проводов. Таким образом не один провод от СБ. А четыре от одной СБ и желательно разными маршрутами через разные распределительные и защитные коробки.

Масса кабеля не самое важное. Основным фактором будет длина не менее 3 км – надо сместить СБ в нужную не затененную точку. Поэтому напряжение в кабеле должно быть максимальным, для снижения потерь транспортировки. По массе можно прикинуть по земному проводу из
http://www.rt-kabel.ru/catalog/mgtf/ в пределах 10 кг на всю длину из пары проводов.

Но будет ли работать кабель на поверхности через месяц? Грунт – это битое стекло. Перепады температур создадут истирающее движение кабеля по этому стеклу. Получается или защищать дополнительным материалом, или подвесить на столба х (или на поверхностном ограждении), или уйти от такого технического решения.

Если поместить в броню получится дополнительно 2 кг в 3 км (как наиболее прочные морские оптические кабели). С ограждением получится тяжелее. Итого шесть систем передачи по 15-30 кг. Плюс высоковольтные преобразователи, плюс система коммутации и контроля. Около 200 кг.
Но нужно как-то размотать катушку с проводом на 3-5 км. Если это будет делать человек, то уйдет все время экспедиции.
Напрашивается робот, который размотает катушку. Это слишком расточительно. Он должен уметь не только разматывать катушку. Он должен отнести на 3-5 км СБ, установить СБ, закрепить СБ, повторить с 5-ю другими. Он после этого должен перемещать массу нужных грузов – распределительные щиты, легкие транспортировочные контейнеры с места посадки (падения).

Он должен иметь мелкую моторику рук для выполнения боле-менее мелкой работы по стыковке разъемов, включению тумблеров. Все это только начало постоянной базы. Т.е. два, три робота по аналогии с маленьким бродягой или подводными телеуправляемыми автономными манипуляторами. Но и они должны храниться где-нибудь в герметичном ангаре и заряжать свои аккумуляторы.

Т.е еще должен быть центральный модуль для СБ+помещение для хранения и ремонта роботов+центр связи с землей. Но Этот центр должен постепенно обустраиваться – должны выкапываться траншеи для модулей, очищаться территория для логистики ближней зоны базы.

Т.е. вместе с роботами должен появится комплекс для производства такелажных, бульдозерных и экскаваторных работ. Подобие автономного модуля низкого крана со сменным инструментарием. Пусть неперемещаемого, но с мощным двигателем-приводом для производства работ.
Изменено: ОАЯ - 25.10.2014 15:33:17

3

Цитата
Алихан Исмаилов пишет:

1.Производство кислорода.
2.Производство кремния.
3.Проверка влияния гравитации (Лунной, с конкретным значением) на человека в течении года и более.
4.Проведение эксперимента по выращиванию пшеницы.
5.Проведение эксперимента по запасению электроэнергии в маховиках.
6.Проведение эксперимента по передачи энергии на Землю.
7.Проведение эксперимена по тросовым космическим системам Г.Г.Полякова

Ded: Для решения этих задач она просто не нужна.

4

OAЯ мне кажется что Вы не совсем поняли суть идеи. Передвигать Солнечные Электростанции никуда не нужно. Они установлены на посадочном модуле. Они станционарны. Откуда Вы взяли расстояние в 3 км? Рассстояние от Электростанций до места нахождения Базы более 300 км. Катушка находится на Луноходе и разматывается автоматически при его движенни. Никаких роботов для этого не требуется. Кабель будет укладываться в траншею, т.е. будет находиться под слоем реголита. Тогда влияние внешних факторов будет минимально. Мощность электростанции более 10кВт. Я не совсем понял про медный провод. Вы предлагаете использовать обычную двухпроводную систему + и - ? Ded-допустим все перечисленные мной пункты не являются основанием для постройки Лунной Базы. Что по Вашему является основанием для постройки Базы?
Изменено: Алихан Исмаилов - 27.10.2014 23:48:14

5

Мммдяяя... Печально то как. Моя тема с того форума.

6

Алихан Исмаилов написал(а):

Мммдяяя... Печально то как. Моя тема с того форума.

Переносились темы с ФНК, чтоб обеспечить преемственность и обеспечить продолжение обсуждения в случае краха ФНК. Так что вас тоже "застраховали". Есть продолжение? Пишите!

7

Можно и написать чего нибудь. Все ищут воду на Луне, а я кислород. Я уже предлогал разные способы его получения. Есть ещё одна версия.

8

Нужен минерал, который можно было бы добывать не таская на Луну обогатительный комбинат. Такой минерал есть.
Называется-ТРОКТОЛИТ.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Троктолит
Как видим это почти чистый минерал состоящий из ОЛИВИНА и ПЛАГИОКЛАЗА. Следовательно надо искать на Луне залежи этого минерала. На Луне он не редкость.
Тогда потребуется только машина для его добычи и мельница для размалывания. Скорее всего до песка с размером частиц 1мм и менее.

9

Тут надо ещё отметить что минерал минералу рознь. Ну ,то есть, в химическом отношении. Почему именно этот минерал, а не другой.
Есть такая приблизительная таблица химической активности различных минералов.
https://forumupload.ru/uploads/0019/c5/0a/159/t903404.jpg
Как видим ОЛИВИН находится почти в самом низу.

10

ОЛИВИН относится к КЛАССУ силикатов. В этом классе существует много ПОДКЛАССОВ.
ОЛИВИН относится к подклассу-ОСТРОВНЫЕ СИЛИКАТЫ.
Островные силикаты в свою очередь делятся на ГРУППЫ.
В данном случае нас интересует ГРУППА ОЛИВИНА.
Это так, чтобы было понятно о чём мы здесь конкретно говорим.

11

Алихан Исмаилов написал(а):

Можно и написать чего нибудь. Все ищут воду на Луне, а я кислород. Я уже предлогал разные способы его получения. Есть ещё одна версия.

Ну так вода и содержит кислород. Да еще и водород! ))) И сама по себе вода хороша для бионики.

12

Какие же минералы входят в ГРУППУ ОЛИВИНА.
1.Mg2SiO4-Форстерит.
2.Fe2SiO4-Фаялит.
3.Mn2SiO4-Тефроит.
4.Са2SiO4-Ларнит.
5.Ni2SiO4-Либенбергит.
6.Co2SiO4-Силикат кобальта(II).
7.PbZnSiO4-Ларсенит.
Всё! Никаких других минералов в этой группе не существует.
Но, сами по себе, состоящие на 100% из вышеуказанных соединений минералы в природе встречаются крайне редко.
В подавляющем своём большинстве они представляют собой изоморфную смесь из различных минералов.
Например:
(Mg, Fe)2SiO4-Оливин.
(Fe,Mn)2SiO4-Кнебелит.
(Mn,Mg)2SiO4-Пикротефроит.
(Fe,Mn,Mg)2SiO4-Реперит.
CaMnSiO4-Глаукохроит.
CaMgSiO4-Монтичеллит.
PbCaSiO4-Кальциоларсенит.
На Луне присутствуют только оливины состоящие из смеси первых четырёх минералов. Т.е минералов не содержащих в себе Ni,Со,Zn и Pb.

13

persey4ik написал(а):

Ну так вода и содержит кислород. Да еще и водород! ))) И сама по себе вода хороша для бионики.

Блин! Вот я дурак. Действительно вода содержит кислород. )))

14

В общем если взять так, грубо, то оливины мне представляются как смесь оксидов 2MgO*SiO2.
Задача состоит в том чтобы добыть кислород из этого минерала. Ну и металлы заодно.
Эффективно вытесняет кислород из оксидов хлор. Т.е надо хлорировать. Идея не новая, просто мне захотелось выяснить насколько возможен процесс хлорирования этих минералов. Разные люди в своё время хлорировали оливин чистым хлором.
Оказалось не эффективно. Слишком высокая температура хлорирования. Сначала реакция идёт довольно быстро, но как только количество прохлорированного вещества начинает превышать 15-20% реакция резко замедляется. Повышается содержание кислорода в газовой смеси и образуется плёнка из кристаллов MgCl2, которая мешает проникновению хлора к оливину.

Mg2SiO4+2Cl2=2MgCl2+SiO2+O2 (t=+600°C-начало реакции)

15

Как я уже давно говорил, лучше всего было бы, если одним из конечных продуктов реакции был бы SO2. Из него легче всего получать кислород.
Есть такое соединение S2Cl2-Дитиодихлорид. В реакциях с оксидами металлов это соединение почти всегда образует хлориды металлов и SO2.

Как определить, возможно протекание данной реакции или нет?
Mg2SiO4+2S2Cl2=2MgCl2+SO2+3S+SiO2
Форстерит я взял из-за того что это наиболее распространённый и наиболее химически стойкий минерал.
Для этого нужно определить энергию Гиббса. Если она положительна реакция не идёт. Если отрицательна реакция возможна.

ΔH(Mg2SiO4)=-2172        ΔS(Mg2SiO4)=95
ΔH(S2Cl2)=-61                   ΔS(S2Cl2)=167
ΔH(MgCl2)=-641              ΔS(MgCl2)=90
ΔH(SO2)=-297                  ΔS(SO2)=248
ΔH(S)=0                            ΔS(S)=32
ΔH(SiO2)=-912                  ΔS(SiO2)=41
У меня получилось ΔG=-237,528
Значит реакция должна протекать.   Я, так, думаю.
https://www.youtube.com/watch?v=c71PWTKxTBY

16

Значит аналогично должны протекать и следующие реакции:
Fe2SiO4+2S2Cl2=2FeCl2+SO2+3S+SiO2
Mn2SiO4+2S2Cl2=2MnCl2+SO2+3S+SiO2
Ca2SiO4+2S2Cl2=2CaCl2+SO2+3S+SiO2

Получается в конце реакции мы имеем в осадке смесь хлоридов из MgCl2, FeCl2, MnCl2,CaCl2 и SiO2.  А на поверхности жидкого S2Cl2 порошкообразную серу. Может быть, я не знаю. Может сера растворится в S2Cl2. Ну и оксид серы SO2 в виде газа.

17

Отрицательность энергии Гиббса ΔG как я понимаю говорит только о возможности протекания реакции, а не о скорости реакции. Возможно надо будет подогреть S2Cl2, благо она кипит при температуре +137 °C Но и это не гарантия того что реакция пойдёт с нужной скоростью. Но точно быстрее.
Ещё надо как-то придумать технологию разделения хлоридов и кварца.

18

Теперь про другую часть ТРОКТОЛИТА. Плагиоклазы.
Относятся тоже к КЛАССУ-силикаты. ПОДКЛАСС-каркасные силикаты. ГРУППА-полевые шпаты(или плагиоклазы).
Конкретно речь идёт о таких минералах как:
Na[AlSi3O8]-Альбит.
K[AlSi3O8]-Микроклин.
Са[Al2Si2O8]-Анортит.
Плагиоклаз-это смесь этих трёх минералов.

Я только предпологаю что реакция может идти так:
4NaAlSi3O8+2S2Cl2=4NaCl+SO2+3S+2Al2O3SiO2+10SiO2
4KAlSi3O8+2S2Cl2=4KCl+SO2+3S+2Al2O3SiO2+10SiO2
2CaAl2Si2O8+2S2Cl2=2CaCl2+SO2+3S+2Al2O3SiO2+2SiO2

19

В правой части уравнения во всех реакциях образуется??? Al2O3SiO2-это формула безводной глины. Или по другому можно записать Al2SiO5.
Но тут дело в том, что данная химическая формула соответствует трём минералам.
Al2[SiO4]O-Андалузит.
Al2[SiO4]O-Кианит(Дистен).
Al[AlSiO5]-Силлиманит.
У всех у них разная плотность и структура минерала. Чёрт знает какой из них образуется. Опять же возможно образуется.
Я предположил что образуется Al2[SiO4]O-Андалузит. Просто потому что энтальпия его образования лежит в интервале между Кианитом и Силлиманитом.
Я вычислил энергию Гиббса для трёх минералов при условии что получается Андалузит.

4NaAlSi3O8+2S2Cl2=4NaCl+SO2+3S+2Al2O3SiO2+10SiO2      ΔG=-398
4KAlSi3O8+2S2Cl2=4KCl+SO2+3S+2Al2O3SiO2+10SiO2           ΔG=-344
2CaAl2Si2O8+2S2Cl2=2CaCl2+SO2+3S+2Al2O3SiO2+2SiO2    ΔG=-330
Все три значения отрицательны. Значит реакция должна идти.

20

В итоге здесь в осадке должны получиться смесь глины с песком(SiO2) и хлоридами NaCl, КСl, CaCl2.
Образующиеся здесь соединения CaCl2 и SiO2 являются общими с образующимися соединениями при хлорировании ОЛИВИНА.
Тогда в итоге при хлорировании ТРОКТОЛИТА мы получаем следующие соединения:
MgCl2, FeCl2, MnCl2, CaCl2, NaCl, KCl, S, SO2, SiO2 и Al2SiO5. Как-то разделяем это всё на составляющие.

Из MgCl2 и KCl получаем КАРНАЛЛИТ-сырьё для получения магния Mg при электролизе.
А из Mg и SiO2 получаем кремний Si.
2Mg + SiO2 = Si + 2MgO

21

CE5C0000YJYX118
https://forumupload.ru/uploads/0019/c5/0a/159/t819106.jpg
CE5C0000YJYX141
https://forumupload.ru/uploads/0019/c5/0a/159/t525270.jpg
Это образцы грунта который доставила китайская АМС Чанъэ-5.
Кристаллы слегка желтоватого цвета и есть ОЛИВИН.

22

С водой все как то попроще. Видимо ваши предложения не для близкого будущего. )))

23

Просто я думаю воды на Луне не так много. Ну допустим хорошенько поискали, нашли самый лучший кратер с содержанием хоть до 2% по массе.
Вот поставили там базу. Начали добывать воду. Вот добыли вокруг базы в радиусе 100м. Потом в радиусе 1км. Потом в радиусе 10км. Добыча будет становиться всё дальше от базы и воду надо будет не только добывать, но и доставлять. Да и диаметр кратера не беспредельный. Воды хватит ну допустим на 100 лет. Это только чтобы закрепиться на Луне. А потребность в кислороде будет только расти.
Плагиоклаз и оливин это почти половина вещества из которого состоит Луна. Неисчерпаемый источник кислорода.

24

РОСС-это крест на могиле нашей ЛУННОЙ программы.

25

Алихан Исмаилов написал(а):

Воды хватит ну допустим на 100 лет.

Ой. Я далее то и не заглядываю. Хотелось бы при жизни что-то увидеть. База. Начало.

26

Гондурас

  В сентябре 2017 года в районе Платанарес (Platanares) была введена в эксплуатацию Geotérmica Platanares — первая геотермальная электростанция в Гондурасе. Установленная мощность составляет 35 МВт, генерируется приблизительно 25 МВт (нетто). Компания Ormat управляет проектом в соответствии с условиями контракта на строительство, эксплуатацию и передачу энергии (Build-Operate-Transfer, BOT) с Национальной электрической компанией (NEC).
  В 2017 году месторождение предоставило электросетям от 15 до 25 ГВт·ч ежемесячно, а в 2018-м и в 2019-м — от 18 до 27 ГВт·ч ежемесячно. ГеоЭС Platanares в настоящее время поставляет около 297 ГВт·ч электроэнергии. В 1980-х годах было выявлено несколько других перспективных высокотемпературных геотермальных полей: Платанарес (225°C), Сан-Игнасио (San Ignacio, 190°C), Азакуальпа (Azacualpa, 185°C), Павана (Pavana, 170°C) и Самбо-Крик (Sambo Creek, 155°C). Недавние исследования под эгидой NEC выявили многообещающие геотермальные участки в Эль-Оливаре (El Olivar, 170°C), Намасиге (Namasigue, 185°C) и Ла-Барке (La Barca, 85°C) [14].
Источник: https://www.c-o-k.ru/articles/geotermal … 20-chast-1
 
Когда я это читал, то вспомнил строчки из книги ,,Бурение скважин вне Земли-Копылов В.Е-1977,,
,,Измерения теплового потока, идущего из недр Луны, проводились в скважинах астронавтами «Аполлон-15». На глубине 1—1,5 м температурный градиент состав-
лял 1,75° на 1 м, против 1° на 30 м в условиях Земли. Уже на глубине 200 м температура нагретых горных пород Луны до-
стигает 350° С, что способствует спеканию пористого грунта в сплошную массу.,, Еле вспомнил в какой книге это написано.

Может на Луне надо строить не солнечные электростанции а ЛунотермальныеЭС.

Отредактировано Алихан Исмаилов (10.08.2022 02:39:23)

27

Все страны имеющие хоть какие нибудь около-космические технологии осуществляют запуск КА на Луну и имеют соответствующие программы по её изучению.
Но наши учёные, те которые самые умные, самые достойные, самые титулованные, самые заслуженные .... подумали, подумали и сказали:
,,Борисов обсудил с учеными приоритетные задачи России по исследованию космоса,,
...Среди этих проектов Академия отдает приоритеты экспедиции к Венере», - сказал Л.Зеленый...
https://www.roscosmos.ru/38144/
Ах вы Луну летаете! А мы.. А мы.. А мы на Венеру полетим!

28

Но мы, конечно же, люди глупые, перед ними в неоплатном долгу. Мы должны поблагодарить их за такое решение.
Это ещё хорошо что мы летим на Венеру, а не на Росс 154. Ведь могли бы и на Росс 154. Тем более что Росс 154 очень созвучна со словом Россия.