Комментарии 48
Curiosity? Это точно?
Непонятно, зачем было везти это на Марс. Условия на Марсе известны точно и вполне воспоизводимы в лаборатории. В том числе как они меняются в зависимости от времени суток и сезона.
Возможно хотели испытать именно на месте. Все же лабораторные и полевые испытания иногда могут отличаться. Как говорится, вдруг что-то пойдёт не так?
Ну симуляция условий и реальные условия это не одно и тоже. Этап проверки с симуляцией марсианских условий скорее всего тоже был. Теперь вот дошли до фазы отработки в реальных условиях.
Например узнать — как быстро марсианская пыль убьет систему сжатия, потом фильтры, и что она сделает с электролизным блоком.
Потом думать — как это улучшить, чтобы не убивалось
Потом думать — как это улучшить, чтобы не убивалось
Условия на Марсе известны точно и вполне воспоизводимы в лаборатории.Особенно хорошо воспроизводится сила тяжести, а она влияет на поведение пыли.
Ну у вертолета же "земная" прошивка, наверняка проверенная и перепроверенная, потребовала обновления оказавшись на Марсе. Хотя казалось бы, что мешает все заранее протестировать..
1) марсианскую пыль например на Земле никак не протестируешь
2) этот прибор прошел через вибрации, перепады температур и давлений, вакуум и солнечный ветер прежде чем заработать — это тоже не так просто воспроизвести в лаборатории…
2) этот прибор прошел через вибрации, перепады температур и давлений, вакуум и солнечный ветер прежде чем заработать — это тоже не так просто воспроизвести в лаборатории…
В теории нет разницы между теорией и практикой, но на практике она имеется. (с)
Обычно после жеста как на КДПВ у Марка Уотни что-нибудь взрывалось.
теоретически можно использовать разложение до углерода который применить как ракетное топливо. тогда и топливо и окислитель будут местные.
Да и металлы электрохимией можно добывать из почвы только гдеж энергии столько взять.
Если учесть, что с добавлением водорода получается синтез-газ, то нет особой необходимости производить чистый углерод. Тем более в статье написано, что твёрдый углерод выводит устройство из строя; вероятно как-то повреждается катализатор или просто забитые каналы подачи газа приводят к перегреву или пожару.
А чем вам угарный газ не ракетное топливо (точнее горючее, а кислород — оксилитель)?
А зачем на Марсе?
На МКС — там целые отлаженные поколения систем получения кислорода из CO2 (сейчас третья версия, если не ошибаюсь). Сейчас на МКС реакция идет через водород — на выходе кислород газ и метан газ — которые легко разделяются через крио.
Зачем эту новую схему разделения на кислород и угарный газ тестировать именно на Марсе? Где важен каждый грамм груза?
Вот это интересно.
ps
водород на Марсе тоже есть в составе льда.
Зачем эту новую схему разделения на кислород и угарный газ тестировать именно на Марсе?
Затем, что эту систему планируется использовать имено на Марсе, в марсианских условиях. Ваш К.О.
Сейчас минусов накидают :)
Но это совсем не очевидно.
- Вертолет на Марсе.
Технология, многократно отлаженная на Земле. И соосные и многовинтовые и коптеры и тд. На основе существующих технологий делают новое устройство и отправляют его в другие условия — проверить. Логично и очевидно. - Система разделения углекислого газа на кислород и угарный газ.
Технология не используется ни на МКС, ни на Земле. Возможно где-то и есть, но не нашел.
На основе НОВОЙ технологии делают новое устройство и отправляют его сразу на Марс.
У НАСА что, деньги лишние? А на МКС для начала потестить?
Немного конспирологии.
Возможно в рамках MOXIE тестируют что-то еще.
технологий масса. Если нужно на малый объем (только СЖО), можно к примеру торможение на инертную пленку Калифорнийского технологического (2019 год), метод подсмотрен на комете 67P/Чурюмова. Примерно 2% молекул из 100 распадаются, зато механизм вечный, пока пашет реактор.
А в качестве резервного топлива из угарного газа с добытой водой делать этанол (метод Стэнфордского университета, Мэтью Кэнан). Нанокристаллы меди как катод (кпд аж 57% достигли).
А в качестве резервного топлива из угарного газа с добытой водой делать этанол (метод Стэнфордского университета, Мэтью Кэнан). Нанокристаллы меди как катод (кпд аж 57% достигли).
ИМХО, НАСА просто нужен некоторый PR, чтобы про них не забывали при распределении бюджета. Отсюда все эти сомнительные с точки зрения исследовательской ценности вещи типа взрывающегося вертолета.
Меня в данном контексте больше смущает общий вектор. Это же во что должна жизнь на земле превратиться, чтобы кто-то захотел жить на Марсе. Именно жить, а не на экскурсию слетать.
Меня в данном контексте больше смущает общий вектор. Это же во что должна жизнь на земле превратиться, чтобы кто-то захотел жить на Марсе. Именно жить, а не на экскурсию слетать.
вот зарегулируют жизнь, что либо жить «как в зоопарке» (кормежка по расписанию, размножаться — по расписанию, детенышей — по соседним клеткам\другим зоопаркам, к инфраструктуре «подкрутить» — доступа нет, только работникам зоопарка), либо на Марс сбежать — так только в путь.
Да, капец трудно, зато никаких проблем с экологией и минимум запретов на генные модификации!
Да, капец трудно, зато никаких проблем с экологией и минимум запретов на генные модификации!
В статье поднимаются действительно серьезные и до сих пор не решенные вопросы — необходимость реактора и сложности хранения. Но игнорируются еще и неизбежные для такого процесса вопрос перегрева.
1. Нужно охлаждать реактор, что на Марсе задача не из простых.
2. После нагрева до 800 градусов кислород надо остужать.
3. Возвращаемый в атмосферу перегретый СО неизбежно ведет к тепловому «пузырю».
Если радиаторы реактора и кислорода нагреют грунт, а перегретый СО — атмосферу, это ведет к ускоренной потери Марсом тех остатков, которые у него еще есть как испарением из грунтовых отложений, так и ускоренной диссипации атмосферы. Рассуждения о сохранении климата на Земле и одновременном добивании Марса выглядят каким то издевательством.
1. Нужно охлаждать реактор, что на Марсе задача не из простых.
2. После нагрева до 800 градусов кислород надо остужать.
3. Возвращаемый в атмосферу перегретый СО неизбежно ведет к тепловому «пузырю».
Если радиаторы реактора и кислорода нагреют грунт, а перегретый СО — атмосферу, это ведет к ускоренной потери Марсом тех остатков, которые у него еще есть как испарением из грунтовых отложений, так и ускоренной диссипации атмосферы. Рассуждения о сохранении климата на Земле и одновременном добивании Марса выглядят каким то издевательством.
1.
Во-первых, в проекте Kilopower эту задачу инженеру НАСА уже решили, раз уверждают о полной готовности к запуску в космос и о прохождении испытаний, аналогичных космическим.
Во-вторых, колонии потребуется много тепла для обогрева жилых помещений. Тут скорее, наоборот, будет нехватка тепла.
2. Не нужно, жилые помещения нужно все равно отапливать, смешиваем полученный кислород с уже имеющимся и пускаем по радиаторам отопления станции — он охладиться автоматически.
3. Возвращают СО вместе с кислородом сейчас исключительно потому что это лишь испытательный макет, при реальном производстве СО тоже достаточно полезен, чтобы его просто так выкидывать в атмосферу, скорее он тоже будет складироваться и использоваться.
У вас неверное представление о атмосфере Марса, пусть ее давление мизирное, но ее масса только в 200 раз меньше Земной, а вторая космическая в 2 раза меньше Земной. С одном стороны это в 400 раз меньше, с другой стороны для того чтобы локальное повышение температуры реально привело к потере хотя 1% атмосферы Марса за тысячу лет там нужны застроить станциями весь Марс.
Можете вспомнить закон сохранения энергии и представить сколько энергии нужно, чтобы разогнать 2,5⋅10^16 кг (масса атмсоферы Марса) до скорости в 5 км/с. И сколько энергии выделяется реактором станции даже если его на 100% использовать для разгона частиц.
Если прикинуть по формуле, то на разгон до второй космической нужно 3,47 КВ-ч энергии, или 8.7 10^16 КВ-ч энергии на всю атмосферу. То есть за тысячу лет тысяча реакторов типа Kilopower выделит достаточно энергии, чтобы Марс потерял дополнительно порядка 1 миллионой своей атмосферы (0,0001%). Действительно ли разумно сейчас об этом переживать?
Во-первых, в проекте Kilopower эту задачу инженеру НАСА уже решили, раз уверждают о полной готовности к запуску в космос и о прохождении испытаний, аналогичных космическим.
Во-вторых, колонии потребуется много тепла для обогрева жилых помещений. Тут скорее, наоборот, будет нехватка тепла.
2. Не нужно, жилые помещения нужно все равно отапливать, смешиваем полученный кислород с уже имеющимся и пускаем по радиаторам отопления станции — он охладиться автоматически.
3. Возвращают СО вместе с кислородом сейчас исключительно потому что это лишь испытательный макет, при реальном производстве СО тоже достаточно полезен, чтобы его просто так выкидывать в атмосферу, скорее он тоже будет складироваться и использоваться.
это ведет к ускоренной потери Марсом тех остатков
У вас неверное представление о атмосфере Марса, пусть ее давление мизирное, но ее масса только в 200 раз меньше Земной, а вторая космическая в 2 раза меньше Земной. С одном стороны это в 400 раз меньше, с другой стороны для того чтобы локальное повышение температуры реально привело к потере хотя 1% атмосферы Марса за тысячу лет там нужны застроить станциями весь Марс.
Можете вспомнить закон сохранения энергии и представить сколько энергии нужно, чтобы разогнать 2,5⋅10^16 кг (масса атмсоферы Марса) до скорости в 5 км/с. И сколько энергии выделяется реактором станции даже если его на 100% использовать для разгона частиц.
Если прикинуть по формуле, то на разгон до второй космической нужно 3,47 КВ-ч энергии, или 8.7 10^16 КВ-ч энергии на всю атмосферу. То есть за тысячу лет тысяча реакторов типа Kilopower выделит достаточно энергии, чтобы Марс потерял дополнительно порядка 1 миллионой своей атмосферы (0,0001%). Действительно ли разумно сейчас об этом переживать?
Задача даже близко не решена, «автоматически» только дети бывают )))
Физически охладить можно только 3 способами
— конвекцией через атмосферу Марса не работает — тут как с ускорением финтов вертолета нужно ставить гигантские радиаторы для обдува — в 100 раз больше площади аналогичных на Земле), по сути надо целые градирни ставить,
— излучением с большой площади (на Марсе не сработает, т.к. генерировать нужно постоянно, а в пылевую бурю излучением не отдать тепло)
— теплопередачей через грунт, для чего надо вкопать радиаторы в планетный грунт.
Как видите, реалистичный только последний способ, который и даст тот тепловой «пузырь» — тепло будет распространяться по большому объему, слабо остывая о контакт с атмосферой.
Насчет атмосферы Марса… Представление у меня как раз верное — вы верно указали про вторую космическую, но видимо не понимаете закона распределения. Для диссипации достаточно, чтобы средняя скорость молекул была примерно 2 км/с, тогда часть молекул получает те самые 5 км/с и идет постепенная утечка. Например, на Земле и Венере идет потеря водорода и паров воды. Пересчитайте с учетом СКО и поймете, что ваши расчеты слишком оптимистичны и близко не совпадают с реальностью. Да, напомню — Марс уже потерял основную атмосферу, хоть вы и утверждаете, что этого «не может быть». Кстати, модели по скоростям отдельных фракций для Марса на хабре уже разбирались
Физически охладить можно только 3 способами
— конвекцией через атмосферу Марса не работает — тут как с ускорением финтов вертолета нужно ставить гигантские радиаторы для обдува — в 100 раз больше площади аналогичных на Земле), по сути надо целые градирни ставить,
— излучением с большой площади (на Марсе не сработает, т.к. генерировать нужно постоянно, а в пылевую бурю излучением не отдать тепло)
— теплопередачей через грунт, для чего надо вкопать радиаторы в планетный грунт.
Как видите, реалистичный только последний способ, который и даст тот тепловой «пузырь» — тепло будет распространяться по большому объему, слабо остывая о контакт с атмосферой.
Насчет атмосферы Марса… Представление у меня как раз верное — вы верно указали про вторую космическую, но видимо не понимаете закона распределения. Для диссипации достаточно, чтобы средняя скорость молекул была примерно 2 км/с, тогда часть молекул получает те самые 5 км/с и идет постепенная утечка. Например, на Земле и Венере идет потеря водорода и паров воды. Пересчитайте с учетом СКО и поймете, что ваши расчеты слишком оптимистичны и близко не совпадают с реальностью. Да, напомню — Марс уже потерял основную атмосферу, хоть вы и утверждаете, что этого «не может быть». Кстати, модели по скоростям отдельных фракций для Марса на хабре уже разбирались
Да, напомню — Марс уже потерял основную атмосферу, хоть вы и утверждаете, что этого «не может быть»
Потерял, за срок около 4 миллиардов лет (ладно в основном он терял атомосферу около 1 миллиарда). Для Человечества срок даже в миллион лет — огромен, даже потери 10% за 10 тыс. лет скорее всего допустимы (Человечество либо найдет способы терраформировать Марс к тому времени, либо погибнет/потеряет интерес к Марсу).
Для диссипации достаточно, чтобы средняя скорость молекул была примерно 2 км/с, тогда часть молекул получает те самые 5 км/с и идет постепенная утечка
Это не сильно важно, можно пересчитать на энергию, скажем, в 1 км/с, это не отменяет факта, что атомосфера Марса это 25 ТРИЛЛИОНОВ тонн, ну потеряет Марс за тысячу лет и тысячу реакторов не одну миллионую, а одну сто тысячную, сильно это изменит расчеты.
Пересчитайте с учетом СКО
Ок, покажите ваши расчеты.
5 грамм кислорода — это примерно 5 литров. Или если добавить азота, то получится 25 литров воздуха.
Судя по этой статье человек потребляет примерно 0.5 г кислорода в минуту, то есть произведенного кислорода хватит на 10 минут. Что не так уж и мало. Поставь 10 таких MOXIE, и астронавт сможет существовать на Марсе.
SomaTayron
1. Его не нужно охлаждать. Его нужно нагревать. К счатью, потери будут меньше, чем на Земле.
2. Выходящий кислород может остужаться через теплообменник, нагревая поступающий газ. Принцип рекуператора.
3. В планетарных масштабах даже целые города на Марсе никак не повлияют на климат таким образом.
Судя по этой статье человек потребляет примерно 0.5 г кислорода в минуту, то есть произведенного кислорода хватит на 10 минут. Что не так уж и мало. Поставь 10 таких MOXIE, и астронавт сможет существовать на Марсе.
SomaTayron
1. Нужно охлаждать реактор, что на Марсе задача не из простых.
2. После нагрева до 800 градусов кислород надо остужать.
3. Возвращаемый в атмосферу перегретый СО неизбежно ведет к тепловому «пузырю».
1. Его не нужно охлаждать. Его нужно нагревать. К счатью, потери будут меньше, чем на Земле.
2. Выходящий кислород может остужаться через теплообменник, нагревая поступающий газ. Принцип рекуператора.
3. В планетарных масштабах даже целые города на Марсе никак не повлияют на климат таким образом.
Если речь была бы только о СЖО, то я бы и не говорил, но хотят то кислород для носителя добывать.
Не понял, вы имеете ввиду, что ядерный реактор нужно нагревать?!
А насчет нагрева поступающей смеси от кислорода или СО… через теплообменник температуры разве что выровняться до средней (хотя это длительный процесс, с потерями). Прикинем навскидку. Теплоемкость кислорода 800 гр 7,375 (кДж/(кг*С)), атмосферы (допустим 0 гр) — всего 0,8. Даже при огромном желании через теплообменник кислород не охладить ниже +700…
PS насчет планетарных масштабов — лед на Марсе находится ниже тройной точки, так что для «эффекта мотылька» много не понадобится, а исправить уже не получится
Не понял, вы имеете ввиду, что ядерный реактор нужно нагревать?!
А насчет нагрева поступающей смеси от кислорода или СО… через теплообменник температуры разве что выровняться до средней (хотя это длительный процесс, с потерями). Прикинем навскидку. Теплоемкость кислорода 800 гр 7,375 (кДж/(кг*С)), атмосферы (допустим 0 гр) — всего 0,8. Даже при огромном желании через теплообменник кислород не охладить ниже +700…
PS насчет планетарных масштабов — лед на Марсе находится ниже тройной точки, так что для «эффекта мотылька» много не понадобится, а исправить уже не получится
так что для «эффекта мотылька» много не понадобится
Масса атмосферы Марса в 200 раз меньше Земной, однако это все равно очень даже дофига, даже не считая массу поверхности. Люди умудрились на пару градусов поднять средную температуру Земли только за счет парникового эффекта, слишком уж мы мельки для планетарных маштабов.
Поэтому чтобы поднять средную температуру Марса на 1 градус или снизить давление на 1% в разумное время потребует переселить на Марс большую часть Человечества.
P.S. Кстати, повышение температуры на пару градусов и превращения льда (точнее замороженного CO2) в пар это один из основных сценариев терраформирования и формирования атмосферы с давлением на уровне Эвереста, когда люди могли жить без скафандеров только с кислородными масками, правда никто не расчитывает поднять темературу настолько чисто за счет ядерных реакторов.
Увы, на Марсе «замороженный CO2» даже и греть не нужно — достаточно нарушить только целостность грунта. Разница небольшая, 60 и 66 мБар, но де-факто отложения уже перешли тройную точку и при вскрытии грунта они сами испаряться, даже греть не надо. Так что если замахиваться на колонии основной вопрос как раз в том, чтоб при «добыча» этого ресурса не привела к варварским потерям.
Строго говоря, отложения и сами немного «подтравливают», даже без вмешательства, потому то Марс и не полностью без атмосферы — его потери компенсируются испарениями из грунта. Но потери то зависят от начальной концентрации, которую вы и призываете увеличить. Если испарить отложения, то по обычной экспоненте лет за 10 Марс примет почти текущий вид атмосферы, а лет за 150 приблизится к состоянию Луны
Строго говоря, отложения и сами немного «подтравливают», даже без вмешательства, потому то Марс и не полностью без атмосферы — его потери компенсируются испарениями из грунта. Но потери то зависят от начальной концентрации, которую вы и призываете увеличить. Если испарить отложения, то по обычной экспоненте лет за 10 Марс примет почти текущий вид атмосферы, а лет за 150 приблизится к состоянию Луны
его потери компенсируются испарениями из грунта.
Ну что вы за сказки расказываете на техническом ресурсе? Потери атмосферы Марса около 100 грамм / секунду или порядка 3 тыс. тонн за земной год, общая масса атмосферы Марса 25 триллионов тонн, То есть без всяких испарений из грунта Марс полностью потеряет свою атмосферy через 10 миллиардов земных лет, а не
лет за 150 приблизится к состоянию Луны
по обычной экспоненте
Это все-таки технический ресурс, если что-то утверждаете — приводите формулы, расчеты или научные статьи.
Почему потери атмосферы Марса должны возрастать по экспоненете? Почему через 10 лет? Потому что вам так захотелось и красивые цифры?
Ну предположим «замороженный CO2» превратился весь в пар, у него будет практически нулевая кинитическая энергия, откуда возьмется огромное количество энергии, чтобы за 10 лет разогнать всю атмосферу до 2 космической?
Кроме солнечной энергии там больше энергии нет, но почему это вдруг солнечный ветер будет сдувать атмосферу по экпоненте? Покажите хоть какие-то доказательства?
Я вам больше скажу, даже если взять ВСЮ падающую на Марс солнечную энергию и потратить ее только на разгон атмосферы до 2 космической, то потребуется тысячи лет, чтобы Марс потерял имеющую у него сейчас атмосферу (которой если что 45 триллионов тонн), если атмосферы станет больше, то даже всей солнечной энергии с 100% кпд потребуется десятки тысяч лет, чтобы сдуть эту атмосферу.
То есть потеря атмосферы ни за 10 лет, ни за 150 лет невозможно даже чисто теоретически.
Не совсем понимаю, что у вас вызвало вопросы. Есть барометрическая формула экспонентного типа. Есть низкая плотность Марса, из за чего атмосфера не так сильно сосредоточена у поверхности и «размазана» более равномерно по высоте.
Если вы хотите у поверхности давление, сходное с земным, то масса «столба» атмосферы должны быть большей, чем для Земли. Соответственно она будет «выдавлена» даже выше «земной», поэтому будет быстро терять не только водород, гелий и водяные пары, но и кислород и даже углекислый.
О том и речь, что ресурс технический, поэтому базовые понятия вроде как можно и не расписывать, подразумевается, что они и так известны.
На всякий случай повторно переспрошу — вы реально думаете, что для потери атмосферы средняя скорость молекул должна быть не менее второй космической? Иными словами, вы отрицаете Максвелловское распределение? Прежде чем отвечать, небольшой экскурс в понятие критерия устойчивости атмосферы
www.astronet.ru/db/msg/1188273
Кстати, чтоб понять скорость потери в диапазоне средней скорости молекул, можете тут глянуть. Как видите, при 0,2*V2к аж 50 тыс лет, а при 0,33 — всего несколько недель.
amp.ru.google-wiki.info/3385771/1/dissipatsiya-atmosfer-planet.html
PS в последней ссылке увидите, что Марс «награжден» еще и значительным нетерминальным механизмом, который еще больше ускоряет процесс
Если вы хотите у поверхности давление, сходное с земным, то масса «столба» атмосферы должны быть большей, чем для Земли. Соответственно она будет «выдавлена» даже выше «земной», поэтому будет быстро терять не только водород, гелий и водяные пары, но и кислород и даже углекислый.
О том и речь, что ресурс технический, поэтому базовые понятия вроде как можно и не расписывать, подразумевается, что они и так известны.
На всякий случай повторно переспрошу — вы реально думаете, что для потери атмосферы средняя скорость молекул должна быть не менее второй космической? Иными словами, вы отрицаете Максвелловское распределение? Прежде чем отвечать, небольшой экскурс в понятие критерия устойчивости атмосферы
www.astronet.ru/db/msg/1188273
Кстати, чтоб понять скорость потери в диапазоне средней скорости молекул, можете тут глянуть. Как видите, при 0,2*V2к аж 50 тыс лет, а при 0,33 — всего несколько недель.
amp.ru.google-wiki.info/3385771/1/dissipatsiya-atmosfer-planet.html
PS в последней ссылке увидите, что Марс «награжден» еще и значительным нетерминальным механизмом, который еще больше ускоряет процесс
Как видите, при 0,2*V2к аж 50 тыс лет, а при 0,33 — всего несколько недел
Марс терял атмосферу в течении нескольких сотен миллионов, возможно, даже нескольких миллиардов лет. Как раз в этом плане у него атмосферу устойчивая. Еще раз возьмите эти формулы и попытайтесь посчитать сколько энергии нужно для изменения средней скорости атмосферы массой в 25 триллионов тонн.
Марс «награжден» еще и значительным нетерминальным механизмом, который еще больше ускоряет процесс
На данный момент, Марс теряет меньше земли и потеряет половину атмосферу через 5 млд. лет, даже если процесс ускориться в тысячу раз это будет все равно 5 млн.лет на потерю половины атмосферы.
Если вы хотите у поверхности давление, сходное с земным, то масса «столба» атмосферы должны быть большей, чем для Земли
Атмосферное давление равное Земному в ближайшие сотни лет недостижимо, в лучшем случае можно получить атмосферное давление уровне Эвереста.
Да, Марс терял не сотни миллионов, а миллиарды лет. Даже Луна все еще теряет атмосферу — этот процесс вообще не имеет конца, так что аргумент не понятен. Более того, никто точно не может сказать, из каких газов состояла первичная атмосфера Марса, известно только какова она сейчас и с какой скоростью она бы теряла ее, если бы атмосфера имела бы такой парциальный состав.
Да, сейчас Марс теряет газа примерно 114 т в год. С Землей сложнее — формально шар теряет около 50 тыс тонн в год (32,8 тыс т.газа+космический мусор), при этом растет космический мусор, плюс Луна набирает 6 тыс тонн в год. При этом потери системой 29 тыс т. примерно компенсируется космическим мусором, суммарный баланс стремится к нулю. Не совсем понятно, что именно вы подразумевали к сравнению и зачем.
При этом у Земли порядка 5 квдрл тонн атмосферы.
Скажите, вы хоть открыли ссылки и пробовали посчитать? Хотя нет, скажем иначе. Вы знаете, какова температура в верхних слоях атмосферы? Или еще проще. Вы знаете, что не «теплый воздух поднимается», а что при столкновении молекул какие то получают больше энергии, что повышает их орбиту. Понимаете ли, какова нужна температура для достижения всего 1 км/с?
Да, сейчас Марс теряет газа примерно 114 т в год. С Землей сложнее — формально шар теряет около 50 тыс тонн в год (32,8 тыс т.газа+космический мусор), при этом растет космический мусор, плюс Луна набирает 6 тыс тонн в год. При этом потери системой 29 тыс т. примерно компенсируется космическим мусором, суммарный баланс стремится к нулю. Не совсем понятно, что именно вы подразумевали к сравнению и зачем.
При этом у Земли порядка 5 квдрл тонн атмосферы.
Скажите, вы хоть открыли ссылки и пробовали посчитать? Хотя нет, скажем иначе. Вы знаете, какова температура в верхних слоях атмосферы? Или еще проще. Вы знаете, что не «теплый воздух поднимается», а что при столкновении молекул какие то получают больше энергии, что повышает их орбиту. Понимаете ли, какова нужна температура для достижения всего 1 км/с?
Или еще проще
Еще проще. Закон сохранения энергии.
Рассмотрим атмосферу как замнутую систему, мы включили реактор и сообщили энергию равную 3Kв-ч, вы утверждаете, что система после этого потеряет не 1 кг газа, улетевший с 2 космической, а много больше, правильно?
А теперь смотрите за руками, мы сообщили системе 3 Kв-ч, она потеряла 10 кг газа с кинетической энергией 30 Kв-ч, то есть мы получили вечный двигатель, который выдает больше энергии, чем мы тратим, достаточно поймать улетевший газ и использовать его энергию.
Очевидно, вечный двигатель невозможен. Так что не так в ваших рассуждениях? Да, есть разные слои и какой-то молекуле нужно совсем немного энергии, чтобы улететь от планету, но средняя скорость всех молекул снизиться и добавив 3 Квт-ч энергии вы получите увеличение скорости разных слоев пока систему не покинет 1 кг газа и ее энергия не станет той же, что была до вашего добавления энергии.
А что по вашим ссылкам? Там все правильно, но там есть почти бесконечный источник энергии в виде солнечного излучения, который и позволяет атмосфере покидать планету без нарушения закона сохранения энергии.
Разумеется можно и нужно через ЗСЭ ))) только при этом нужно правильно определить начальные условия.
Рассматривая атмосферную систему как замкнутую, у нас нет источника углекислого газа в грунте. А ели рассматривать вместе с грунтом — то вернее сравнивать с надутым шариком, который вы предлагаете прокалывать. Я то изначально обращал внимание, что отложения не устойчивы, но вы постоянно предпочитаете это ингорировать. В жидком виде при комнатной температуре для углекислого газа нужно давление «всего то» 5,85 МПа.
Следующий ваш костыль вообще вызывает недоумение — если атмосфера это «замкнутая система», то система не может потерять ни молекулы, это абсурд уже в самой постановке задачи. Если же брать всю планету, то в упрощенном виде придание атмосфере Марса энергии приведет к перераспределению энергии среди молекул (вы снова упорно игнорируете максвелловское распределение), в итоге которого часть молекул получат энергии достаточно для покидания атмосферы Марса, а часть соответственно остынут и выпадут в твердый осадок при прохождении тройной точки. Может помните физику — совершая работу газ остывает. Ну, или при использовании огнетушителя он становится холоднее. И вот тот «запас», насколько холоднее может стать грунт и горячее верхняя часть атмосферы вы тоже игнорируете.
Реально конечно сложнее. Углекислый газ не просто так зовется парниковым. У него есть особое свойство — он поглощает коротковолновое излучение и вторично испускает его уже в тепловом спектре, что приводит к росту поглощаемой солнечной энергии и разбалансированию системы. Простой пример по Венере — она то горячее Меркурия, и только гравитация не дает быстро терять атмосферу. По чернотельной модели (цельсии, только расстояние от Солнца и альбедо) получим примерно 160 для Меркурия, аж минус 43 для Венеры (сказывается громадное альбедо), минус 19 Земля, минус 57 Марс. Без учета Альюбедо (тупо нолик) получим 175 Меркурий, 54 Венера, 5 Земля, минус 47 Марс.
Но реальность то совсем иная 7,2 средняя по Земле, и аж минус 20 по Марсу — Земля формально греется парником, но парциально СО2 чудовищно мало (но даже 0,05% сказывается), а Марс холоднее, но доля СО2 в 1900 раз выше, чем на Земле. т.е. марсианский парник на несколько десятичных порядков выше. Да подними вы количество СО2 в атмосфере, и Марс нагреется как печка, градусов до 150. Правда ненадолго. Но учитывание еще и этих фактов для вас явно будет перебором. Так что пассаж про замкнутую систему действительно вводит в ступор.
Что вы далее делаете с руками вообще не ясно. Видимо тот же ляп, что был в википедии в формуле Циолковского (там описывая ракету «забыли про потенциальную энергию» и тоже водили руками). Когда ученики заметили, пришлось даже самому править там кусок.
Рассматривая атмосферную систему как замкнутую, у нас нет источника углекислого газа в грунте. А ели рассматривать вместе с грунтом — то вернее сравнивать с надутым шариком, который вы предлагаете прокалывать. Я то изначально обращал внимание, что отложения не устойчивы, но вы постоянно предпочитаете это ингорировать. В жидком виде при комнатной температуре для углекислого газа нужно давление «всего то» 5,85 МПа.
Следующий ваш костыль вообще вызывает недоумение — если атмосфера это «замкнутая система», то система не может потерять ни молекулы, это абсурд уже в самой постановке задачи. Если же брать всю планету, то в упрощенном виде придание атмосфере Марса энергии приведет к перераспределению энергии среди молекул (вы снова упорно игнорируете максвелловское распределение), в итоге которого часть молекул получат энергии достаточно для покидания атмосферы Марса, а часть соответственно остынут и выпадут в твердый осадок при прохождении тройной точки. Может помните физику — совершая работу газ остывает. Ну, или при использовании огнетушителя он становится холоднее. И вот тот «запас», насколько холоднее может стать грунт и горячее верхняя часть атмосферы вы тоже игнорируете.
Реально конечно сложнее. Углекислый газ не просто так зовется парниковым. У него есть особое свойство — он поглощает коротковолновое излучение и вторично испускает его уже в тепловом спектре, что приводит к росту поглощаемой солнечной энергии и разбалансированию системы. Простой пример по Венере — она то горячее Меркурия, и только гравитация не дает быстро терять атмосферу. По чернотельной модели (цельсии, только расстояние от Солнца и альбедо) получим примерно 160 для Меркурия, аж минус 43 для Венеры (сказывается громадное альбедо), минус 19 Земля, минус 57 Марс. Без учета Альюбедо (тупо нолик) получим 175 Меркурий, 54 Венера, 5 Земля, минус 47 Марс.
Но реальность то совсем иная 7,2 средняя по Земле, и аж минус 20 по Марсу — Земля формально греется парником, но парциально СО2 чудовищно мало (но даже 0,05% сказывается), а Марс холоднее, но доля СО2 в 1900 раз выше, чем на Земле. т.е. марсианский парник на несколько десятичных порядков выше. Да подними вы количество СО2 в атмосфере, и Марс нагреется как печка, градусов до 150. Правда ненадолго. Но учитывание еще и этих фактов для вас явно будет перебором. Так что пассаж про замкнутую систему действительно вводит в ступор.
Что вы далее делаете с руками вообще не ясно. Видимо тот же ляп, что был в википедии в формуле Циолковского (там описывая ракету «забыли про потенциальную энергию» и тоже водили руками). Когда ученики заметили, пришлось даже самому править там кусок.
Используя противоточный теплообменник можно нагреть почти до температуры выходящего газа.
7 т ракетного топлива
Горючего. Топливом называют два компонента вместе.
Пробежал быстренько по PDF-ке с описанием Moxie, получается там тратят примерно 6 ватт-часов на 1 грамм кислорода. Может я и неправильно понял, но это получается на порядок эффективнее электролиза, а CO можно и в качестве топлива использовать (не бог весть как удобно — низкая энергия и засирание движков углеродом, но все-таки можно).
А подобный прибор для работы на подводных лодках сделать нельзя?
Интересно, как они высчитали, что нужна 1 тонна кислорода в год на человека. Это мало, нет?
Я о том, что разные физические процессы требуют разных затрат кислорода. Например, при ходьбе, спорте или сексе — нужно разное количество воздуха (и кислорода соответственно).
Или когда человек попадает на Марс, он превращается в овоща, которому надо только ходить, думать и разговаривать?!
Я о том, что разные физические процессы требуют разных затрат кислорода. Например, при ходьбе, спорте или сексе — нужно разное количество воздуха (и кислорода соответственно).
Или когда человек попадает на Марс, он превращается в овоща, которому надо только ходить, думать и разговаривать?!
Это мало, нет?
Нет, 1 грамм это 1 литр кислорода или 5 литров смеси кислорода с другими газами. См тут.
разные физические процессы требуют разных затрат кислорода
А еще бывают карлики и гиганты. :) Думаю они считали потребление среднего человека с активными нагрузками. Плюс, получать кислород из углекислого газа мы умеем давно, возможно тонна в год нужна для компенсации потерь.
только одна маленькая ложечка дегтя портит весь оптимизм статьи:
для человеческогг дыхания нужна газовая смесь в которой от 20 до 25% кислорода.
в качестве наполнителя может быть инертный газ или газ, который (активно) не участвует в биопроцессах. наприер тот же азот.
таким образом то что на марсе добыт кислород — это конечно событие технического характера, а то что его типа хватит на 10 мин дыхания — это популизм для домохозяек, что те смогли оценить в своем фрейме восприятия новость.
для того чтобы создать пригодную для дыхания газовую смесь, нужно или завозить тот же азот, причем даже если брать циферки из статьи '"тонна кислорода в год" — то нужно 4 тонны азота или иного газа.
азот почти весь целиком выдыхается обратно, так что в замкнутых помещениях с условной герметизацией в 99.5% расход азота будет минимальным.
но все равно его нужно завезти, что при текущих технологиях и стоимости килограмма груза доставленного на марс — очень очень дорого.
остаются два других варианта:
добыча азота на месте, об чем пока ни слова
либо синтез газа-наполнителя на месте, из подручных материалов, для замены азота.
на самом деле проблема крафтинга дыхательной смеси является важным вопросом для создания человеческой колонии на Марсе наряду с проблемой наличия воды. почему ее так усиленно ищут: без локальной воды стоимость колонии будет просто чудовищной
только одна маленькая ложечка дегтя портит весь оптимизм статьи:
Нет, почитайте эту статью, существует многожество систем регенирации. Там же расписаны затраты на каждый способ, например тупо выкидывать чистый кислород нужно терять порядка 50 кг/сутки, другие способы порядка 1кг воды/сутки.
наряду с проблемой наличия воды. почему ее так усиленно ищут
Вообще-то на Марсе найденные запасы льда уже БОЛЬШЕ чем сумарные запасы пресной воды на Земле. То есть проблема не наличия воды, проблема выбрать оптимальное место для колонии рядом с достаточными запасами льда. Например, ниже кратер с 2200 кубических киллометрах льда (что равно крупнейшим озерам на Земле, например Байкал всего в 10 раз больше).
для человеческогг дыхания нужна газовая смесь в которой от 20 до 25% кислорода.
та вроде нет:
Система жизнеобеспечения экипажа космического корабля «Аполлон» разработана и изготовлена фирмой Airsearch (США). Система обеспечивает поддержание в кабине корабля температуры в пределах 21—27 °C, влажности от 40 до 70 % и давления 0,35 кг/см². При подготовке к старту и при старте атмосфера в кабине состоит из 60 % кислорода и 40 % азота, в полёте эта смесь стравливается и заменяется чистым кислородом.
С описания корабля
Аполлон
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Первые 5 грамм кислорода на Марсе: установка MOXIE на марсоходе «Настойчивость» работает