Дотянуться до Урана.

Wyvern-2>>> Перед тем, как неплохо с Правилами монастыря ознакомиться
Streamflow>> Давно знаком, но правила поведения устанавливаю для себя сам.
Wyvern-2> Такой стиль приводит, как правило, к общению самого с самим
Wyvern-2> Ник

Не страшно. Если не считать последние 5 недель, то почти 3 последних года я добровольно не участвовал ни в каких форумах и вполне был этим доволен.

Утянул, спасибо

Wyvern-2> Я уже попытался показать, что цифры ЭНЕРГОзатрат на добычу гелия3 на Луне - среднекосинусоплевковопотолочные Взяты из работы, где сравнивалась добыча угля открытым методом и гелия3

Всё элементарно. Желательно использовать по возможности весь гелиеносный слой, т.е. выгребать реголит на глубину до 2-3 м, а то и больше. Чтобы пропустить его через машину-экстрактор, нужно его сначала "выкопать" - висконсинцы предлагают роторный ковш. Вот тут и делается оценка энергозатрат, аналогия с земной техникой вполне понятна.
Нота Бени: у реголита хреновая теплопроводность.

Wyvern-2> Кроме того - вовсю идет оперирование ЭНЕРГОзатратами, и они "машинально" приравниваются к затратам вообще и , особенно, к ФИНАНСОВЫМ. Тем не менее НИОКР в энергозатратах не рассчитать!

Когда речь идёт о сроках в 30-50 лет, сделать финансовые оценки практически невозможно.
А энергетические оценки - "на все времена" Не 100% точны, но это более-менее надёжный ориентир.
Тем более что нередко "цена денежная" пропорциональна "цене энергетической".

Wyvern-2>> Я уже попытался показать, что цифры ЭНЕРГОзатрат на добычу гелия3 на Луне - среднекосинусоплевковопотолочные Взяты из работы, где сравнивалась добыча угля открытым методом и гелия3
Fakir> Всё элементарно. Желательно использовать по возможности весь гелиеносный слой, т.е. выгребать реголит на глубину до 2-3 м, а то и больше. Чтобы пропустить его через машину-экстрактор, нужно его сначала "выкопать" - висконсинцы предлагают роторный ковш. Вот тут и делается оценка энергозатрат, аналогия с земной техникой вполне понятна.
Кому "желательно"? Нам - нафиг не нужна, оценка содержания гелия3 в 20 см слое грунта есть? Зачем на 2-3 метра буриться? Нужно будет "грядущим поколениям" - коли ничего умнее не придумают - пусть бурятся .
Fakir> Нота Бени: у реголита хреновая теплопроводность.
И его придеться дробить - уже ясно.
Wyvern-2>> Кроме того - вовсю идет оперирование ЭНЕРГОзатратами, и они "машинально" приравниваются к затратам вообще и , особенно, к ФИНАНСОВЫМ. Тем не менее НИОКР в энергозатратах не рассчитать!
Fakir> Когда речь идёт о сроках в 30-50 лет, сделать финансовые оценки практически невозможно.
Fakir> А энергетические оценки - "на все времена" Не 100% точны, но это более-менее надёжный ориентир.
А оценка себестоимости выработки этих Энергозатрат? Хотя бы мощность солнечного излучения на 1 м квадратный на Луне и у Урана.

Fakir> Тем более что нередко "цена денежная" пропорциональна "цене энергетической".
Не знаете, почему золото моют золотоискатели часто в более золотоносных породах, чем драги?

Wyvern-2>> Я уже попытался показать, что цифры ЭНЕРГОзатрат на добычу гелия3 на Луне - среднекосинусоплевковопотолочные Взяты из работы, где сравнивалась добыча угля открытым методом и гелия3
Fakir> Всё элементарно. Желательно использовать по возможности весь гелиеносный слой, т.е. выгребать реголит на глубину до 2-3 м, а то и больше. Чтобы пропустить его через машину-экстрактор, нужно его сначала "выкопать" - висконсинцы предлагают роторный ковш.

А если у моего гипотетического ровера, раскладывающего аэрогель по поверхности поставить впереди бульдозерный нож отодвигающий всего 5мм слой реголита при движении то это как считать будем?

Ник

Ник, не хочу тебя огорчать, но твой ровер.. плохой. В амовских кернах содержание гелия росло с глубиной, и на ~двух метрах (что и есть длина самого длинного керна) оно достигло пика. Там что выводы делай.

А может реголит бонбой атомной греть? В подлунной полости.
Хотя его ж туда ещё засыпать надо будет.

au> Ник, не хочу тебя огорчать, но твой ровер.. плохой. В амовских кернах содержание гелия росло с глубиной, и на ~двух метрах (что и есть длина самого длинного керна) оно достигло пика. Там что выводы делай.

....вначале взрывное вскрытие

Ник

au>> Ник, не хочу тебя огорчать, но твой ровер.. плохой. В амовских кернах содержание гелия росло с глубиной, и на ~двух метрах (что и есть длина самого длинного керна) оно достигло пика. Там что выводы делай.
Wyvern-2> ....вначале взрывное вскрытие

Ох... Не цитата, но близко к тексту: "Примерно половина газов выделяется просто при обращении (handling) с грунтом".
Или это шутка была?

au>>> Ник, не хочу тебя огорчать, но твой ровер.. плохой. В амовских кернах содержание гелия росло с глубиной, и на ~двух метрах (что и есть длина самого длинного керна) оно достигло пика. Там что выводы делай.
Wyvern-2>> ....вначале взрывное вскрытие
au> Ох... Не цитата, но близко к тексту: "Примерно половина газов выделяется просто при обращении (handling) с грунтом".
au> Или это шутка была?

Ну тады, на ПЕРВОЕ время, пока не соскребет 2м (это 400 проходов или 1200 часов работы, примерно 3 лунных дня) выход гелия будет меньше
Зато накопиться водорода для пушки

Ник

А как там с соотношением водород-дейтерий?

Streamflow> По заявкам некоторых участников форума приступаю к описанию основных характеристик гелий-дайвера.

Модель атмосферы Урана

Вторая, уточнённая по экспериментальным данным, версия, максимальные отличия которой от первой в зоне полётов дайвера составляют не более 2 К.

Для того, чтобы провести оценку характеристик уранианского дайвера SL II, эксплуатация которого должна обеспечить будущую глобальную энергетику необходимым количеством гелия-3, необходимо построить модель атмосферы Урана в окрестности температурного оптимума (минимума), то есть там, где могли бы происходить полёты этого аппарата.

Известно, что атмосфера Урана примерно на 5/6 состоит из водорода, на 1/6 – из гелия, и 2 – 3% приходятся на метан и другие примеси. При давлениях (p) примерно от 2.5 до 15 кПа температура (T) атмосферы Урана постоянна и равна 53 К [1], выше и ниже температура становится больше. При давлении 100 кПа температура атмосферы равна 75 К [1, 2], а при 230 кПа – 100 К [3].

Известно, что давление (и плотность) изотермической атмосферы изменяется экспоненциально. Отсюда очевидно, что при аппроксимации температуры атмосферы по давлению в качестве параметра следует использовать логарифм давления. В окрестности экстремума любая гладкая функция описывается квадратичной зависимостью. Однако, вследствие наличия зоны постоянных температур, при давлении около 15 кПа имеется не только точка минимума, но и точка перегиба «слева», со стороны меньших давлений. Поэтому аппроксимационную зависимость T(p) в интересующей нас зоне можно записать следующим образом:

T = a + b log²(p/p*) при p > p*,
T = const при p < p*

Используя имеющиеся данные для атмосферы Урана, легко получить: а = 53 К, b = 32.5 К, p* = 15 кПа, и выражения становятся следующими:

T = 53 + 32.5 log²(p/p*) (К) при p > p*,
T = 53 (К) при p < p*, (1)
2.5 < p < 250 (кПа)

В точках p = 10, 100 и 230 кПа эта аппроксимация даёт значения температуры, отличающиеся от указанных в [1 – 3] не более чем на 1 К. Оценки показали, что при крейсерских полётах дайвера для сбора гелия-3 интерес представляют уровни атмосферы, где давление находится в пределах 5 – 100 кПа. Так что формула (1) даёт вполне адекватные результаты при её использовании в интересующих нас оценках.

Следует отметить, что в зоне полётов для сбора гелия-3 в неконденсированном состоянии могут находиться только гелий, водород и неон [4], причём данные о наличии последнего в атмосфере Урана отсутствуют. Таким образом в полетной зоне атмосфера состоит только из водорода и гелия с массовым соотношением 0.845 : 0.155 [2]. Тогда её молекулярная масса будет равна m = 2.32 кг/кмоль, а газовая постоянная R = 3.58 кДж/К.

Литература

1. Moseley, H., Conrath, B., Silverberg, R. F. – Atmospheric temperature profiles of Uranus and Neptune. Astrophysical Journal, vol. 292, May 15, 1985. 1985ApJ...292L..83M Page 2:L84
2. Palaszewski, B. – Atmospheric Mining in the Outer Solar System. NASA/TM – 2006-214122, AIAA–2005–4319, http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2006/TM-2006-214122.pdf
3. Планеты Солнечной системы. Уран. Планеты Солнечной системы. Уран
4. Энциклопедия Кругосвет. Физика низких температур. Страница не найдена | Энциклопедия Кругосвет

Данные для сравнения

а на Луне моноциты есть ?

valture> а на Луне моноциты есть ?
Монациты?

valture>> а на Луне моноциты есть ?
Татарин> Монациты?

ну эти - которые пески ...

valture>>> а на Луне моноциты есть ?
Татарин>> Монациты?
valture> ну эти - которые пески ...
Пока не привозили.

Streamflow>При давлениях (p) примерно от 2.5 до 15 кПа температура (T) атмосферы Урана постоянна и равна 53 К [1], выше и ниже температура становится больше. При давлении 100 кПа температура атмосферы равна 75 К [1, 2], а при 230 кПа – 100 К [3].
Во многих источниках после 86 года температурный минимум указывается при давлении 100 миллибар. К сожалению, самые интересные источники в платном доступе.

Streamflow>>При давлениях (p) примерно от 2.5 до 15 кПа температура (T) атмосферы Урана постоянна и равна 53 К [1], выше и ниже температура становится больше. При давлении 100 кПа температура атмосферы равна 75 К [1, 2], а при 230 кПа – 100 К [3].
RD> Во многих источниках после 86 года температурный минимум указывается при давлении 100 миллибар. К сожалению, самые интересные источники в платном доступе.

Не страшно, 100 миллибар - это и есть 10 кПа. В найденной Вами отличной ссылке [1] на фиг. 2 показан профиль температур при давлениях 8 - 90 кПа. Более ничего не надо

Wyvern-2>> ....вначале взрывное вскрытие
au> Ох... Не цитата, но близко к тексту: "Примерно половина газов выделяется просто при обращении (handling) с грунтом".
au> Или это шутка была?

Оппа! А сначала даже не всосал Понимаешь о чем я?

Ник

haleev> А как там с соотношением водород-дейтерий?
А какая разница?

Вообще, данная тема приводит мне на память две широкоизвестные фразы

1) "За морем телушка - полушка, да рубль перевоз"

2) "И одна малэнкая, но очэн гордая птичка сказала: а вот я полечу прямо на солнце!"
(это больше к RD )

Пересчитал характеристики 3 вариантов дайвера по уточнённой модели атмосферы. Максимальные отклонения параметров оказались в пределах 2 - 3%. Итоговые результаты - удельный расход энергии при добыче гелия-3 остались прежними: 190 МДж/г при полётном числе Маха M = 1.0 и 110 и 90 МДж/г при M = 0.6.

Fakir> ...."За морем телушка - полушка, да рубль перевоз"

И еще: "Настоящие герои всегда идут в обход!"(с)к/ф "Д-р Айболит 66"

Ник

Streamflow> Пересчитал характеристики 3 вариантов дайвера по уточнённой модели атмосферы. Максимальные отклонения параметров оказались в пределах 2 - 3%. Итоговые результаты - удельный расход энергии при добыче гелия-3 остались прежними: 190 МДж/г при полётном числе Маха M = 1.0 и 110 и 90 МДж/г при M = 0.6.
А зачем вообще нужна высокая скорость в "собирательном" режиме?