Энергоносители на Марсе

> КПД фотосинтеза всего один процент, и существенно повысить его навряд ли реально, сомнительны двадцать процентов у хлореллы, в противном случае, выгодно было бы на Земле ее выращивать взамен нефти!
20% - это сколько энергии из попавшей на хлоропласт усваивается. А 1% - это из "энергии всего", включая не попавшую.
На самом деле растениям больше 1% и не надо - углекислоты в воздухе на большее нет.

>20% - это сколько энергии из попавшей на хлоропласт усваивается
Обычно говорится о 90%,правда поглощается не весь частотный диапазон.
Если просчитывать данные экспериментов по хлорелле, изложенные в инете, получается примерно 10-20% Но в любом случае, вопрос открытый. Планы волучения нефти из водорослях есть:
http://www.cbio.ru/modules/news/article.php?storyid=1131

Вот тут

тоже про всевозможные топлива из водорослей пишут. Правда немного в стиле "у нас есть ТАКИЕ приборы! Но мы вам о них не расскажем."

Но у водорослей в плюсах то что при нормальных условиях они множатся сами. А в минусах то что они требуют водички и вообще их нормальные условия не сильно согласуются с условиями на Марсе...

Да, интересная идея с "внешним аквариумом" вокруг станции, но "есть один нюанс"... Что будет с рыбками и крабиками, которые подплывут к внешней стенке аквариума? Ведь они будут облучаться, и им от этого может стать плохо.

А им в любом случае не долго жить.. а эта радиация в организме не накапливается...

с программой Emissions-to-BiofuelsTM как раз и вышел скандал. Фирма закрыта. Но в целом морские водоросли на порядок продуктивней наземных растений. В целом народ этим занимается, думаю 10-20% там достижимы, особенно при повышении концентрации углекислого газа. Остальные вопросы к спецам.
>а эта радиация в организме не накапливается...
да, нейтроны слава богу не долетают, дохнут по дороге. От сильной, но слабоэнергичной (менее 1 Мэв) Солнечной радиации достаточно слоя воды в 1-10 см, а шуба в несколько метров нужна для защиты от "слабого", но постоянно действующего сверхжесткого космического излучения: протоны и ядра более 1 Гэв. Рыбы и ракообразные намного устойчивей к радиации, да и их жизненный цикл будет порядка 100-200 суток. Космическое излучение экспонирует себя критично где то только через год, а солнечное задерживается в тонком слое воды.
>они требуют водички и вообще их нормальные условия не сильно согласуются
Воды на Марсе навалом, больше чем углекислоты. Большие купола в разряженной атмосфере могут сохранять тепло наверное даже и без теплоизоляции. Фосфаты и другие элементы наверняка найдутся, а вот слабое место азот. Насколько знаю его нормальное состояние газ, в виде минералов неорганического происхожления обычно не встречается (в земной коре его 0,0019%). Его фиксируют водоросли и бактерии из атмосферы. Увы, в атмосфере Марса его около процента.
Если азотные минералы (аммонаты, нитраты и нитриты) будут обнаружены, то это свидетельства бывшей жизни. Хотя, в атмосфере Марса найдены спорадические выделения метана и, главное, аммиака http://news.bbc.co.uk/hi/russian/sci/tech/newsid_3900000/3900001.stm , что может свидетельствовать о наличии жизни или органических остатков.

Что-то вы путаете с энергетикой хлоропластов, у них есть жесткие физические ограничения, если б у водорослей эффективность была бы большей, то генетики могли бы внедрить бы подобный хлоропласт и в наземные растения, и многокрайтно повысить прирост их биомассы!
Есть еще сверхжесткие космические лучи или космические ливни, от них можно спрятаться только на глубинах сотни метров!!!

Биомасса - она растёт не из-за усвоения энергии, а из-за усвоения углекислоты. И больше чем вокруг есть - усвоить невозможно.

>>А собственно - зачем нам турбина?
T.A.> господа, правильно ли я понял из вашей дискуссии, что МГД преобразователи (а там вроде 60-70%) на сегдняшний момент по каким то причинам технический тупик? Ведь они привлекательны тем что там нет движущейся механики.
МГД ОЧЕНЬ пристально рассматривают применительно к космическим реакторам. Последняя конфа была в ноябре, вроде, 2007 - посмотрите в сети, интересные вещи там рассказывали. Так там больше половины докладов - концепты с МГД-преобразователем.

Главной фишкой МГД в космосе является в первую очередь возможная высокая температура холодильника - до 1200С (при КПД 20-25%). Следовательно - очень маленькая площадь радиаторов. Следовательно - очень высокая удельная мощность и большие возможные мощности при разумной массе.

Минус один, но зато ОЧЕНЬ серьёзный: кто-то должен отвалить кучу денег на исследования. Особенно это касается реакторов с газофазной зоной.

Вот, например:

особенно приколен концепт PMI-GCR: пульсовый газофазник с чистым МГД-преобразованием. Красиво.

___
Что касается земных дел, то там плюсы иные, а главный минус всё тот же.
Формально реактор с МГД+турбина преобразованием рассматривается для Поколения 4. Но то, что это пойдёт в жизнь, как-то слабо верится.

>спрятаться только на глубинах сотни метров!!!
от "сверхжесткого" космического излучения достаточно надежно защищают и 10 тон воздуха на метр кв. Не надо сотен.
>Что-то вы путаете с энергетикой хлоропластов
у любого хлоропласта (наземного или морского) квантовый выход 0,95. На этом даже хотят даже датчики конструировать гдето в MIT . Только не весь частотный диапазон поглощается. См. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/.../Chlorophyll_ab_spectra.png
частотное окно можно было бы совместить с фотоэлементами, если бы не сильное рассеяние.
У других водорослей есть "дополняющие" к хлорелле полосы поглощения, даже в инфрасвете (1000 нм):

Но окно 500-600 нм остается. Возможно, что генной инженерией удастся восполнить этот пробел В идеале смесь таких водорослей, если она будет биологически совместима, или новая ГМ водоросль должны иметь будет иметь ЧЕРНЫЙ цвет.
А эффективность накопления энергии уже зависит от физиологии растений. Водорослям проще. Им не надо дифференцироваться, бороться с коружающей средой - только накапливать биомассу. Лидер среди наземных растений молодой бамбук. Его рекорд скорости роста 120 см за сутки,
но его суммарный КПД как топлива всего 1-3%.
>Биомасса - она растёт не из-за усвоения энергии
Если гонять по замкнутому циклу, то это не проблема. А для роста видимо все есть на Марсе,
азот (а его требуется 3% от биомассы) на худой конец можно концентрировать из атмосферы и фиксировать биологическим или химическим методом.

Насчет хлореллы. Не надо совмещать теплицу с жилым объемом. Достаточно давление 1/40 атмосферы, чтобы обеспечить температуру воды 20'C. Конструктивно это может быть шланг, раскинутый по поверхности, по которому по кругу прокачивается жижа.

Да, кстати о б азоте я как-то и не подумал - привык что его бесконечно много Еще там микроэлементы разные вроде нужны (железо, марганец, что там еще) - но их наверное можно найти в грунте.
Ну а азот - концентрировать. Все равно атмосферу придется концентрировать. И вообще, людям для дыхания все равно что-то нужно в составе воздуха как наполнитель, азот или гелий. А 1% это не так уж мало. У нас углекислоты в воздухе 0.3% всего - и ничего, все зеленое из нее растет и не жалуется.

Факир

Посмотрел я цифирки про Фобос — интересно стало, а тебе? Ну, в контексте тех разговоров и т.п.

ИДЕЯ!

а что если Фобос распилить и по кускам спускать на Марс. Эдакий дайвер, который возит куски этой глыбы - все равно она упадет. Нужно придумать только способ конверсии кинетической энергии в во что нибудь подходящее. Удельная энергоемкость таких камней относительно небольшая,порядка 5*10Е6 Дж/кг , можно даже и в "химию" превратить. Или специальную посадочную площадку генератор сконструировать. Заодно и атмосферу можно разогреть. В общем запасы энергии колоссальные, порядка 10 млн. мегатонн в тротилловом эквиваленте. Короче, распилить Фобос - вот благородная задача человечества по терраформированию Марса номер один!
А когда Фобос закончится, можно и за Деймос взяться

T.A.> ИДЕЯ!

Специально для подобных ИДЕЙ на этом форуме открыт целый раздел: Сон разума
Просьба не флудить ими тут — тема пока ещё в Космическом. Это модераториал, обсуждать не рекомендуется.

ладненько! Спасибо что предупредили, не знал.
По формальным признакам идея к теме топика имеет прямое отношение отношение. Но учитывая модераториал конечно согласен.

alex_zeed> У нас углекислоты в воздухе 0.3% всего - и ничего, все зеленое из нее растет и не жалуется.
Нет - всего 0,038 %.

T.A.> ИДЕЯ!
Нахрен эти булыжники на Марсе не нужны. а вот комету уронить и восполнить недостаток в лёгких элементах (том же азоте) - смысл имеет.

>а вот комету уронить
наверное, комету можно ронять частями, россыпью. То есть, организовать постоянный приток необходимых легких элементов и постепенный разогрев атмосферы БЕЗ катастроф. Но здесь уже нужна целая служба.
>Главной фишкой МГД в космосе является в первую очередь возможная высокая температура холодильника - до 1200С (при КПД 20-25%).
в принципе, не раскрыт до конца потенциал термоэмиссионных генераторов. Опытные образцы могут давать до 40%, правда плата за это низкая удельная мощность. Зато подкупает крайняя простота. Там ничего кроме электронов и ионов не движется
>кто-то должен отвалить кучу денег на исследования
может быть потратив относительно небольшие деньги на продвижение этой тематики (т.е. не разрабатывая новых типов реакторов) можно было бы решить этот вопрос. Хотя, конечно, такой удельной мощности как у МГД у него не будет.

Если бы хлоропласты имели 95 процентную эффективность усвоения света, они были бы не зеленые, а черные, и водоросли расли бы гораздо быстрее! Но они могут поглощать только в узком диапазоне волн, и то с невысокой эффективностью!
Один процент, это научно доказано, а 95 взято с потолка!
МГД генераторы малореальны по многим причинам

а теперь можно?

так вот, дорогой AU,
берем мы ножовку, или другой подходящий инструмент, и начинаем работу.
>Нахрен эти булыжники на Марсе не нужны
Не скажи! из них можно величественные сооружения построить, больше чем египетские пирамиды. Ведь гравитация там в 3 раза меньше. Думаю именно блоки из Фобоса и определят архитектуру Марса, его величественные сооружения.

>МГД генераторы малореальны по многим причинам
вроде как они работают недолго.
>Один процент, это научно доказано, а 95 взято с потолка
ты хотя бы ссылки иногда выкладывай, уважаемый. Ты говоришь о конечном КПД, а хлоропласты поглощают квант с резонансной частотой с квантовым выходом 1.
1% это конечный КПД наземных растений, но не водорослей.

Кстати, а ведь есть растения с красными листьями. Например, знаю сливу.
За счет чего такой цвет? Какой спектр поглащения (уже или шире) по сравнению с зелеными растениями?

au> Факир
au> Посмотрел я цифирки про Фобос — интересно стало, а тебе? Ну, в контексте тех разговоров и т.п.

Которые цифирки-та?

Татарин> МГД ОЧЕНЬ пристально рассматривают применительно к космическим реакторам. Последняя конфа была в ноябре, вроде, 2007 - посмотрите в сети, интересные вещи там рассказывали. Так там больше половины докладов - концепты с МГД-преобразователем.
Татарин> Главной фишкой МГД в космосе является в первую очередь возможная высокая температура холодильника - до 1200С (при КПД 20-25%). Следовательно - очень маленькая площадь радиаторов. Следовательно - очень высокая удельная мощность и большие возможные мощности при разумной массе.

Ссылочкой не кинешься?

Татарин> Минус один, но зато ОЧЕНЬ серьёзный: кто-то должен отвалить кучу денег на исследования. Особенно это касается реакторов с газофазной зоной.

ГФ-реакторы - эт да... когда их у нас прикидывали, кстати, закладывались вовсе не обязательно на МГД-преобразование, ЕМНИС.

au>> Факир
au>> Посмотрел я цифирки про Фобос — интересно стало, а тебе? Ну, в контексте тех разговоров и т.п.
Fakir> Которые цифирки-та?

По памяти. Он висит на высоте 5800км от поверхности, орбита почти синхронная. Узбеки там рисуют рефлектор-концентратор и радиатор-холодильник, плюс привозной преобразователь, привозной излучатель, и получи масштабируемый SPS со стабильной орбитой. Он легко ковыряется и большой, но не слишком...

А, я подумал было, ты про содержание кислорода в реголите Фобоса...

Эх, по орбитальным отражателям бы цифирки какие серьёзные... Это дело бы для начала у Земли обкатать - и то, боюсь, не факт, что выйдет.