Освоение Луны - II

Возгонкой оксидов - это не технология, а издевательство над оборудованием. Как (и на что) мы будем осаждать оксид кремния когда он закипит? И оксид калия и оксид алюминия? Это всё высоко кипящие оксиды. А что делать с раскалённым кислородом?
Кипячение реголита только кажется простой процедурой. Проще хлорировать всё, и сепарировать хлориды, их температуры кипения на порядок ниже чем у оксидов, и кислород в результате мы получим не очень горячий.
А изготавливать стройматериалы первое время проще из расплава горных пород, даже не пытаясь их очистить или сепарировать. Или спеканием "муки" из них же. Будут получаться "кирпичи".

Теоретически, есть ещё электростатика. Можно попробовать сепарировать материалы равных размеров на электростатическом барабане - при равных размерах первыми вниз поползут образцы с большей плотностью.
Можно попробовать проверить их на высокочастотную проводимость - каждый камешек бить высокочастотным током. Разные горные породы ведут себя под его воздействием по разному.

Центрифуга не поможет - будет отсутствовать возможность перемещаться у частиц с разной полтностью (ни кто не сепарирует твёрдые вещества в сухом виде в центрифуге).

В случае трения о поверхность, роль будет играть форма частицы и качество её поверхности. Плотность будет играть вторую роль, и только при серьёзном различии.

насчет центрифуги- если размеры частиц малы то перемещатся по обьему они смогут .А форма отдельных частиц не так уж важна - если вычислить усредненый коэфициент трения то он будет соблюдатся 70-90 процентами частиц.

вполне возможно что за миллионы лет за счет земных и солнечных приливных сил в глубоких слоях реголита произошла естественная сепарация частиц по плотности .......

http://epizodsspace.testpilot.ru/bibl/getlend/18.html
Здесь есть про базу на Луне и схема заводика по получению жидкого кислорода.

Спасибо, превосходная ссылка. Вот только почему-то предпочитают на Земле не связываться с водородом и метаном, а работают с хлором - он технологичнее.
Ко всему, цель у нас не только получение одного кислорода, а и получение на выходе металла - титана, алюминия, железа. Да и кремний более-менее чистый, очень не помешает получать там же.
При использовании метано-водородного реактора, мы получим на выходе губчатую смесь из непойми-чего - тут будут и остатки непрореагировавших оксидов, и восстановленные меаллы и карбиды химически активных веществ - калия, кальция. Её надо будет опять смолоть, и как-то сепарировать.

К сожалению только на твёрдых носителях . "Технология конструкционного материаловедения" - самый простой учебник.
В колбе хлорируется порода, образуется прорва низкокипящих (до 400 град. С) хлоридов, которые легко разделяются диситиллятором. Потом они восстанавливаются любым восстановителем, от водорода до натрия (если процесс низкотемпературный) или раскаляются до температуры распада (если процесс высокотемпературный, но многим хлоридам нельзя разлагатся таким методом - больно высокая температура). Натрий, калий и кальций из хлоридов проще получать прямым электролизом. Если не жалеть металл для электродов, то очень даже реально обойтись без графита.

Я бы начинал освоение прямо сейчас, но с простых и нужных вещей. Думаю человеку на Луне на начальном этапе делать нечего. С чего начинается любое добывающе-перерабатывающее предприятие после принятия решения о его необходимости? С разведки мест полезных ископаемых. Так что готовте кучку ИСЛ и "лунороверов" (по аналогии с Марсом). А когда карта полезных ископаемых будет (хотя бы на самые необходимые и рядом расположенные) выбераем, место для строительства, расчищаем площадку, подводим дороги (хотя бы просто убрать булыжники, нанести разметку по принципу индейских седопытов, т.е. теми-же булыжниками). Роботы и ещё раз они. Маленькие дешёвые как патроны, тупые, с единой базовой станцией управления на орбите и вспомогательными на пов-ти. Поломался? Конструкция модульная один специализированный робот сможет из двух один собрать просто. Обычный бульдозеро-погрузчик сможет и площадку выровнять и котлован вырыть и в надувные/каркасные конструкции биозащиту из реголита засыпать. А водила может быть практикантом ПТУшником, сидит себе в тепле на родной планете минералку с бодуна попивает. Или космонавты совковой лопатой кидать будут?

Может, мы все-таки начнем осваиваться не с запуска туда человека, а с роботов? Дистанция, как бы, меньше чем до Марса, вполне возможен обмен в реальном времени, чуть ли не через Интернет

Собственно, я думаю, что на первом этапе надо запустить две миссии - исследовательскую и экспериментальную. По первой миссии - наштамповать кучу универсальных разведвательных киберов, весом порядка тонны, но зато которые умеют и по горам лазать, и через трещины прыгать на ракетах...

Паралельно - на той же платформе - сделать киберов экспериментальных. Которые могут в лунном грунте покопаться, там, установку собрать типа солнечной печи или газового сепаратора, СБ пленочную раскатать....

И вот их лет 5 по Луне погонять - к концеу этих 5 лет они и энергетику подтянут, и помещение выкопают. А предварительно - еще разведку низкоорбитальными спутниками. Там, с пенетраторами, все такое. Чтобы определить перспективный район высадки.

Ребята! Откуда у вас такие цифры? Зачем нам один дроид в тонну? Легче их нужно делать, гораздо легче.

А автономность? А ресурс? А избыточность? А движки и топливо?

Потом, Луна не Марс, забросить одного такого дроида обойдется всего в ПН Союза - 8 тонн на LEO, 2 тонны на LLO, тонна на поверхности. Наш бюджет - 25 ГИГАбаксов в год, это 2.5 тысячи таких роботов на поверхности в год, считая Союз+Фрегат+посадочная платформа за 10 мегабаксов - при оптовой-то закупке....

Но - кто бы спорил - я двумя руками за 100-кг робота. И даже 10-кг. Потому как их можно как раз пачками кидать на поверхность - по 100 штук зараз. Если они при этом будут уметь координировать свои действия - это будет вообще прекрасно.

FILAS>

б) какова будет правильная последовательность действий? Шаг за шагом, все должно быть последовательно.

 

FILAS> Чтобы определиться с последовательностью действий, надо во-первых определиться с тем, что мы хотим в итоге получить и при этом оставить концовку "открытой". Пример: США решило высадиться на Луну и исходя из этого строило свою космическую программу на годы вперед. Но после все заглохло. Цель достигнута, что дальше не ясно. Game over.

Вот! Нужно начать с подробного изучения работы этих граблей, а не с денег, сроков и т.п. И никуда не лететь и вообще не дёргаться, пока не будет чёткого манифеста с обозначенными целями и этапами N-летней программы освоения. Это не список удобств или заводов-ракет-луноходов, а что-то вроде: "Хочу чтобы яблони цвели, сорт такой-то, с переработкой в 1000 тонн яблочного варенья в год." Итак, ПЕРВЫЙ ПУНКТ — определить цель всего дела.
Далее, нужно инженерам сесть и задуматься о всём этом. Не как по Луне рельсы лучше прокладывать, а вообще взглянуть на всё дело без влияния привычек и общепринятых догм. Например, неплохо бы побороть в себе "каменножопость ума" — непреодолимое желание где-нибудь да приземлиться. А нужно ли это? Оправдано ли постоянное ныряние и выныривание в гравитационный колодец Луны? Что обязательно должно быть на Луне, и нигде более? Что можно надыбать меньшими усилиями на тех же астероидах? Какие технологии наиболее оптимальны в таких неземных условиях как невесомость и/или вакуум? Как должен (а он должен!) повлиять на все технологические планы и процессы довольно-таки необычный для Земли набор доступных миненалов, видов энергии, затрат на всё это? Как лучше построить и оптимизировать логистику для всего этого дела? Эти и масса подобных вопросов должны возникнуть и получить ответ ещё до начала планирования операций. И во время построения планов нужно следить за собой чтобы не запускались в космос лунные паровозы и не строились на Луне днепрогэсы. Оптимальные решения могут оказаться и прозаическими, и экзотическими, или вообще шокирующими. Пример шокирующего для большинства решения — изначальный и решительный отказ от пассажиров и вахтёров в опорных узлах системы. Это не значит что люди "запрещены", но это правильное решение, необходимое чтобы всё не пошло прахом.

Георг> Если не жалеть металл для электродов, то очень даже реально обойтись без графита.

Есть керамические электроды из диборида титана.

au

Какие технологии наиболее оптимальны в таких неземных условиях как невесомость и/или вакуум?

 

au, вам, наверное, стоит поискать что-нибудь по "вакуумной металлургии" от Лазаренко - как раз были предложения по добыче сырья и изготовлению металлоизделий (например, арматуры) из астероидов-метеоритов.

Спасибо, но всё же это не моя область. Я знаю в общих чертах что можно делать простые вещи довольно просто (с точки зрения сложности оборудования), а детали при необходимости продумают специалисты, которые такие учебники на досуге пишут
Я уже осознал и проникся что если хочешь что-то сделать, нужно быть готовым к привлечению специалистов (как можно лучших), и после выдачи ТЗ им сильно не мешать А самому делать только то, что делаешь лучше всех, или вообще только ты.

Вообще-то это был мой пост в тему "Технология освоения Луны", но позвольте автоплагиат.
Да, тут кто-то размышлял о заброске грузов на околоземную по цене 500 $/кг. На сегодня - ненаучная фантастика. Перспективные системы ОБЕЩАЮТ цену около 5000 $/кг.


Дааа, такую тему убила гордость автора . А ведь задай автор вопрос: "Как дешевле обеспечить грузопоток примерно в 1000 тон грузов и 100 людей в год на Луну и с Луны на землю?" И заскользила бы ветка, как контейнер-лифтер с лунным металлом по электромагнитному ускорителю на старте .
Если автор хотел поставить вопрос так, то мое IMHO:
для рейсов Земля - низкая Земная орбита с людьми и нежными грузами ничего лучше челноков пока нет, и будет ли вскоре - ? Для отправки крупных грузов на Луну на сегодня лучше использовать одноразовые РН, для крупных ненежных грузов на Землю - ронять их орбитальными буксирами куд-нить в Сахару. Но Лунные металлы особо выгодны на Земной орбите ( их доставка с Луны на ОЗО будет намного дешевле вывода на ОЗО с Земли). Меня сильно удивило, что для полета с Луны на Землю надо набрать 11,2 км/с - 2 космическую Земли . Луна вроде полегче?
Для смены орбит ИСЗ и ИСЛ (в том числе и транспортных модулей-контейнеров) нужны орбитальные паромы (и как базы для них и перевалочные порты для их грузов, А ТАКЖЕ для всего остального - нужны орбитальные станции). Это, скорее всего, - потомки "Прогресса".
Для рейсов Высокая ОЗО - ОЛО нужен ионный транспортник, опять же ничего нового - для марсианской экспедиции есть проработка, ионные движки коррекции орбит также есть давно. Скорее всего - беспилотный, хотя черт его знает , как там роботехника подсуетиться и все остальные костяшки лягут, по крайней мере ясно, куда копать .
Рейсы ОЛО-Луна. Хотелось бы конечно поставить на Луне пару ЭМУскорителей и использовать их как для разгона взлетающих, так и для торможения садящихся лифтеров с хим ЖРД с небольшим запасом топлива, но расходы на их постройку :kill:

Татарин

Декабрь, 2004. Год первый. 25 миллиардов на наших счетах. Поехали?

 

Первым делом - активная реанимация космической ядерщины. Создание буксира для трассы Земля-Луна-Земля хотя бы на ТФЯРД. Возможно, взлётно-посадочный модуль тоже на ЯРД. Одновременно или несколько позднее, возможно, окажется целесообразным разработать грузовой вариант буксира на ЭРД (УИ от 2000 с) с запиткой от реактора.
На это вбухиваем в первые годы (до достижения хотя бы промежуточных результатов) основную часть сил и средств.
На остаток понемногу занимаемся лунным ресурсоведением, запускаем пару луноходов и лунных спутников для рекогносцировки. Особенно интересуемся приполярными областями (лёд?) и кратерами, в которых регулярно наблюдаются т.н. Кратковременные Лунные Явления (возможно, там имеет место регулярный выход газов на поверхность Луны - что нам бы не помешало). Немножко тратимся на лунное материаловедение, стройтехнологии, технологии СЖО. Десятка миллионов в год на эти цели для начала вполне хватит, благо кое-что и так уже известно (цемент из реголита, выращивание на реголите растений, и т.п.). Возможно, в первые годы стоит обеспечить и доставку на Землю тонны-другой лунного грунта из разных областей Луны - для технологических экспериментов.

Полл>Меня сильно удивило, что для полета с Луны на Землю надо набрать 11,2 км/с - 2 космическую Земли . Луна вроде полегче?
Нет - она сама набирается. При возврате к Земле. Точнее, чуть меньше, но ненамного.
А для старта с Луны достаточно 2 км/с

2 Dem_anywhere:
Так ведь их можно гасить атмосферой, как Апполоны делали, так ведь? А коли для возвращения к Земле надо к орбитальной (какая она у Луны) всего 2 км/с добавить, то Лунной водой и кислородом из нее МКС будет дешевле снабжать, чем Земной.

МНЕ ТУТ вспомнилось что шатлы в ссср был принят как изключительно космический бомбардировшик , первые полеты в космос были проверкой демонстрацией боевых ракетоносителей , в первую очеред , здается мне что космическая гонка за луну где амеры выиграли была гонкой вооружений кто первый создаст боеную базу на луне тот и диктует земле , ни кто не взлетит в земли и ни что ! если вокруг земли будет система СОИ с подержкой автономной с луны ... осюда вывод как военные зачешутса если так сложатся полит -економические условия так моментом на луну полезут , пока амеры пытаются давить и успешно класическими методами , советы рухнули напрягатся с луной не особо однозначно , амбициии у совремнной росии есть но она слишком слаба чтобы из за нее пытатся лезть на луну но тут уже дышит в затылок китай европа , росия тоже заявляет , значит гонка БУДЕТ , !!ето будет новый клуб типа ООН посвяшенных если забазируются более менее одновремено все кто успел , опоздавший поросенок сосет сиську около жопы,, все ето военно-политические игры другого мотива не вижу ,P/S канечно все полезут туда кому не лень под миловидными предлогами ,КАК ТОЛьКО !! - ваш шерлок холмс ака кеххх ))