Как то в начале 80-х в программе С.П,Капицы "Очевидное-невероятное" в одной из бесед прозвучала несколько непривычная тогда мысль - "А зачем вообще осваивать космос? Колумб, дескать, отправился через океан за пряностями - какие "пряности", остро нужные человечеству, имеются на Марсе что бы туда стремиться?". И в самом деле - какие такие на Марсе "пряности", что бы ради них рисковать жизнями людей и "астрономическими" затратами невозобновляемых ресурсов?!
Даже если на Марсе (или даже Луне) и есть какие то "пряности" (ресурсы Земли заканчиваются, во всяком случае "легкодоступные", обеспечивавшие рентабельность крупномасштабного машинного производства предметов потребления), взять их "шахтным" способом будет гораздо сложнее, чем например в Антарктиде. Например, чем будут жить эти "марсианские шахтеры" в условиях, более жестких чем антарктические, что будут есть и пить, где брать океаны энергии на проходку и выемку пород? Про доставку добытых "пряностей" на Землю даже и говорить уже не приходится. На Марсе яблони зацветут очень не скоро, а "гидропоника" в Антарктиде удовольствие оччень дорогое и энергоемкое. Снабжать то регулярно их Земля не сможет - из за исчерпания собственных ресурсов, да и далековато будет - а значит безумно дорого.
В космическом пространстве энергия есть - в СССР даже рассматривался проект внеатмосферной солнечной электростанции с передачей энергии на Землю пучком микроволнового излучения. В космосе есть минеральное сырье - пояс астероидов представляет собой расколотую до самого ядра планету "земной группы", поскольку вещество астероидов имеет ярко выраженные признаки завершившейся гравитационной сепарации - есть астероиды металлические Fe-Ni-Pt-Ir, являющиеся фрагментами сформировавшегося ядра планеты, и неметаллические, являющиеся по своему составу фрагментами магматических оболочек и планетарной коры - по дистанционным данным они в основном состоят из простых силикатных соединений. В первую очередь - это безводные силикаты, такие как пироксены (их обобщенная формула ABZ2O6, где позиции "A" и "B" занимают катионы разных металлов, а "Z" - Al или Si), оливины (A2+2SiO4, где A2+ = Fe, Mg, Mn, Ni) и иногда плагиоклазы (с общей формулой (Na,Ca)Al(Al,Si)Si2O8). Их называют породообразующими минералами, поскольку они составляют основу большинства горных пород. Силикатные соединения другого типа, широко представленные на астероидах, - это гидросиликаты или слоистые силикаты. К ним принадлежат серпентины (с общей формулой A3Si2O5? (OH), где A = Mg, Fe2+, Ni), хлориты (A4-6Z4O10(OH,O)8, где A и Z - это в основном катионы разных металлов) и ряд других минералов, которые содержат в своем составе гидроксил (ОН).
Разработка интересующего участка астероида не требует создания шахт, "геологоразведка" может проводиться без отрыва от телескопа. В переработку могут быть вовлечены в первую очередь "опасные" астероиды, пересекающие орбиту Земли - так может быть решена и пресловутая "проблема метеоритной опасности". Разработка породы может быть осуществлена "открытым" способом, методом электронно-лучевой резки готового к употреблению железо-никелевого сплава, легированного платиной и иридием. Для неметаллических пород можно осуществлять "обогащение" методом электронно-лучевого испарения вещества в вакууме с магнито-динамической сепарацией вторичного ионного пучка (по методу масс-спектрографии). Таким способом можно получать свехчистые вещества, вплоть до моноизотопных. Источник энергии - бортовая солнечная электростанция.
Стоимость таких материалов на Земле больше чем у платины, так что проект окупится за разумное время. Даже то, что добыча сырья электронно-лучевой пушкой и магнито-динамическая сепарация полученного материала очень энергозатратна, компенсируется достаточным количеством сравнительно дешевой энергии и тем, что затраченная электрическая энергия переходит в форму химической энергии "чистого" вещества и, таким образом, не теряется безвозвратно. Требует решения проблема накопления газообразных и летучих веществ в вакууме. Возможные способы - "наморозка" и метод "лейденской банки".
Доставка грузов с орбиты на Землю по баллистической траектории за счет финишного торможения в атмосфере не требует больших затрат топлива, причем такая доставка может осуществляться "до дверей заказчика", со средним круговым вероятным отклонением в несколько сотен метров от "цели" - в случае "готовой к употреблению продукции" отпадает тогда необходимость в содержании всей наземной\надводной инфраструктуры грузоперевозок. Термостойкие контейнеры для доставки продукции должны "выпекаться" тоже в космосе для снижения издержек системы - например намораживанием льда, "сгорание" которого при торможении в атмосфере Земли экологически вполне безопасно, в отличии от "тяжелых" термооболочек из веществ с большой атомной массой (при грузопотоках в миллиарды тонн загрязнение атмосферы "тяжелыми металлами" могло бы стать большой проблемой).
Следующий этап - перенос в космос собственно производства, сперва микроэлектронного (сейчас его легче всего автоматизировать до полной "безлюдности"), затем химия и металлургия. И в завершение - производство "конечных изделий".
Перенос производственной базы в средний космос обладает рядом существенных преимуществ - близость к богатым источникам энергии и сырья снижает транспортные издержки, и без того низкие из-за невесомости , снимает все экологические ограничения на на ресурсо- и энергопотребление, существенно удешевляет современные "высокие" технологии требующие высокого вакуума, снижает затраты на доставку готовой продукции - с околосолнечной орбиты одинаково доступна "баллистически" любая точка на поверхности Земли, Луны, Марса или Венеры.
На этапе полного переноса всего производственного "контура" в Пространство, в чистом поле, имея компьютер подключенный к "беспроводной" космической компьютерной сети, любой "некто" может заказать себе чум из каталога Технологического сервера, который будет изготовлен на орбите из сверхчистых моноизотопных материалов, упакован в термостойкую капсулу, и солярно-орбитальные "парусные" буксиры сбросят эту капсулу в земную атмосферу так, что бы готовый к употреблению чум приземлился прямо на лужайку заказчика. Кому "чум" покажется маловат, может воспользоваться установленными на компе средствами проектирования проектов(®) типа "CAD". Если проект проходит технологический контроль сервера, он заноситься в общедоступный каталог - никаких "авторских прав", безвозмездно. Это плата за пользование системой.
Таким образом энергетически выгоднее не осваивать планеты, а оставаться в Пространстве вне "гравитационных колодцев" тяжелых планет, заселяя все околосолнечное пространство с достаточной для "земной кислородно-фотосинтезирующей" версии Жизни зоной инсоляции. Просто тогда нужно "взять Землю с собой" - так же как обособившаяся некогда от Океана "живая клетка" "взяла с собой Океан" внутри себя в виде "цитоплазмы".
Существующие химические и перспективные "плазменные" или даже "ядерные" двигатели не смогут обеспечивать необходимый масштаб транспортировки грузопотоков и автономность деятельности человека в космосе, поэтому наиболее перспективными и массовыми могут стать "магнитные паруса", не требующие никакого вообще топлива или "рабочего тела".
"Массаракш в тентуре": "магнитный парусник" с прозрачным (например силикон на стальном каркасе - для эффективного "сдерживания" некрупных метеоритов внешние слои более текучие, внутренние более "твердые", толщиной до десятка метров) цилиндрическим жилым отсеком диаметром в километр и высотой 5..10 км, раскрученный до 1g радиального ускорения, залитый "изнутри" водой на 100м глубины для защиты от нейтронов (которые не отклоняются полем "магнитного паруса" как другие энергичные заряженные частицы), заселенный на "нерадиактивную глубину" ( ~ 30м) планктоном, водорослями, осетрами, крабами и устрицами, с плавучими островами с "хижинами" (шале) для жилья в вишневых садах и абсолютной энергоизбыточностью по электричеству (за счет утилизации разделяющихся в магнитном поле паруса зарядов потока "солнечного ветра") обладающий таким образом 100% автономностью от Земли. Там же жить можно - питаясь одними деликатесными морепродуктами - и никаких "неолитических" хлебо-батонов, вина, табака и вообще "сельского хозяйства" тогда совсем и не нужно (для 20...40 чел на один такой "массаракш", как это было в палеолите или, по другому, в "Золотом Веке"). И смысл в "терроформировании" Марса или Венеры полностью теряется - зачем лезть в "гравитационный колодец"? Лучше вообще раздробить тот же Марс вдребезги напополам подходящим крупным астероидом, что бы добраться до его железо-никелевого ядра, легированного платиной и иридием, порезать его электронно-лучевой пушкой и понастроить из всего этого еще больше "массаракшей", заполнив ими все доступное "жизненное пространство" между бывшим Марсом и бывшей Венерой. "Выплавлять металл" тогда нет необходимости - "космическое" железо не окислено из за отсутствия в космосе свободного кислорода. До "убиения" Марса можно будет ограничиться "на первое время" разборкой и переплавкой "опасных" для Земли "близколетающих" металлических и "не очень" астероидов.
Магнитный парус движется в плазме "солнечного ветра", в которую "вморожено" квадрупольное (четырехполюсное) магнитное поле Солнца. Такая "замагниченная" плазма экранирует в Пространстве магнитные поля планет.
1 - силовые линии магн. поля Солнца; 2 - ударная волна; 3 - магнитосфера Земли; 4 - граница магнитосферы; 5 - орбита Земли; 6 - траектория ч-цы солнечного ветра.
"Солнечный ветер" уносит с собой петли силовых линий солнечного магнитного поля, которые образуют межпланетное магнитное поле. Сочетание радиального движения частиц "солнечного ветра" с вращением Солнца придаёт этим линиям форму спиралей. Крупномасштабная структура магнитного поля в окрестностях Солнца имеет вид секторов, в которых поле направлено от Солнца или к нему.
Структура сектора межпланетного магнитного поля. Короткие стрелки показывают направление течения плазмы солнечного ветра, линии со стрелками - силовые линии магнитного поля, штрихпунктир - границы сектора(пересечение плоскости рисунка с токовым слоем).
Магнитное поле "паруса" должно быть ортогонально к магнитным полям плазмы. У "массаракша" для пространственной стабилизации будет иметься собственный "гироскопический момент" (создающий "местную как бы гравитацию"), такой же "качественно", как и у любой планеты имеющей магнитное поле. Если бы имелся "опрокидывающий момент", нескомпенсированный собственной инерцией вращения, то и планеты бы за миллиарды лет "опрокинулись" бы "на бок", сколь бы такой "момент" не был бы ничтожен. К тому же, для компенсации любых "моментов" можно просто динамически менять "угол атаки" паруса относительно собственной оси вращения. Ну и "профиль" паруса может быть более сложный, чем "одновитковый цилиндрический" - у орбиты Земли скорость протонов составляет 300-750 км/с, что выше скорости звука в такой плазме, поэтому "показан" тонкий "сверхзвуковой" магнитогидродинамический профиль паруса.
Магнитный парус образован деформированным "тороидальным" соленоидом, позволяющим получать равномерное по фронту паруса магнитное поле заданной величины. Для гравитационной стабилизации магнитного паруса в направлении на Солнце используется противовисящий на канатах обитаемый модуль - регулировкой длины канатов парус может отклоняться на разные "углы атаки" относительно вектора гравитационного поля Солнца.
Плазменный поток взаимодействует с поперечным магнитным полем не чисто электрически, как при "механическом" упругом столкновении, а по электромагнитному механизму: из за разделения зарядов и появления "выравнивающих" токов в плазме - тормозящих протоны вплоть до нуля (до "рекомбинации" плазмы в нейтральный водород) при "правильной" конфигурации и напряженности внешнего поля. Образуется эквивалентный "линейный электродвигатель". При этом весь импульс протонов передается магнитному полю и тому, к чему это поле "прикручено".
"Поймать" протон можно даже полем в 0.01 Тл за считанные десятки ампер на метр "высоты" паруса, и он будет у нас "крутиться на месте" с радиусом до метра внутри нашего поля со своей начальной скоростью в 700 км/с, никакой энергии нам не отдавая а наоборот излучая ее посредством электромагнитных волн в пространство. Что бы "отобрать" у него часть импульса, нам нужно, что бы этот протон ...вылетел - в каком то другом направлении: например, сделав всего лишь четверть оборота. Но так мы отберем не больше, чем положено по закону сохранения импульса и большую часть энергии унесет протон. Нам нужно создать поле такой напряженности и протяженности, что бы протон, сделав свои четверть оборота "вправо" уже бы улетал, а более легкий электрон, вращающийся "влево" по кругу в 1000 раз меньшего радиуса, в нашем поле бы "застрял", тормозя своим электрическим полем улетающий протон, пока более тяжелый протон его все таки наконец не "выдернет" (уже "против" нашего поля, придав ему электромагнитное индукционное ускорение) вслед за собой. Так можно "отобрать" у протонов заметно больше энергии, чем это положено по закону сохранения импульса - электростатически.
Для потока протонов 2,4*108 см-2*c-1 с энергией ~2 кэВ на удалении 1 а.е. от Солнца плотность потока кинетической энергии солнечного ветра составляет 30 нДж*см-2*с-1 .
... В дальнейшем, когда таких "парусников" станет многие миллиарды, можно будет создать "коллективный парус" так, что бы создав "неравновесный момент солнечного излучения", направить угасающее (а лучше заранее, не дожидаясь этого) Солнце к другой, более "молодой" звезде, или лучше даже по траектории "посещения" нескольких таких звезд, и во время сближения "прескакивать" к этим звездам на своих "массаракшах", таким образом расселяясь по всей Галактике..
.
В статье хорошо описано, что ресурсы Земли могут быть поддержаны из других областей Солнечной системы. Все связанные с их разработкой риски можно переложить на робототехнику и автоматику, и действительно приводить к планете уже готовый "металл в чушке".
Это в целом показывает, что опасения о перенаселенности планеты действуют в нынешней парадигме, как функция власти нынешней элиты. Если на смену этой парадигме придет нео-коммунизм, то возможности планеты будут сильно расширены возможностями Солнечной системы. А опасения в реальности, лишь опасения нынешней элиты в том, что она потеряет власть в результате этого. Но это не проблема человечества, это проблема элиты.
Комментарии
Всё конечно прекрасно, но фотоны импульс движения не передают. :)
О ТАК НАЗЫВАЕМОМ ДАВЛЕНИИ СВЕТА
"Магнитный парус" прозрачен для фотонов. Совсем.
"...у орбиты Земли скорость протонов составляет 300-750 км/с, что выше скорости звука в такой плазме, поэтому "показан" тонкий "сверхзвуковой" магнитогидродинамический профиль паруса."
Да, невнимателен был, думал о фотонном парусе речь. Но не жалею, лишний раз сайт http://newfiz.info/ прорекламировал. :)
Кстати, магнитный может только от Солнца и по касательной к орбите вокруг солнца движить, или я опять чего-то не понял. Как на нём к Солнцу летать? Притормозить/ускорить орбитальную скорость относительно Солнца и падать в гравитационную впадину? Как-то слишком сложно. В статье по ссылке максимум применения - тормозить при подлёте к звезде.
Ну если такой "парус" будет "профильным" а не тупо "цилиндрическим", то маневрировать можно будет так же как и на обыкновенной
земнойморской яхте - изменением "угла атаки" относительно потока плазмы "солнечного ветра". Тогда можно разгоняться и тормозить и в перпендикулярных "набегающему потоку" направлениях, т.е. с "вектором тяги" коллинеарным вектору орбитальной скорости. Или даже "идти галсами" прямо против "ветра" с ускорением большим ускорения свободного падения на Солнце. В последний момент "увернуться", пролетев мимо Солнца и разогнаться за счет такого "гравитационного маневра" до скоростей, достаточных для "перескока" на мимопролетающую соседнюю звезду...Принцип ходьбы галсами опирается килем и рулём на воду. В вакууме на что он упрётся? Это всё равно что летучий голандец в небе.
На гравитацию - солнечную. И собственную инерцию - на собственный гелиоцентрический орбитальный и собственный гироскопический моменты. На гравитационный стабилизатор положения "паруса".
А это вообще научно? Есть ли эксперименты подтверждающие эту модель непосредственно, или это только анализ уже имеющихся фактических данных?
Мдя... Прочитал, во мне подросток проснулся, начал мечтать и фантазировать.
Предположим даже, что всё так красиво и ресурсы для планеты Земля добывают в ближнем космосе роботы и почти задаром доставляют людишкам на дно ихнего гравитационного колодца. А там, на дне - нео-коммунизм.
Неужели в это фразе не чувствуется непреодолимый маразм?
Подумал, а что доставляют то из космосов роботы ? Наверное айфон последней модели ?
Ну "варианты" всегда возможны - какой именно "коммунизм"? Как в "Стальных пещерах", например - тоже ведь как бы "коммунизм".
Это главное, Без ответа на .... нам это не будет никакого развития, а будет Роскосмос с бюджетом. Что там есть такого, что вот сейчас вкладывай поколениями или, а или просто нет. Это как с Ракетами, ядрён батон пулять в супостата или он в тебя - выбор не велик, а то что пока пилят заряд можно и на простаивающей гражданина на орбиту закинуть, почему бы и нет. Пока же Сибирь, Океан и вопрос зачем.
Ну ладно, всякие Массаракши и прочее прожектёрство опустим, а начнем с самого начала.
За счет чего производство моноизотопов из астероидов окажется дешевле, чем на Земле? Сразу подчеркну, что тезис "в космосе энергия дешевле, чем на Земле" - категорически неверен в сколь-нибудь обозримом будущем.
"Подчеркивать" категорически ничего не нужно. Вы категорически обоснуйте.
На противоположных поверхностях "магнитного паруса" за счет МГД разделения зарядов "солнечного ветра" появится разность электрических потенциалов, которую можно снимать электродами. Вот Вам и "дешевая бесконечная энергия".
Солнечные батареи в космосе будут работать при вдвое больших энергопотоках, чем на Земле из за отсутствия атмосферы и облаков. Из за отсутствия "ночного затенения" в космосе энергопоток там еще удвоится - итого в четыре раза дешевле чем на Земле. Производство самих солнечных батарей в космосе так же в разы дешевле - высококачественный вакуум там бесплатный.
Магнитный парус неинтересен, это в обозримом будущем малореально и довольно бесполезно.
Солнечные батареи в космосе, конечно, будут работать с КИУМом в разы больше, чем на Земле. Не спорю. Но стоимость киловаттчаса складывается из многих составляющих. Например, там есть "транспортировка". На Земле транспортировка килограмма батареи составляет несколько долларов. Доставка того же килограмма на астероид составит 50-100 тысяч долларов. Тысяч, Карл! Сравнимые отличия на 3-5 порядков (порядков, Карл!) будут и по другим позициям - монтаж, эксплуатация, ремонт...
Откуда-куда доставка то?? Не с Земли же! С космического же завода, "болтающегося" в районе орбиты Земли "перегнать" груз в район орбиты Венеры (там энергопоток мощнее), где перерабатываются подогнанные "парусниками" астероиды. В Пространстве предельно упрощается вся транспортно-логистическая энергетика, практически до нулевых значений - баллистически одинаково доступна вся Солнечная система, включая поверхности Земли, Марса или Венеры. Везти с Земли придется только первую батарею.
Но ведь заводы ведь тоже в космосе сами не появятся. Их надо тащить с Земли. Фактически, вам требуется развернуть в космосе ВСЮ промышленность, ВСЮ логистику и ВСЮ жилую инфраструктуру: сотни и тысячи заводов, орбитальных станций, электростанций, космических кораблей и челноков и т.д. и т.п. Причем пока вы всё это не выведете и не согласуете - до тех пор всё это будет в целом убыточно, т.к. будет требовать поставок с Земли за сотни миллионов долларов каждая тонна только на перелет.
А теперь возвращаемся к вашей статье. Как я вижу, у вас освоение космоса разбито на этапы. Вначале - отдельные производства ценных материалов. ПОТОМ - разворачивание производства средств производства. Только потом, а не сразу! Поэтому давайте мы пока не будем писать про заводы на орбите Венеры с доставкой астероидов парусниками. Давайте рассмотрим ваш самый первый этап.
Первый этап - это освоение Луны. Ничто не мешает уже сегодня проектировать и строить заводы по производству солнечных батарей из лунного реголита и закрывать ими поверхность Луны.
Также из реголита и солнечной энергии вполне можно стругать простенькие ТТ-ракеты на паре топливо-окислитель Al/O2, с приемлемым УИ около 200.
От изготовления солнечных панелей до микроэлектроники относительно недалеко. Имеем возможность изготавливать небольшие спутники для народного хозяйства Земли, и выводить их на орбиту Земли - вариант дешевле по операционным расходам, чем современный. Можно также переносить производство всей электроники на Луну.
Прорывом, безусловно, станет развитие лунной металлургии на основе того же реголита. Сделав этот шаг, мы реально сможем вынести с Земли большое количество грязных производств, получать широкий спектр продуктов - от посуды до автомобилей и комбайнов - с Луны.
"Первый этап - это освоение Луны. Ничто не мешает уже сегодня проектировать и строить заводы по производству солнечных батарей из лунного реголита и закрывать ими поверхность Луны."
- вы понимаете, что это заведомо убыточный этап? Причем фантастически убыточный. И производство микроэлектроники будет убыточно. И многие последующие этапы - убыточны. Может, когда в космосе и окажется чуть ли не вся технологическая цепочка, вместе с сопутствующей логистикой, инфраструктурой и жильем, чтобы с Земли практически ничего завозить не надо было, то производство наконец и станет более выгодным, чем на Земле. Но как продраться через все предыдущие убыточные этапы?
Прекратите мыслить категориями убыток/прибыль. Это не имеет смысла в масштабах рассматриваемой временной, пространственной и технологической перспективы. Вопрос только в одном: сможет ли человечество стабильно поддерживать собственное выживание, пока будет несколько поколений вкладывать значительную часть всех ресурсов в этот проект. То есть - доживет ли кто до срока отдачи, до первого результата.
Я, конечно, могу прекратить мыслить этими категориями. А вот как заставить прекратить мыслить этими категориями корпорации и государства? Есть конкретные предложения?
Мы работаем над этим.
Как обычно - через мечту, отчаяние и труд. В первый раз, что ли.
Не, в космонавтике такое не взлетит.
В дискуссии на ГА с НАлЕ первый этап был оптимистически оценен в "пол-ярда зелени", в ценах 2010-го года. С учетом припусков на "несовпадение понятий" - до "ярда". При выводимой на НОО Земли массе порядка 60...120 тонн - примерно столько же, сколько потребуется что бы "постоять пешком" на Луне один раз.
Не-не, у нас тут припуском не обойдешься... У нас тут, похоже, полная нестыковка по терминам :) Из вашей статьи получается, что первый этап - это развернутое и действующее производство материалов из астероида. Причем более выгодное, чем на Земле. По ссылке же в полмиллиарда оценена лишь стоимость "Протонов", необходимых для вывода на НОО электростанции в 1 мегаватт, да и то кусками. Это немного разные вещи по стоимости. Ну как немного - порядка на 2-3 :)
И главное - надо как-то показать, что вот это всё будет выгоднее, чем на Земле. Потому что вот только до низкой орбиты дотащить 1 мегаватт кусками - это уже пол-миллиарда. А на Земле этот мегаватт стоит пару миллионов долларов - и не дотащить, а "под ключ". И никакая разница в КИУМе здесь уже не поможет. И это лишь одна из многих позиций...
Чтобы постоять на Луне, нужно более 100 миллиардов долларов - берите всю программу. И это именно на "постоять пешком на Луне", а не "развернуть производство на астероиде". Именно отталкиваясь от подобных цифр я и отношусь скептически к подобным проектам.
Ну на Земле это будет не мегават, а всего 250 кВт. И разумеется, там предполагалась не только сама электростанция, а полноценный добывающее-производственный модуль, и это уже производство, более выгодное чем на Земле - если посчитать стоимость доставки 6 тыс. тонн в год высококачественного "черного" проката с габаритом 5 км на хотя бы на геостационарную орбиту. На первом этапе производство материалов в космосе будет в основном для "собственных нужд". Ведь в том обсуждаемом примере из 120 тонн конструкции на высокотехнологичную остнастку приходится меньше 60-ти тонн, все остальное - несущий каркас, "железо" для жесткости конструкции, которое можно будет изготавливать уже в космосе в виде несущих платформ, а запускать с Земли нужно будет втрое меньшие массы, чем теперь.
По моноизотопам для Земли нужно считать - производительность метода всего 0.5 кВт*ч/мг, на мегавате это 2 кг разделенных веществ в час, но таких, каких на Земле 0.00001 г на тонну породы. Вот и нужно еще выяснить, что там нужнее - моноизотопное золото само по себе "на бутерброд не намажешь", ибо нафик надо - эт верно.
Ну и в-третьих, речь то шла о том, что лучше осваивать: Луну или Марс? А потому все равно те сто мильёнов мильярдов куда нибудь да "впихнут", иначе все человечество будет очень недовольно. Так уж лучше тогда "со смыслом"! К тому же эти деньги не куда то в Америку уйдут, а своим же людям, на пользу своей стране - и не просто так, а за высококвалифицированную работу на далекую перспективу.
Кстати, Колумб то ведь тоже "обманул" испанского короля - все его экспедиции "чиста по-золоту" так и не окупились, за что и впал в немилость. Золото пошло в Испанию караванами груженых по самую палубу галеонов только после конкистадоров Кортесса и Писсаро - впрочем, как раз вот то "халявное" золото Испании и не "пошло в прок", став одной из причин ее упадка...
Мы это уже обсуждали. Вы надеетесь выиграть на паре позиций 3-4 раза, теряя на остальных 3-4 порядка.Если вам на Земле нужна энергия - подключитесь к розетке меньше чем за несчастный миллион долларов за мегаватт-год.
На гсо не нужны прутки или рельсы в 5 километров. На гсо нужны сотни тысяч разных деталей, соединенных в спутник. Как только вы начнете говорить о космическом производстве с номенклатурой хотя бы в тысячу деталей и сборочном цехе на гсо - всё, это уже не первый этап. Мы же с вами говорим о первом.
У меня создается печальное впечатление, что вы пытаетесь ввести нас в заблуждение. Во-первых, вы завысили производительность аж в 1000 раз. Во-вторых, не редких веществ, а вообще всех, из которых почти все придется на банальное железо. Все это было обсуждено с вами на глав.су. Там же вам выкатили конечную производительность: 17.5 килограммов моноизотопов в год, из которых почти все пойдет в отвал, после чего тема заглохла - так как обсуждать стало просто нечего. Но вот проходит пять лет - и вы копируете ровно тот же текст без малейших изменений.
Полтора десятка килограмм железа и несколько сотен грамм ценных моноизотопов в год при расходах в сотни миллардов - это совершенно бессмысленно. Абсолютно. С экспедиций на Марс хоть попиарится можно да народное ЧСВ почесать.
Да, я заметил что обсчитался - когда комментарий уже "застыл в граните" и у меня оставалась лишь возможность только его удалить и написать заново: в момент, когда кто то, возможно, уже отвечает на него. И я его оставил как есть - потому, что на самом деле это все неважно. За истекшие пять лет я все таки выделил толику времени на изучение вопроса - оказалось, что большая часть информации по технологиям изотопной сепарации веществ как правило под "грифом", как минимум ДСП. Так что если даже уже и есть "годные" технологии, то в открытом доступе о них сказано слишком мало, а если кто чего то даже и узнает, то говорить об этом в-открытую все же не стоит.
По поводу же намерения "ввести в заблуждение" должен заметить, что Вас все равно введут в заблуждение, вольно или невольно так или иначе: мы просто не знаем, что там на самом деле есть и что вообще понадобится Земле в будущем - Колумб, "выбивая" из короля средства на свою экспедицию, обещал Его Величеству золото и пряности, а привез картофель, табак и какао, с которыми было совершенно непонятно тогда что вообще делать, когда вон брюква уродилась на славу - девать некуда.
Что бы хотя бы понять, что Там есть, нужно там, в космосе, пожить и осмотреться. Пятикилометровый "черный" прокат нужен именно для этого - для постройки первого "массаракша" и солнечной электростанции площадью 5х5 км. Это и есть "первый этап". Для постройки объектов космической инфраструктуры нужен и тот "сепаратор веществ", вовсе не обязательно что б "изотопный" - достаточно разделения перерабатываемого вещества до простых химических элементов, для последующего химического синтеза всего нужного там, а не на Земле. Причем разлагать на элементы нужно только неметаллические астероиды - силикатные и хондритные (представляющие первичное вещество планетогенеза, не подвергшееся "гравитационной сепарации" в составе планет) - металлические же астероиды это готовая к употреблению сталь, без огнедышащих домн, конвертеров и "вагранок": тот самый самородный мифический "мифрил" ("серебро эльфов"): 60% Fe на 30% Ni - да из него можно самоценную монету чеканить!
Если же заботиться в первую очередь об "окупаемости", то следует разобраться, что собственно Земле вообще нужно? Все кричат о надвигающемся "ресурсном кризисе" - когда закончится коксующийся уголь, например, стоимость производства простой стали, без которой современная цивилизация немыслима, сразу улетит "в небеса", в "космос" - и тогда даже то "простое" самородное космическое железо окажется более чем кстати. Когда закончатся углеводороды и встанет весь надводный и воздушный транспорт, то "космическая логистика" будет более чем востребована. Но - не сейчас, сейчас проблемы у нас "финансовые" - грубо говоря проблемы власти и управления Миром! "Ресурсы" на этом деле даже подешевели до "неприличия"! Ничего толком не продается и не покупается - денег(!?!) нет! Все есть (пока есть!) - а денег нет! А больше Земле ничего и не нужно. Космос с его нетронутыми ресурсами сегодня совершенно "нерентабелен". Но когда эти ресурсы, из за реального исчерпания, подорожают "космически", взять их из космоса будет уже никак невозможно - на освоение его нужно сперва потратить много ресурсов, которых тогда уже не будет. "Вчера по три - но очень маленькие... А сегодня по пять - но оччень большие! ...Если бы у меня вчера было пять рублей! Но сегодня и трех нет..".
А если нужно просто "попиариться" - раздайте эти сто тысяч мильярдов "народному ЧСВ" наличными, благоприятная реакция аж "зашкалит" - никто работать не будет, все будут только все покупать: как в Испании времен Золотых галеонов, которая в итоге инвестировала все то золото ...в знания, умения и талант голландцев, ре-инвестировавших часть того золота в знания и умения британцев, вытеснивших в результате Великих испанцев "на обочину Истории".
Короче говоря, за прошедшие 5 лет вы не узнали ничего, что позволило бы вашей идее перейти из разряда "бессмыслица" во что-нибудь более существенное. Но несмотря на это, вы продолжаете толкать вашу идею по форумам, отлично осознавая её текущую ценность.
Предлагать начать строить многокилометровые орбитальные конструкции, освоив черный прокат - это то же самое, что в 15 веке предлагать начать строить электрофицированный Трансиб, освоив производство сосновых шпал.
Этот "сепаратор" (уже на порядок более сложный, чем вы изначально предложили) будет занимать ровно ту же долю в постройке инфраструктуры, что и шахта+ГОЗ в строительстве наземной инфраструктуры - считанные проценты.
Ох, мамочки... Ну вот как у вас в голове всё это мирно сосуществует? Еще пару дней назад вы писали чуть ли не об изотопном конструировании материалов - а сейчас утверждаете, что если у глупого человечества отобрать коксующий уголь, то оно сразу в Бронзовый век скатится. Сегодня вы пишете о невозможности получить энергию на Земле иначе кроме как из углеводородов, но тут же спокойно предлагаете получать энергию в космосе по цене миллионов долларов за установленный киловатт. Давайте все же как-то попоследовательнее. Ну или вперед, к азам - ну там, что такое наземные АЭС, ГЭС, да даже те же СЭС и ВЭС - всяко дешевле выйдет.
Вот к чему ёрничанье? Полагаю, я свою мысль выразил предельно четко, в том числе с напоминанием уже данных вам в 2011 году чисел, без раздачи денег населению.
Ну отчего же - все методы сепарации вещества были известны еще пять лет назад: в наше время ничего "внезапного" вдруг уже не появляется. Просто тогда еще не было опубликованных их конкретных количественных характеристик. Сейчас - уже что то реальное есть.
Сравнительные затраты энергии для различных методов разделения изотопов, эВ/ат
.
Электромагнитное разделение.............106...107
Газовая диффузия (для 235U–238U)..........3·106
Газовая центрифуга (для 235U–238U) .......4,5·105
Диссоциация ИК - излучением(при КПД лазера 5...10 %)..................102 ...103
Ионизация атомов видимым или УФ - излучениями (при КПД лазера 0,5...1 %).........................................103
Магнитоплазменное разделение ...........~104
Магнитоплазменное разделение на три порядка эффективнее описанного в статье электромагнитного и на порядок эффективнее центрифуг. Глубину разделения при магнитоплазменном методе можно оперативно регулировать от выделения отдельных изотопов до грубо "напополам - тяжелые налево, легкие направо", с регулировкой границы разделения.
Archimedes – Демонстрационная установка фильтрации РАО по массам методом магнитоплазменного разделения.
Параметры производственной установки
Rк = 0,4 м
Рст = 2 МВт/м2
(А/z2)кр = 84
В = 0,17 Тл
N =3,5 · 1019м-3
Рвч = 5,9 МВт
МРАО = 1100 кг/сут
Достигнутые результаты
МРАО = 440 кг/сут
Ei = 300 eV
Te = 1,2–1,8 eV, Z=1
Авторы оценили свою производственную установку в $80 млн.
При этом следует учитывать, что на борту 1 МВт только на расстоянии 1 а.е. от Солнца - на расстоянии 0.5 а.е. это будет уже 4 МВт, а сближаться с Солнцем можно невозбранно для аппаратуры вплоть до 0,25 а.е. с 16 МВт от той же солнечной батареи - плотность энергопотока будет возрастать по закону "обратных квадратов". Тогда первыми в переработку следует пустить Атоны и Атиры.
При "денежной" оценке эффективности добычи "ископаемых" на астероидах следует так же учитывать полное отсутствие расходов на горные разработки и горную проходку (астероиды можно разрабатывать прямо с поверхности), отсутствие затрат на создание транспортной инфраструктуры (если не считать затрат на доставку самого добывающие-обогатительного комплекса на НОО - дальше он "поедет" сам) и околонулевые транспортные расходы на "баллистическую" доставку продукции потребителю. К тому же следует понимать, что все это больше нужно для предельного удешевления освоения космоса и создание там инфраструктуры для развертывания полномасштабного производства, чем для использования на Земле, на которой пока еще "всего хватает" (кроме денег) - хотя и это не исключается.
Систему идеально дополнит модуль плазмохимического синтеза, позволяющий получать не воспроизводимые на Земле (из за плохого вакуума) химические соединения в "промышленных" количествах.
Если "без мамы", то эта Вселенная противоречива и нерациональна в самой своей основе - а потому, что бы не выпасть из Реальности, просто необходимо "хошь-нихошь" как то все это совмещать: то, что не совмещается в пространстве, иногда совместимо во времени - как Жизнь и Смерть. К тому же я и не говорил о "невозможности извлечения", я говорил что если по суше все можно возить троллейбусами, то на электричестве самолеты не полетят и корабли не поплывут, а урана на все корабли не хватит. Отсюда легко видно, что транспортные расходы вырастут кратно сверх стоимости перевозимого, если это не железо или золото. По ценам на самые простые, но "базовые" ресурсы, это и будет тот самый "бронзовый век" - многия знания их не снизят.
Эта таблица ни о чем. Если следовать ей, весь мир давно должен сидеть на лазерах. Мир, однако, сидит на центрифугах. Магнитоплазменные же установки для выделения узких групп изотопов промышленно не применяются вообще нигде. В частности, приведенная вами ниже установка выделяет не отдельные изотопы, а делит плазму на две группы. Очевидно, что выделение чистых изотопов будет стоить намного больше по ресурсам и производительности, чем в её характеристиках.
Это не имеет смысла учитывать. Вы снова цепляетесь за соломинки, выгадывая на этой позиции увеличение еще в 3-4 раза. Ищите 3-4 порядка, Хурон! Порядка!
Те же соломинки. Одна лишь доставка на астероид или полная автоматизация всего перекроют все выгоды многократно. А, ну и уже глаз режет: вот это - "околонулевые транспортные расходы на "баллистическую" доставку продукции потребителю" - неверно по сравнению с земными затратами.
Я понимаю ваше желание перевести обсуждение на "второй этап освоения космоса", так как с первым у вас "дебет с кредитом не вяжутся". Но я ничем не могу вам помочь. Обсуждаем только самое начало - самодостаточное производство веществ для Земли. Всё в полном соответствии с вашими исходными словами.
С вашего позволения, я весь этот поток сознания пропущу и спрошу лишь - вы наконец узнали, как сталь без кокса получить и на чем электричество без углеводородов сгенерировать? ;)
Урана и тория на ближайшие лет 300 хватит, самолеты полетят на биотопливе. Даже если предположить, что ископаемые углеводороды исчерпаются так, что не хватит даже на эти малости :)
Эта таблица обо всем - что было, что будет и чем сердце успокоится. Если что то не применялось, то применится - это новые методы. "Приведенная установка" как раз для выделения изотопов гиротронным плазменным резонансом, но может работать и "широкополосно" с улучшением производительности. Приведенные параметры как раз по изотопам плутония из ОЯТ и не являются предельными для метода, еще есть много что там изобрести. Вы не разобрались. Вся теория теперь есть в сети, кто хочет, тот ознакомится - там все изложено, что и как.
Стоимость доставки на астероид равна стоимости доставки на НОО. Уже было сказано - дальше все едет само, на электротяге. Что не ясно? С какими "земными затратами"? Сколько стоит километр дороги, длиной в тысячу километров, со станциями и поселениями для обслуживания дороги? Через тайгу и вечную мерзлоту? Во сколько БАМ обошлась - а она не там, где лежат новые месторождения! Сколько стоит горная разработка месторождения, проходка, город шахтерам построить за полярным кругом, с театрами, поликлиниками школами и общественными банями? Двух мильярдов хватит на все? А для первого этапа этого вполне достаточно (на саму работу, а не на всю сопутствующую бюрократию, разумеется: вот, кстати и резерв!). И не надо искать никаких "порядков" - "машинка" и так свою задачу выполняет.
Что неверно то? Дали "пинка" грузу и он сам пошел на "цель". Все. Затраты только на посчитать направление и силу "пинка", ну и точно его отмерить.
Ну и? Производство веществ есть, самодостаточное - запустили и "забыли". Что то и Земле "обломится". Что не так?
Ни в коем случае! Не разрешаю. Вы и так уж одичали в своих "понятиях" до общественно-опасного предела.
Железо можно получить из окислов восстановлением. Водородом, например. Или углеродом. Или аллюминием - но он будет загрязнять продукт, также как и литий или натрий, например. Если это не углерод, то чистыми веществами, лучше 9-ки - иначе сталь будет негодна. Можно еще восстановить электролизом. Потом из этого железа получить уже сталь. Вы же считать хорошо умеете? Вот и сосчитайте цену такой стали. С НДС.
Хватит, еще бы! Его же прямо в реактор не загрузишь. Что бы получить из него топливо, его надо еще обработать быстрыми нейтронами - коэффициент воспроизводства топлива 1,2. "Оптимистический" период удвоения - порядка десяти лет. Сколько сейчас тория в "быстрых реакторах"? Пусть плутония! Сейчас всего один работающий "быстрый" реактор! Через десять лет он наработает топлива на второй реактор. За какое время торий заменит стремительное выбывание 235U? А до этого - будет "провал". Биотопливо "задорого" нечем будет делать - не будет на это избыточной энергии.
Всем этим методам сто лет в обед. Плазменными, ЕМНИП, с 80-х занимаются - воз и ныне там. Поэтому не вижу не малейшего смысла обсуждать эту таблицу с точки зрения практического применения. Я уже просто молчу, что даже повысив производительность на три порядка, вы просто получите годовой выход не в 17 килограмм, а в 17 тонн, молчу про то, что этот же метод, доведи кто-нибудь его до ума, отлично заработает и на Земле - а вы же решаете вопрос выгодность по сравнению с Землей.
Я именно что хорошо разобрался. Приведенная вами производительность - это разделение ОЯТ на две группы, никакого избирательного выделения изотопов. Повышение же избирательности приведет к уменьшению производительности.
Неясно, с каких это пор активные межпланетные перелеты стали бесплатными. Я вам приведу простой пример. Тут недавно один из аппаратов как раз сделал что-то похожее - полетел с НОО на комету. При этом он был намного проще вашего проекта с точки зрения перелета - он был практически пассивным, никаких постоянно действующих маршевых двигателей, никакой надобности в постоянном функционировании на перелете. Его просто "пнули" разгонным блоком, дальше он просто "спал" и работал урывками. Стоимость этой программы составила 1,3 млрд евро. Даже вычтя стоимость РН и РБ, даже положив стоимость научных приборов в пол-миллиарда, получим стоимость перелета более чем в 500 млн евро. И это речь о микроскопическом 100-килограммовом аппарате.
Такая схема применима только для очень близко сближающихся с Землей астероидов с малым резонансным числом. Не уверен, что таких найдется хотя бы полсотни. Но даже для них при полете обратно нужно обеспечить траекторные коррекции (навигация + управление), связь, а главное - возможность управления в атмосфере. Сам перелет я бы оценил вон в вышеприведенную цифру, а вот атмосферный полет потребует очень сильные управляющие воздействия, стоимость резко вырастет. С учетом того, что всё это добро нужно завезти с Земли вместе со средствами монтажа, то стоимость вашего "бесплатного пинка" я бы оценил в миллиард долларов минимум. Каждого "пинка".
А вот если среди этих "идеальных" астероидов не найдется подходящего, то всё становится гораздо грустнее. Если нужный астероид пересекает орбиту Земли, но на большом расстоянии - то отлетный импульс потребует существенно бОльших затрат. Если наклонение орбит разное - эти затраты растут уже на порядки. Если резонансное число большое - то отправка "посылок" будет очень редка, что как минимум увеличивает риск потерять большое количество уже наработанного материала при отказе станции.
Ну и всё. Производство обсуждать мне неинтересно.
Хурон, 2-х миллиардов вам не хватит почти ни на что. Еще раз напоминаю вам числа: доставка 25 килограммов полезного груза на комету стоит 1,3 млрд долларов, причем этот груз сразу же помер. Доставка нескольких тонн груза на несчастную Луну с четверкой монтажеров на 2 недели стоит порядка 150 млрд долларов. Вы же, не моргнув глазом, обещаете доставить полторы сотни тонн груза на астероид и обеспечить его работу в течении нескольких десятков лет - за какие-то 2 миллиарда. Это даже не повод для насмешек, это просто наглядная демонстрация вашего понимания вопроса.
Не более 5 миллионов долларов, 1000 км обойдется ну пусть в 10 млрд долларов. Эта дорога сможет перевозить миллионы тонн грузов в год в течении многих десятилетий. Ваш проект я бы оценил в несколько сотен миллиардов долларов минимум.
Стоимость освоения, например, Быстринского месторождения - немногим более 1,5 млрд долларов. Ну то есть примерно как отправить 25 килограмм груза на удаленный астероид даже без всякой многолетней работы на астероиде.
Слушайте, вы действительно на полном серьезе это пишете? Вы действительно, даже после моей подсказки, полагаете прямое восстановление железа нерентабельным? Вас не смущает, что таким образом в мире производят более 50 миллионов тонн ежегодно? Может, металлурги не умеют хорошо считать? Или забывают НДС добавить?
Н-да... Похоже, в атомной энергетике вы разбираетесь так же, как в космонавтике и металлургии.
Рассказываю. Плутония, разумеется, накоплено много - оружейного, энергетического, в ОЯТ. Но дело даже не в нём. Дело в том, что быстрые реакторы отлично работают на U235, после чего спокойно нарабатывают плутоний на следующую свою загрузку. Собственно, упомянутый вами реактор (их, на самом деле, два) как раз на U235 и работает. Так что пока 235-й не кончится, никаких проблем со стартовыми загрузками быстрых реакторов не будет в принципе, только успевай реакторы строить.
Не скрою(С) - не металлург. Но те мне менее, среднегодовое мировое производство стали ~1.5 млрд. тонн. Из них всего 50 млн. тонн - прямым восстановлением. И вовсе не электричеством, а природным газом (а он никогда не закончится, не правда ли?), 400 кубов за тонну "готового" 80%-го пористого железа. Рентабельно при содержании железа в руде ...70%! Много такой руды осталось? ...Но это все таки уже другая тема.
Ну уже не "там" - все таки теперь 17 тонн. И еще один порядок "наизобретать" вполне еще возможно, физика прямо этого не запрещает. А так то да - та производительность сугубо по переработанной породе. А выход выбранного изотопа (метод позволяет "греть" только выбранный конкретный изотоп - сперва один, затем другой в "той же посуде") разумеется будет меньше - не больше того, что в породе содержалось. Но в космосе можно выбирать, все нетронуто - с любого "глубинного горизонта", хоть с эквивалентных "земным" ста километров вглубь, они все "в открытом доступе". Полагаю, не будете спорить, что о земной шахте глубиной сто километров даже и речи быть не может, ни за какие деньги всего Мира?
Ну Вы же сразу отказались обсуждать "парусник". Почему, кстати? На "парусах" можно завести груз куда нужно - и точно сбросить, не заходя в магнитосферу Земли. Ну будет отклонение "на баллистике" не сотни метров, а до пяти километров - это сильно влияет, для полигона Ашулук? Транспортник - собственно "парус" и управление к нему, много не "завесит".
Разумеется что традиционными способами рентабельности "первого этапа" не добиться, нужно еще много изобретать. Да это и ни проект никакой - "берите и делайте! и нивлияет!". Так, идея и "видение". В противовес идее освоения Луны, которое качественно вообще ничего не дает. Критиковать "по мелочам" можно бесконечно и быть всегда правым. В мелочах.
А как по-Вашему можно добиться "рентабельности" - если предположить, что это Очень Нужно по другим, Более Общим соображениям? Ведь ту Бомбу тоже нерентабельно было делать.
Так эти 50 млн - за заоблачную цену или вполне рыночную? Природный газ в этих реакциях является не более чем дешевым источником водорода, водород можно подавать и напрямую, получив его в том же реакторе. Рентабельно - по сравнению с нынешними коксовыми методами, а по сравнению с выковыриванием железа из астероидов, боюсь, рентабельно будет и с 1% содержанием железа и с электричеством от ручных генераторов.
Нет, не "теперь", а именно что чисто теоретически. А практически - ни одной промышленной установки разделения того же урана. И практически будет - не порядок сверху, а порядок вычесть, как оно обычно и происходит, в силу разных потерь и ограничений.
Проблема у вас не в количестве изотопа, а в производительности с вашей полуторосоттонной электростанции, которая выдает в среднем несчастные несколько мегаватт, да и то если у астероида орбита на редкость удачная.
Потому что мне, как инженеру, ни на секунду не интересно обсуждать технологии через 50 лет и более. Мне отлично известно, что это будет голой воды фантазирование, не имеющее ни малейшего отношения к реальности. Вы желаете заявить, что ваша идея нереализуема на технологиях обозримого будущего и требует неких принципиально новых подходов минимум конца 21 века? Не вопрос, даже спорить не буду, на этом обсуждение и закроем.
У вас проблема не в точности, а в скорости. Брякнувшийся на скорости 20 км в секунду объект взорвется скорее всего еще в воздухе. Большая часть его диспергируется и останется в воздухе, а оставшиеся десяток процентов вам придется сошкрябывать с площади в сотни квадратных километров. А если вы желаете получить слиток более-менее целиком, то вам придется сажать его не по баллистической траектории, а долго вести зигзагом в верхних слоях атмосферы, пока он не потеряет почти всю скорость.
Я до мелочей еще и близко не добрался. Критикую "широкими мазками". Рентабельность первого этапа в вашем варианте не вырисовывается даже "вчерную" не только традиционными способами, но и вообще какими-либо в обозримом будущем. Увы.
А понятия не имею. И никто не имеет, я об этом ниже уже писал. Но могу посоветовать вам пару критериев.
Любая промышленная деятельность состоит из цепочки техопераций. Какие-то операции будут более выгодны в космосе, какие-то - на Земле. Из первых сразу можно указать вакуум, микрогравитацию и концентрацию ресурсов на некоторых астероидах. Добыча энергии, плавление, переработка, обогащение, монтаж и производство - выгоднее на Земле, если только вы не прикрутите грамотно вакуум и микрогравитацию, но именно что грамотно, а не "ура, я удешевил процесс на два доллара за килограмм!". Так вот любая космическая деятельность должна содержать максимум выгодных в космосе операций и минимум остальных. С этой точки зрения наиболее оптимальным методом добычи на астероидах было бы отколупывание от него валунов побольше и бросание их на Землю по баллистической траектории. К сожалению, идея безнадежно бьется в прямом смысле слова при приземлении.
А, ну и выкиньте вы наконец нахрен ваши солнечные панели. Я понимаю, вас впечатлил КИУМ в 100% по сравнению с земными 25%, но возьмите наконец нормальный ядерный реактор со сбросом тепла в тело астероида, который на пару десятков мегаватт уберется в сотню тонн с запасом.
Очевидно, что и вы тоже... не металлург. Особенно понравилось про дешевый водород из реактора. Это на Фукусиме он был "дешевым", а "отдельно" получаемый электролизом сделает цену того железа "серебряной". Тогда уж лучше прямым электролизом руды - тогда цены на железо по крайней мере будут хотя бы "аллюминиевыми".
Нет ничего практичнее годной теории. Пром-установок нет потому, что вакуум нужен. Хороший и много. Если загрузка тоннами, то слишком много проблем и неудобств с "шлюзованием" - выигрыш по производительности на один порядок не оправдывает отказ от центрифуг в земных условиях, тем более что те центрифуги просто уже имеются в наличии и дают продукцию. В космосе же альтернативы вакуумно-плазменным технологиям заведомо проигрышны.
Не желаю. Что такого таинственного и загадочного в "магнитном парусе", что его нельзя сделать завтра после обеда? Вы желаете всегда делать так, как уже делалось? Ну так вас лично никто и не "напрягает", если желаете всегда "быть правым" и никогда не ошибаться - на "проторенных дорожках" это не так легко делать.
"Магнитный парус" обладает недосягаемым для других, ныне имеющихся в наличии "моторов", решающим преимуществом - строго математически бесконечным удельным импульсом. К тому же он безопасен, мало весит, не рвется и практически не изнашивается. Покорить на иных двигателях Околосолнечное Пространство в обозримом будущем нереально, иначе это будут тогда те самые "бешенные мильярды", о которых вы и говорите все время - пока не появится гипотетический термоядерный реактивный или вообще какая нибудь "гравицапа". И это просто необходимо - вот и нужно придумать, зачем, какие такие там "пряности". Если актиноиды вам не нужны - будете "размножать" - тогда редкоземелы и "экзотика": осмий, ниобий, родий, ...рррубидий! А породу, их содержащую, просто так не "перекидаешь" на Землю. Лучше тогда "чистить" на месте, не самым плохим методом.
С чего это он вдруг взорвется? Это же не комета из пыли и метанового льда - металлические метеориты входят в атмосферу на шестидесяти км/с и вполне целиком долетают до поверхности, каменные иногда разваливаются от перегрузок, но тоже не в пыль а на несколько фрагментов. При "касательной" траектории груза, когда исходная орбита заметно наклонена к плоскости орбиты Земли, "боковая" проекция его скорости не превысит 30 км/с (а если даже тупо "по встречке" - не более 60 км/с), а если орбита груза вытянутая эллиптическая с "зависанием" в "точке встречи," то другие "проекции" пренебрежительно малы, вполне можно успеть затормозить и не развалиться, перегрузки до 1000 g (стандартная норма проектирования для танковой аппаратуры, включая "тонкую" электронику) для сплошного куска металла из прочного железо-никелевого сплава, легированного платиной и иридием, вполне переносимы. "Нежные" грузы придется сбрасывать "заходя в хвост Земле", тогда "посадочные" скорости вообще не превысят 8 км/с. Для этого придется организовать "выравнивающую" орбиту, перехватывая на ней грузы "клипперами" (представленные "магнитным парусом" с захватами и навигационно-управляющей системой) и буксируя в "точки Лагранжа" у Земли, где будет сосредотачиваться в дальнейшем и все Внеземельное производство.
Вы это всерьез??! Или просто в Росатоме работаете?
Солнечная батарея оценивалась в массу от 30-ти до 50-ти (по "пессимистически") тонн. Ваш один только реактор "оптимистически" будет стоить "сотню с запасом" тонн! А скока тогда в реале? И куда сбрасывать тепло "по дороге", что бы хоть "доехать на реакторе" до того "благословенного" астероида - а ведь понадобится вся мощность реактора что бы получить приемлемую тягу при приемлемом удельном импульсе для "балалайки" в триста(..четыреста!!) тонн гравитационной массы? К тому же атомный реактор, это хоть и по-богатому, но и сложность его обслуживания и управления на четыре порядка "хлопотнее" солнечной батареи (простой как "грабли", не имеющей движущихся частей и "внутренних давлений"), не говоря уже о том, что реактор придется скоро чем то перезагружать (в районе астероида!!) - а солнечная батарея, "прикрытая" от быстрых протонов полем "магнитного паруса" может выдавать мощность десятилетиями.
И потом, "десятки мегаватт" там вот так сразу и не особо то нужны: "качественный инструментальный" переход, позволяющий уже что то реальное начинать делать и постепенно наращивать материально-технический потенциал для последующего масштабного "штурма Внеземелья", начинается с мегаватта - и наращивание мощности влияет лишь на "скорость ловли Чего Надо", а следующий "качественный" скачек начнется уже с сотен гигаватт, на следующем этапе.
Я нигде не писал про "дешевый", вы это сейчас пытаетесь мне приписать зачем-то. Но то, что в реакторе можно в обозримом будущем создать экономически эффективное промышленное производство водорода - это фиксировалось неоднократно. И это - не электролиз из воды.
Докажите. Приведите экспертное мнение, что проблема именно в вакууме, а вот если бы он был - то мы бы ого-го!
А что такого таинственного и загадочного в том же центрифужировании изотопов? Элементарная штука же. Ан нет - американцы так до сих пор не справились. Что таинственного и загадочного в быстрых реакторах, первые рабочие образцы которых были созданы еще в 60-х? Ан нет, до сих пор ни одного серийного. Что таинственного и загадочного в ТОКАМАКе? Ан нет, до сих пор даже неясно, а заработает ли термоядерный реактор.
Вот и тут - вам всё кажется элементарным. А мне хватило 5 минут поиска, чтобы найти всевозможные "мелочи" - и что токи там нужны мегаамперные, и что провод должен быть сверхпроводящим (и не нынешняя керамика, а гибкий) с температурой ну хотя бы -180 градусов (на солнышке, ага), и что даже при парусе радиусом в 10 км и собственным весом под 40 тонн тяга составит единицы (единицы, Карл!) ньютонов, что для корабля общей массой в 200 тонн даст потребное время разгона на несчастные 20 км/сек порядка 20 лет. И это я так, по-дилетантски поискал.
Погодите Околосолнечное Пространство покорять, тут несчастный астероид никак покорить не могём...
Так придумайте. Вам этот вопрос еще на глав.су задавали. Придумали за 5 лет?
А хрен знает, с чего они взрываются. И не надо рассказывать, что железные астероиды долетают целиком. Про иридиевую аномалию читали? Не задавались вопросом, почему это иридий тонким слоем по всему земному шарику размазан? Про Сихотэ-Алинский железный метеорит, именно что благополучно взорвавшийся - слышали? И про то, что нашли, по оценкам, дай бог треть его массы? Наконец, факт отсутствия за всю историю человечества находок цельных железных метеоритов более 70 тонн - ни на какие мысли не наводит?
Простите, я не совсем понял. Вы решили отказаться от системы "дать пинка и он сам пойдет" и перейти к существенным изменениям траектории? И даже к каким-то транспортным хабам, где будут ловить грузы с относительной скоростью в десятки километров в секунду? Не, я как бы не против, хозяин - барин. Вы только не забывайте приплюсовывать к стоимости отправки "посылок" нужное количество нулей.
Насколько я прочитал глав.су, 30-50 тонн - это только панели без каркаса и систем развертывания и доворота на Солнце при условии снижения нынешних удельных масс в 2-3 раза. А с учетом сроков полета вам еще и ресурс надо бы вдвое поднять. Откуда такая радость возникнет в обозримом будущем - вы не уточняете, зато смело заявляете, что это еще оценка сверху. Я вот, как инженер, не верю.
А вот меговаттный реактор, который сейчас разрабатывает Роскосмос - менее 10 тонн, и при увеличении массы мощность будет расти как раз не линейно, в отличии от СБ. Полагаю, что 20-мегаваттный реактор уберется в 100 тонн с запасом. Фраза "с запасом" означает - что от 100 тонн еще и запас останется :)
Лично я вообще считаю идею добираться до места десятилетиями - глубоко порочной. Так что могу предложить только классические разгонные блоки и гравитационные маневры.
У вас и так все обслуживается и управляется с запредельной сложностью, нереальной в обозримом будущем. Системы автоматики реактора, которые уже сейчас очень развиты, особых хлопот к вашей идее не добавят. Зато добавят десятки мегаватт. Впрочем, дело ваше. Вы спросили мое мнение - я вам ответил.
То есть вы не планируете ориентировать СБ на Солнце? Не забудьте уполовинить количество электроэнергии.
Ну железо то сейчас дешевое - вот я и писал, что таким дешевым оно не будет, а сравняется в цене с цветными металлами. И вновь настанет "бронзовый век". Т.е. вы сейчас с этим больше не спорите?
А чего его искать то - если я в статье ссылку привел? "Элементарным" мне ничего не кажется - понятно, что это нужно разработать. Это серьезная работа для специалистов, и что то здесь "предвосхищать" вовсе не стоит. Прикидочный расчет дает лишь представление о порядке проблем, не более. Параметры магнитных систем существенно зависят, например, от геометрии - и цилиндрическая форма наверняка не оптимальна. Зависит от числа витков - и нужно сосчитать, не окажется ли 1000 витков "простым" сверх-тонким сверхпроводником под жидким гелием в вакуумной теплоизоляции и током в "смешные" 10 кА и легче и мощнее того мегаампера. И что тогда, с учетом оптимизации геометрии (и магнитопроводов, представляющих собой элементы "силовой" конструкции), уже 60...100 Н тяги.
Разумеется читал! Которые астероиды - те обязательно долетают целиком до самой поверхности Земли, не погасив в атмосфере свою скорость. И потому взрываются уже на Земле, врезавшись в нее на скорости 20...60 км/с. Те, что меньше ~70 тонн просто успевают затормозить. Развалится или нет - зависит от геометрии, может там те куски "на ниточке висели". И вся "загадка". "Нарезать" нужно будет аккуратнее, "правильными порциями".
Почему это "отказываюсь"?? Кому то "пинка", кого то наоборот "за ручку до ворот". А кому то и того и другого попеременно. По мере необходимости и "деликатности" содержимого. Одно другому не мешает.
Уточняю - по данным, предоставленным российскими производственными организациями. Там ссылки имеются. Сейчас нужно новый поиск проводить - параметры должны были за истекшее время улучшится.
На гелиоцентрической орбите с ориентацией на Солнце прекрасно справляется "пассивный" гравитационный стабилизатор - "из палки, веревки и камня преткновения". По этой оси ориентируют тогда и "специально (перетяжками) сплющенный" магнитный парус относительно набегающего потока. Просто электромоторами.
И от гравитационных маневров никто не отказывается - достаточно "упасть на Солнце", погасив "парусом" свой орбитальный момент - и "лечу куда хочу, куда хочу туда лечу... Куда лечу, куда хочу??".
А сколько он "живет" - на Природе, без регулярных техрегламентов и плановой замены деталей и механизмов? И на сколько хватает "загрузки"?
Нет, не так. Вы заявили, что цена на железо взлетит до небес и дешевле будет его на этих небесах и добывать.
С чего вы взяли?
Ну вот видите, как получается. Еще вчера вы заявляли, что ничего загадочного в магнитном парусе нет и что сделать его можно хоть завтра, а пару дней назад вообще полагали его бесплатным. А сегодня выясняется, что про магнитный парус неизвестно ровным счетом ничего, что никто его не разрабатывал, не считал, и что можно оценить лишь "порядок проблем, не более". Может, вы так и напишите в статье сверху: предлагается лететь на устройстве, про которое неизвестно ровным счетом ничего - ни конструкция, ни тяга, ни цена, ни масса?
Даже не знаю, смеяться или плакать. Тут в прошлом году японцы хвастались, что мировой рекорд установили: построили сверхпроводящую ЛЭП постоянного тока длиной 500 метров и силой тока полтора килоампера. Но тут приходит Хурон и небрежно отмахивается: "Сверхпроводник длиной в несколько тысяч километров? С силой тока 10 килоампер? С температурой 4 кельвина под прямым солнышком на 0.25 а.е.? С общим энергопотреблением не более 1 мегаватта? С безотказным сроком работы без обслуживания в несколько лет минимум? Да еще в космосе? Пффф! Да хоть завтра"
Ну чего вы так стесняетесь? Пишите уж сразу пару тысяч :D Бумага стерпит.
А вы знаете, тут я с вами, пожалуй, соглашусь. У вас же даже в самых смелых теоретических фантазиях годовое производство не превысит полтора десятка тонн, это буквально пара кубических метров. Их вообще можно просто в заранее захваченные посадочные капсулы засовывать.
Принято.
Лень искать. Я его вам не навязываю.
Может еще и "улетит" именно туда, отчего же нет - вместе с ценами и на другие металлы. "Легкие" и богатые руды уже взяли, остался "мусор в отвалах". А водород для восстановления любого металла имеет одну и ту же цену. Отсюда и "взял" - если вы сами про то не догадались.
Ну я же не знаю, что вам лично там про что известно - подозреваю, что вообще то не очень многое, судя по вашим репликам, а особенно по огромному апломбу. Например выяснилось, что вам неизвестно отчего и почему астероиды при столкновении с Землей непременно взрываются, а метеориты долетают до нее в относительной целости. "Узкий специалист подобен флюсу: полнота его одностороння"(С - №101).
Магнитный парус является аналогом хорошо известной магнитной отклоняющей системы для потока протонов 2,4*108 см-2*c-1 с энергией ~2 кэВ, которые нужно отклонить на 90 градусов на площади большой протяженности. Решений тут может быть много разных, и совершенно очевидно что просто один виток с током оптимальным решением никак не является. При плотности потока кинетической энергии солнечного ветра 30 нДж*см-2*с-1 на каждые 2...3 Н тяги требуется эквивалентная площадь 90-градусной магнитной отклоняющей системы размерами 100х100 м. Само же магнитное поле ничего не весит, остается задача как и с какими интервалами его равномерно распределить проводниками в пространстве оптимальным образом.
Экий вы "смешливый"! Что же вы не смеялись, когда Очень Ответственные Люди (уж не вы ли это сам и есть?) на полном серьезе брались возить химическими ракетами (или ядерными буксирами?) на Землю ...Гелий-3 с лунных "шахт". Чем астероидный "Рррубидий!" то тогда хуже? - да понятия не имею, зачем он вообще нужен, но наверняка нужнее Гелия-3. Во всяком случае на астероидах и того гелия на порядки больше, чем на Луне - если действительно надо. По крайней там хоть куда то выход, в новое Цивилизационное измерение - в отличии от "лунного тупика".
Любой мусор в отвалах будет дешевле добычи на астероидах. Порядки цен на космические программы в этой теме назывались.
Мне это известно. Просто забыл про мизерные объемы добычи вашего проекта. Еще одна проблема, решение которой вас не заботит.
Вам неизвестно ни одно годное просчитанное решение. Ваш проект построен на неизвестных вам конструкциях, причем даже самые простые варианты являются технически нереализуемыми на обозримых технологиях. Но вы никогда не напишете это в своей статье, потому что реализация вас и не интересует. Вы - как та пресловутая сова-стратег из анекдота, посоветовавшая мышкам отрастить иголки, а как это вообще сделать - её не интересует.
А фотонная ракета с идеальным отражателем на антивеществе еще лучше. Кого интересуют идеальные решения? Разве что сову-стратега.
Я - смеялся. Дальше что?
Ну а зачем тогда вы там, несколькими строками выше, такое написали?? Прочитать то не трудно, и мысль ваша там выражена достаточно определенно - "а фик его знает!".
И вообще странная "претензия" - откуда мне знать всего, что остро нужно на Земле? Или что когда нибудь очень понадобится? Меня заботит, что бы когда это случится, у Земли была возможность что то оперативно предпринять.
"Просчитанных" действительно неизвестно - да и откуда, если никто еще не делал "в железе" именно для такой цели и в таких "габаритах". Тем более я уже говорил, что это не "Проект" - это Направление. Порядок величин энергопотоков и запасов веществ определен, как их "взять" тоже в целом понятно - ничего совсем в принципе неизвестного как раз в данном случае нет. Все такое уже так или иначе делалось еще в прошлом веке - для других задач и в других масштабах. То, что нет готовых чертежей для этой конкретной задачи - все таки не аргумент. Что "нереализуемо" - солнечная батарея? Электрореактивный двигатель? Распределенная отклоняющая магнитная система для частиц с энергией 2 кэВ "без потерь"? По-вашему, никто никогда не делал электронно-оптических систем и не знает какие там "неидеальные потери"?
Плотность мощности энергопотока солнечного ветра указывает, что требуемая площадь "парусной" системы - вовсе не "многия километры на один ньютон тяги" и 3 Н вполне вписываются в габариты ...бортовой солнечной батареи, а наличие на борту мегаватта фотовольтаики не делает абсолютно необходимой даже ту "сверхпроводимость", причем весь "мегаватт для этого ничуть не понадобится - что тут апсолютно нельзя(!) сделать на имеющихся современных технологиях??
Вы утверждаете, что незачем и дорого. Может быть и так. Все вообще - дорого.
Ничуть не лучше - даже гораздо хуже. Безмассовые фотоны уносят практически всю (99.999%) энергию и что бы фотонную ракету просто чучуть сдвинуть, нужна вся энергия Солнца. И, ЕМНИП, в этой связи поминалось некое "мезовещество" для Отражателя, со свойствами "нейтронного материи", а значит с соответствующей плотностью массы 1015 г/см3.
Я же объяснил - позабыл про ваши "объемы" добычи.
Вообще-то это была измененная фраза из анекдота :)
У меня нет к вам ни малейших претензий. Я просто задаю вам вопросы по вашему проекту. И читаю ответы.
У вас не просто нет готовых чертежей, у вас нет ровным счетом ничего. Вы даже не знаете, какая конструкция будет. Но для вас, разумеется, это не аргумент - вы же стратегией занимаетесь :)
Да уже практически все элементы вашей идеи в обозримых технологиях. Нереализуем магнитный парус с нужной тягой. Нереализуем плазменный сепаратор с требуемыми характеристиками и сроком безобслуживаемой работы. Нереализуема автоматическая работа в космосе на столь долгий срок без обслуживания. Даже весь проект бессмысленен, даже теоретически - в указанных вами масштабах.
Энергопоток ни на что не указывает, т.к. у вас всё упирается в конструкцию. Вы желаете заявить, что можно в обозримом будущем построить систему, идеально утилизирующей всю мощность энергопотока? Тогда с вами бессмысленно разговаривать.
Вы, похоже, решили воспользоваться своей же неспособностью сделать хоть какой-то расчет и под этим соусом писать откровенный бред - по принципу "бумага все стерпит". Вас не смущает хотя бы то, что вы начали противоречить приведенной вами же статье Дэнфорта, у которого для 3 Н необходимы именно многокилометровые системы с мегаамперным током?
Нет, не так. Я написал совершенно определенно - технически нереализуемы. Вообще.
Собственно, ваш проект с тысячекилометровыми сверхпроводниками с 4 кельвинами на обозримых технологиях выглядит столь же бессмысленно ;)
Илиминтарно, МСС!
Плазменный поток взаимодействует с поперечным магнитным полем не чисто электрически, как при "механическом" упругом столкновении, а по электромагнитному механизму: из за разделения зарядов и появления "выравнивающих" токов в плазме - тормозящих протоны вплоть до нуля (до "рекомбинации" плазмы в нейтральный водород) при "правильной" конфигурации и напряженности внешнего поля. Образуется эквивалентный "линейный электродвигатель". При этом весь импульс протонов передается магнитному полю и тому, к чему это поле "прикручено".
Вот уже второй раз вы демонстрируете непонимание физики рассматриваемых процессов и не "чувствуете" ее во всей полноте взаимодействий рассматриваемых "компонентов". А потом "анекдоты" тут рассказываете в качестве "несмешной "отмазки" своей явленной миру технической тупости. Вы уверены, что вы инженер? Если бы вы обладали инженерным мышлением, вы бы сами поняли в чем убогость "конструкции" того Дэнфорта - у него все поле сосредоточено вблизи провода (в радиусе нескольких сотен диаметров его проводника) с мегаамперным током - а в пространстве, даже в центре витка, оно в десятки и сотни раз меньше чем несильное поле Земли. И из всех его более чем шестидесяти линейных километров провода работает на эффект от силы 10...20 км с "дневной" стороны, с "толщиной фронта" в единицы метров. Это видно и на "картинках" его компьютерных симуляций.
И если бы у вас было инженерное мышление, вы бы сами "увидели", что вся конструкция аппарата, включая компоновку, геометрию и габариты - уже здесь расписаны. Но вы непонятно почему (из ваших реплик следует обратное) позиционируете себя как некого "эксперта, задающего вопросы и слушающего ответы", при чем каждый ответ сопровождается репликами "невозможно!" и "нереализуемо!", причем по-технике ничего разумного вы так и не сказали, ни одной годной идеи не прозвучало (я же специально вас спрашивал, что бы "заценить уровень"), только таращите "страшно" глаза и вертите пальцами "козу", все аргументы ваши - чиста "манагерские" (вот так там не делают!) и ни разу не инженерные. Вам пальцем показываешь - ну вот же люди делают! - "Невозможно!". Это позиция неквалифицированного покупателя в магазине, а не технического эксперта с широким научно-техническим кругозором и опытом самостоятельной работы, от идеи до металла.
Я понимаю, что для вас всё это элементарно. Например, "1000 витков "простым" сверх-тонким сверхпроводником под жидким гелием в вакуумной теплоизоляции и током в "смешные" 10 кА". Это конкретно ваша цитата. Для вас это элементарно - тысячи километров сверхпроводника при температуре 4 кельвина. А вот инженерам - я не себя имею в виду, а конкретных инженеров, которые строят сверхпроводниковые ЛЭП - это элементарным почему-то не кажется. У них почему-то даже спустя сотню лет после открытия сверхпроводимости рекорды исчисляются сотнями метров, парой килоампер и температурой под сотню кельвинов. Идите и расскажите этим инженерам, что они идиоты, что на самом деле это илиминтарно. Расскажите им, что они "демонстрируют непонимание физики рассматриваемых процессов и не "чувствуют" ее во всей полноте взаимодействий рассматриваемых "компонентов".
Я напоминаю вам, что это лично ВЫ притащили сюда ссылку на Дэнфорта и он вас устраивал ровно до того момента, когда вас начали тыкать в конкретные числа из этой статьи. Тут он вам тут же разонравился и стал убогим.
Я напомню, как именно вы расписывали конструкцию: "нужно сосчитать, не окажется ли 1000 витков ", "что то здесь "предвосхищать" вовсе не стоит", " Прикидочный расчет дает лишь представление о порядке проблем, не более". Вы ЭТО называете "предложить конструкцию"? Сплошное блеяние в духе "может быть... возможно... ну как бы..."?
Впрочем, дело ваше. Теперь конкретно к вашей замечательной спиральной конструкции по сравнению с убогой петлей Дэнфорта. Вы действительно не понимаете, что ваша конструкция практически ничем не отличается от дэнфортской? Она лишь более компактная, что малосущественно в космосе. Сила тяги обеих конструкций пропорциональна длине провода и силе тока, но от того, что вы уложили провод как-то по-другому - тяга не изменится. Например, при сохранении дэнфортских токов вы можете с помощью спирали и возле центра создать столь же сильное магнитное поле, как и на краях, и получить соответственно большую "площадь тяги", но за это вы обязаны заплатить соответствующим удлинением проводника - то есть за счет соответственного увеличения массы, цены и энергопотребления. Что толку с того, что за счет удвоения длины проводника вы удвоите тягу, если ускорение останется тем же самым - ведь и масса удвоится. Собственно, об этом пишет и Дэнфорт: "В настоящий момент никакое исследование не опирается на идею двойной петли или более сложной конфигурации и нет никакой причины полагать, что какая-нибудь подобная структура была бы лучше одинарной токовой петли"
Нет, не так. Я не просто говорю "невозможно", я подкрепляю примерами. Я говорю "невозможно в обозримом будущем сделать такую сверхпроводящую систему" - и даю конкретный пример мирового рекорда 2015 года сверхпроводниковой ЛЭП. Я говорю "невозможно сделать ваш проект за 2 млрд долларов" - и даю конкретные примеры космических программ с указанием цен.
Это где вы показали такие примеры, а я потом сказал "невозможно"? Примеры чего? Я пропустил, наверное, повторите.
Ну не "тысячи" - при радиусе 10 км длина провода составит ~62.8318 км.
Ну это же просто статья, а не дисер и не Техническое Предложение. Что бы Задумались Все (Всем думать! Немедленно!!). Такая статья должна быть "легкоусвояемой". Ибо невозможно отвечать читателям на вопросы, которые у них еще не возникали, это пустое "сотрясение воздуха". Когда возникнут - как сейчас - тогда и надо обсуждать подробнее: задавший правильный вопрос уже сам знает не менее половины ответа и поэтому готов усвоить целое.
Ну это лишь отчасти верно - но вовсе не для всех случаев. Если у нас катушка "ради катушки" - ради ее электрических параметров - то длина провода практически инвариантна его индуктивности, в какую "спираль" его не скручивай, хоть в сколько угодно витков, его индуктивность (без сердечника, разумеется) меняется не более чем на десятки процентов, несмотря на N2 в соответствующей формуле: в чем сам однажды с удивлением убедился на практике. Когда пересчитал формулы для индуктивности из витков, длины намотки и диаметра намотки просто в длину самого провода, так и получилось уже аналитически, с небольшим "поправочным" коэффициентом неясной природы.
А вот индукция магнитного поля в пространстве наоборот будет сильно зависеть от геометрии - как именно провод расположен. В вашем предположении неверно то, что будто бы сила тяги зависит от силы тока и длины провода - хотя это верно для полной энергии, запасаемой в магнитном поле. Но нас эта энергия никуда не двигает сама по себе - нас двигает набегающий поток протонной плазмы, взаимодействующей с нашим магнитным полем. Чем больше площадь взаимодействия, тем больше протонов "поймаем" и большую тягу получим - концентрация же избыточного поля в узкой пространственной области количества протонов в ней не увеличит. Не нужны и "чудовищные" напряженности магнитного поля - "поймать" протон можно даже полем в 0.01 Тл за считанные десятки ампер и он будет у нас "крутиться на месте" с радиусом до метра внутри нашего поля со своей начальной скоростью в 700 км/с, никакой энергии нам не отдавая а наоборот излучая ее посредством электромагнитных волн в пространство. Что бы "отобрать" у него часть импульса, нам нужно, что бы этот протон ...вылетел - в каком то другом направлении: например, сделав всего лишь четверть оборота. Но так мы отберем не больше, чем положено по закону сохранения импульса и большую часть энергии унесет протон. Нам нужно создать поле такой напряженности и протяженности, что бы протон, сделав свои четверть оборота "вправо" уже бы улетал, а более легкий электрон, вращающийся "влево" по кругу в 1000 раз меньшего радиуса, в нашем поле бы "застрял", тормозя своим электрическим полем улетающий протон, пока более тяжелый протон его все таки наконец не "выдернет" (уже "против" нашего поля, придав ему электромагнитное индукционное ускорение) вслед за собой. Так можно "отобрать" у протонов заметно больше энергии, чем это положено по закону сохранения импульса.
У Денфорта может и нет "никаких причин полагать". У меня такие причины есть.
Так, так! В технике же невозможно только то, что прямо запрещено законами Природы - например, спать на потолке. Впрочем, если очень хочется, то и это иногда - можно. "Прецедентное право" здесь - слабый аргумент. Самолета тоже когда то не было и Французская академия даже как то постановила не принимать к рассмотрению никаких проектов "летательных аппаратов тяжелее воздуха" как бессмысленные. Вместе с "запретом" на метеориты, кажется: с формулировкой "потому что не может быть никаких камней в атмосфере".
Это у Дэнфорта 60 км. А вы собрались мотать "1000 витков".
По этим соображениям у Дэнфорта вообще наиболее оптимальная конструкция, максимизирующая "площадь захвата" на единицу длины проводника. А вот ваша при определенных условиях может оказаться гораздо хуже: если витки спирали будут слишком близки, то поля начнут "перекрывать" друг-друга.
Именно поэтому я все время, как попугай, повторял с самого первого и до самого последнего коммента: в обозримом будущем, с обозримыми технологиями, в обозримом будущем, с обозримыми технологиями. Даже конкретный срок обозначил этой обозримости - 50 лет. Но вы умудрились всё это проморгать и теперь валите с больного на здорового - мол, это МСС не приводит примеры! Я нигде не писал, что никогда не будут созданы требуемые сверхпроводники. Я писал, что если за 100 с лишком лет всё, чего смогли добиться ученые, это 500 метров высокотемпературного СП в тепличных земных условиях на полтора килоампера, то нет ни малейших оснований ожидать в следующие 50 лет тысячекилометровый СП на 4 кельвина на 10 килоампер в космосе с годами безобслуживаемой работы. То же самое по остальным позициям.
Ну так те "1000 витков" в той же самой крио-посуде длиной те же 60 км! Пучком. Более высокий критический ток позволяет существенно уменьшить толщину и массу проводов сверх "прототипа".
...В "вертикальной" проекции (магнитное поле должно быть ортогонально вектору скорости плазмы), откуда протоны не прилетают. А в "горизонтальной" проекции, "по фронту" потока, эффективная площадь равна диаметру петли, умноженному на 10 метров "поля рассеяния", притом что то поле крайне неравномерно и не обеспечивает одинакового взаимодействия с протонами по всей "поверхности соприкосновения" с потоком. 99.99% площади дэнфортова "круга" не работает - совсем.
Ну и каких таких"технологий" для всего того не хватает прямо сейчас? Если понимать технологии как совокупность способов воздействия на материю с целью получения предметов потребления и инструментов. Какого такого "хрендостания" не хватает то - термоядерного реактора, антигравитации, телепортации, денег или мозгов? Чего там никак нельзя изготовить уже известными способами??
Тако же и тот самолет - все технологии (способы воздействия на материю - металлургия, точная металлообработка, производство фанеры и деталей из нее, производство клеев и лаков) уже имелись в наличии, во времена "французской академии".
Ну именно потому что "в тепличных" и "земных"! При 300-х Кельвинах и при атмосферном давлении влажного плотного газа - с применением сложной и дорогой вакуумной теплоизоляции, требующей непрерывной откачки мощными насосами, причем вакуум все равно очень "плохой".
Так это ровно то же, что и у Дэнфорта. Смотрите его рисунок 1 - пучок жгутов в единой оболочке.
Три раза прочел, так и не понял, что вы хотите сказать. Может, вы хотели написать, что эффективная площадь равна длине петли (62 км), умноженной на 10 метров? Если да, то я вас понял. Если нет - попробуйте использовать рисунки Дэнфорта или сами нарисуйте.
А вот вы напишите какому-нибудь специалисту по сверхпроводникам и поинтересуйтесь, чего им не хватает уже сотню лет - телепортации или мозгов? Про мозги - обязательно уточните.
А я просто констатирую: спустя более чем сотню лет после открытия сверхпроводимости и мечтаний о СП-ЛЭП, всё что смогли добиться - сотен метров с парой килоампер. Это - медицинский факт.
На Земле у вас нет ограничений на теплоизоляцию и сечение, вы легко укроете кабель от внешних излучений. Хорошего вакуума тут просто не требуется - теплопередача даже через "плохой" близка к нулю. Ну и главное - можно использовать высокотемпературные СП. В космосе же с вас потребуют минимизировать массу и действительно прижаться к 4 кельвинам. А главным источником внешнего тепла будет Солнышко: 21872 Вт/м² на 0,25 а.е.
Страницы