Чисто умозрительно, но если я правильно понимаю, то драгоценные/тяжелые металлы на астероидах будут сконцентрированы в двух видах:
Равномерно рассеянные вперемешку со всем остальным в соответствующем геологическом слое, если астероид древний, медленно набиравший атомы металлов, приносимых взрывной волной от сверхновых.
Богатые компактные месторождения в виде сплавов с железом/никелем (или их соединений с серой и прочим) - остатки ядер рассыпавшихся протопланет (занесенные астероидами или, если сам астероид такой осколок, как Психея), где они были в расплавленном состоянии и успели опуститься к ядру.
Первые добывать гораздо сложнее, но зато практически любой достаточно старый астероид, видавший несколько взрывов близких сверхновых, подойдет. Возможно наличие большого количества урана и других делящихся материалов среди интересных элементов. Для добычи - снимаем слои, пока не наткнемся на нужный, потом долго и нудно сепарируем песок.
Вторые - очень редкие будут и искать такие месторождения сложновато. Зато добывать легче и все очень сконцентрировано (вплоть до 100% золота/платины, хотя и маловерятно). Делящиеся материалы, скорее всего, будут сильно выгоревшими, так как уже прошли цепную реакцию, когда концентрировались в ядре.
Вы понимаете, что для реактора мегаваттной мощности на орбите - нужны радиаторы сравнимыми с солнечными панелями такой же мощности по площади? Стоимость, конструктивная сложность и вопросы безопасности - все на стороне солнечных панелей.
Чтобы перенаправить - нужна тяга хорошая. У реакторного буксира она будет не сильно лучше чисто солнечно-панельного, а то и хуже. Тем более, что солнечные панели могут еще и парусом подрабатывать, что дает нам чуть ли неограниченный delta-v, которого нужно будет очень и очень много, чтобы сдвинуть достаточно большой астероид.
Ох, ну нельзя же так... Тут скорее надо придираться к моим оценкам веса панелей для данной площади, а не к вырабатываемой мощности. Производители современных солнечных панелей для спутников дают больше 30% эффективности для топовых панелей и в районе 20 для дешевых. Что дает более 350 ватт на квадратный метр на орбите Земли.
Камни для астероидной бомбардировки нужно искать в околоземном пространстве, а не за пределами Юпитера. И для этого - подойдут и солнечные панели, реакторы не нужны.
Держать множество постоянно работающих реакторов на относительно низких орбитах - это лишний повод повторить инцидент с Космос-954. Солнечные панели будут дешевле, скорее всего - легче, проще в замене и никаких проблем с выведением ядерного топлива на орбиту и возможным падением активной зоны на территорию других стран. С учетом того, что нужно все равно светить под углом, а не сверху - оно будет покрывать и ночную сторону, если запустить достаточное количество.
[quote]The International Space Station also uses solar arrays to power everything on the station. The 262,400 solar cells cover around 27,000 square feet (2,500 m2) of space. There are four sets of solar arrays that power the station and the fourth set of arrays were installed in March 2009. 240 kilowatts of electricity can be generated from these solar arrays. That comes to 120 kilowatts average system power, including 50% ISS time in Earth's shadow.[16][/quote]
На МКС панели дают 240 киловатт, когда освещены солнцем. При разгоне - корабль довольно быстро выйдет на высокие орбиты, где тень Земли будет занимать меньшие периоды. И относительно небольшая генерация - больше из-за начального ориентирования на большую надежность, чем на выработку электричества и деградации из-за долгой эксплуатации.
С учетом того, что проект нуклон уже урезали по выработке в два раза, а его вес с реалистичным запасом топлива тонн в 20 - будет почти в три раза больше, чем у простой комбинации солнечные панели+ионники - ускорение сравнимое будет.
До Марса лететь проще на ионниках/магнитоплазменных с солнечными батареями. Я специально прикидывал варианты - 5 тонн солнечных батарей с каркасом (до 2000 м2) плюс три тонны на остальное (баки, движки и систему ориентации) и 10 тонн рабочего тела. Имеем от 20 км/c delta-v с нагрузкой в 10 тонн, что дает нам гарантированный полет к Марсу даже с учетом очень медленных разгона и торможения, а возможно и назад сможет вернуться. Хотя, возвращаться ему совершенно не нужно, так как солнечные панели на Марсе пригодятся.
Там нет запаса ксенона, его ровно тонна. 0.4 тонны - это химическое топливо маневровых, как я понимаю. А до Луны ему не хватит тонны - при такой маленькой тяге разгоняться придется по очень неэкономичному профилю, delta-v нужно раза в два больше. Ну и никакой полезной нагрузки, да.
Насколько я помню, энергия солнечного света у Марса - меньше земной раза в полтора, в астероидном поясе - раз в шесть. У Юпитера - там вообще какой-то маленький процент, а дальше - яркость солнца будет только чуть ярче других звезд. Для изучения и освоения дальних планет - без ядерной энергии никак вообще.
Ага, я просчитался, на три порядка, каюсь. Запутался в тоннах-граммах-килограммах. :) Десятки миллионов долларов на ксенон для полного полета надо будет.
Зато дорого. Поэтому лучше бы думали об аналогах VASIMR, поездка буксира с тоннами ксенона будет стоить дороже чем целый год шаттлы запускать, если я правильно посчитал.
Движков там больше одного. И, кстати, ксенон стоит 10 долларов за литр, как находит гугл. Тонна ксенона (которой не хватит даже чтобы от Земли улететь) обойдется где-то в полтора миллиарда.
То что показывает чувак - это не warp drive, а shunt drive, строго говоря. Там нет сжатия пространства (что имеется в реальности, хотя и реализация технически сильно затруднена), а есть такая деформация пространства, что две произвольные точки в нем оказываются "замкнутыми" друг на друга.
Ну, может и не сумасшедшие, но этот "проект" выглядит ничем не лучше многих проектов на atomic rockets или наспех собранного корабля в KSP. И как минимум пусть хотя бы цифры проверяют, перед публикацией. Потому что тонны ксенона им не хватит даже до Луны при весе самого буксира в двадцать одну тонну. И это еще безо всякой полезной нагрузки...
Не добираемся, фактически. New Horizons (всего четыре сотни кило) всего лишь пролетел мимо Плутона, тормозить для выхода на орбиту - нечем уже. И летел с промежуточными гравитационными маневрами у других планет, что сильно затягивает время полета и уменьшает возможные окна запуска.
Ионники с солнечными панелями - легко долетают до Марса, а дальше уже начинаются проблемы из-за нехватки солнечного света там (да и вес мизерный). Ядерный буксир смог бы доставлять реальные грузы к внешним планетам, но вот строить его по схеме ядерная электростанция+ионники - это дохлый номер на сегодняшний день, к сожалению. Более правильно было бы сосредоточиться на повышении эффективности ядерных термальных двигателей, но там есть серьезные конструктивные ограничения из-за требуемых температур нагрева. Ну или просто решиться и сделать с открытым циклом, тогда можно будет реально по солнечной системе летать.
Чисто умозрительно, но если я правильно понимаю, то драгоценные/тяжелые металлы на астероидах будут сконцентрированы в двух видах:
Равномерно рассеянные вперемешку со всем остальным в соответствующем геологическом слое, если астероид древний, медленно набиравший атомы металлов, приносимых взрывной волной от сверхновых.
Богатые компактные месторождения в виде сплавов с железом/никелем (или их соединений с серой и прочим) - остатки ядер рассыпавшихся протопланет (занесенные астероидами или, если сам астероид такой осколок, как Психея), где они были в расплавленном состоянии и успели опуститься к ядру.
Первые добывать гораздо сложнее, но зато практически любой достаточно старый астероид, видавший несколько взрывов близких сверхновых, подойдет. Возможно наличие большого количества урана и других делящихся материалов среди интересных элементов. Для добычи - снимаем слои, пока не наткнемся на нужный, потом долго и нудно сепарируем песок.
Вторые - очень редкие будут и искать такие месторождения сложновато. Зато добывать легче и все очень сконцентрировано (вплоть до 100% золота/платины, хотя и маловерятно). Делящиеся материалы, скорее всего, будут сильно выгоревшими, так как уже прошли цепную реакцию, когда концентрировались в ядре.
Вы понимаете, что для реактора мегаваттной мощности на орбите - нужны радиаторы сравнимыми с солнечными панелями такой же мощности по площади? Стоимость, конструктивная сложность и вопросы безопасности - все на стороне солнечных панелей.
Чтобы перенаправить - нужна тяга хорошая. У реакторного буксира она будет не сильно лучше чисто солнечно-панельного, а то и хуже. Тем более, что солнечные панели могут еще и парусом подрабатывать, что дает нам чуть ли неограниченный delta-v, которого нужно будет очень и очень много, чтобы сдвинуть достаточно большой астероид.
Ох, ну нельзя же так... Тут скорее надо придираться к моим оценкам веса панелей для данной площади, а не к вырабатываемой мощности. Производители современных солнечных панелей для спутников дают больше 30% эффективности для топовых панелей и в районе 20 для дешевых. Что дает более 350 ватт на квадратный метр на орбите Земли.
Вот, например, даташит индиум-арсенид-галлиевой-германиевой панели: https://solaerotech.com/wp-content/uploads/2018/04/ZTJ-Datasheet-Updated-2018-v.1.pdf в котором указывается Vmp=2.41V и Jmp=16.5 mA/cm2. Что дает 397 ватт на квадратный метр.
Камни для астероидной бомбардировки нужно искать в околоземном пространстве, а не за пределами Юпитера. И для этого - подойдут и солнечные панели, реакторы не нужны.
Держать множество постоянно работающих реакторов на относительно низких орбитах - это лишний повод повторить инцидент с Космос-954. Солнечные панели будут дешевле, скорее всего - легче, проще в замене и никаких проблем с выведением ядерного топлива на орбиту и возможным падением активной зоны на территорию других стран. С учетом того, что нужно все равно светить под углом, а не сверху - оно будет покрывать и ночную сторону, если запустить достаточное количество.
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_panels_on_spacecraft#Spacecraft_that_have_used_solar_power
[quote]The International Space Station also uses solar arrays to power everything on the station. The 262,400 solar cells cover around 27,000 square feet (2,500 m2) of space. There are four sets of solar arrays that power the station and the fourth set of arrays were installed in March 2009. 240 kilowatts of electricity can be generated from these solar arrays. That comes to 120 kilowatts average system power, including 50% ISS time in Earth's shadow.[16][/quote]
На МКС панели дают 240 киловатт, когда освещены солнцем. При разгоне - корабль довольно быстро выйдет на высокие орбиты, где тень Земли будет занимать меньшие периоды. И относительно небольшая генерация - больше из-за начального ориентирования на большую надежность, чем на выработку электричества и деградации из-за долгой эксплуатации.
С учетом того, что проект нуклон уже урезали по выработке в два раза, а его вес с реалистичным запасом топлива тонн в 20 - будет почти в три раза больше, чем у простой комбинации солнечные панели+ионники - ускорение сравнимое будет.
Нахрена он военным? Базу на Uranus-е сухпайками снабжать? :)
До Марса лететь проще на ионниках/магнитоплазменных с солнечными батареями. Я специально прикидывал варианты - 5 тонн солнечных батарей с каркасом (до 2000 м2) плюс три тонны на остальное (баки, движки и систему ориентации) и 10 тонн рабочего тела. Имеем от 20 км/c delta-v с нагрузкой в 10 тонн, что дает нам гарантированный полет к Марсу даже с учетом очень медленных разгона и торможения, а возможно и назад сможет вернуться. Хотя, возвращаться ему совершенно не нужно, так как солнечные панели на Марсе пригодятся.
Там нет запаса ксенона, его ровно тонна. 0.4 тонны - это химическое топливо маневровых, как я понимаю. А до Луны ему не хватит тонны - при такой маленькой тяге разгоняться придется по очень неэкономичному профилю, delta-v нужно раза в два больше. Ну и никакой полезной нагрузки, да.
Да, я промахнулся с порядками, когда считал. :(
Насколько я помню, энергия солнечного света у Марса - меньше земной раза в полтора, в астероидном поясе - раз в шесть. У Юпитера - там вообще какой-то маленький процент, а дальше - яркость солнца будет только чуть ярче других звезд. Для изучения и освоения дальних планет - без ядерной энергии никак вообще.
SNAP-10A в 1965-ом запустили, раньше чем СССР свои реакторы. И, кстати, на Землю потом НАСА активные зоны реакторов не роняли, в отличие от наших.
Ага, я просчитался, на три порядка, каюсь. Запутался в тоннах-граммах-килограммах. :) Десятки миллионов долларов на ксенон для полного полета надо будет.
Зато дорого. Поэтому лучше бы думали об аналогах VASIMR, поездка буксира с тоннами ксенона будет стоить дороже чем целый год шаттлы запускать, если я правильно посчитал.
Движков там больше одного. И, кстати, ксенон стоит 10 долларов за литр, как находит гугл. Тонна ксенона (которой не хватит даже чтобы от Земли улететь) обойдется где-то в полтора миллиарда.
То что показывает чувак - это не warp drive, а shunt drive, строго говоря. Там нет сжатия пространства (что имеется в реальности, хотя и реализация технически сильно затруднена), а есть такая деформация пространства, что две произвольные точки в нем оказываются "замкнутыми" друг на друга.
Ну, может и не сумасшедшие, но этот "проект" выглядит ничем не лучше многих проектов на atomic rockets или наспех собранного корабля в KSP. И как минимум пусть хотя бы цифры проверяют, перед публикацией. Потому что тонны ксенона им не хватит даже до Луны при весе самого буксира в двадцать одну тонну. И это еще безо всякой полезной нагрузки...
Не добираемся, фактически. New Horizons (всего четыре сотни кило) всего лишь пролетел мимо Плутона, тормозить для выхода на орбиту - нечем уже. И летел с промежуточными гравитационными маневрами у других планет, что сильно затягивает время полета и уменьшает возможные окна запуска.
Ионники с солнечными панелями - легко долетают до Марса, а дальше уже начинаются проблемы из-за нехватки солнечного света там (да и вес мизерный). Ядерный буксир смог бы доставлять реальные грузы к внешним планетам, но вот строить его по схеме ядерная электростанция+ионники - это дохлый номер на сегодняшний день, к сожалению. Более правильно было бы сосредоточиться на повышении эффективности ядерных термальных двигателей, но там есть серьезные конструктивные ограничения из-за требуемых температур нагрева. Ну или просто решиться и сделать с открытым циклом, тогда можно будет реально по солнечной системе летать.