Страницы: 1 2 3 4 5 ... 14 След.
RSS
Освоение Луны, Новый подход к освоению Луны на основе лунного кислорода как рабочего тела для ракетных двигателей.
 
Предлагается новый подход в освоении Луны:

Суть подхода в использовании местного лунного кислорода полученного простейшим способом и использование его как рабочего тела в простых двигательных установках.

На данный момент сложность освоения Луны заключается в двух ключевых проблемах :

1. Сложность и стоимость доставки всей массы с поверхности Земли, включая топливо для полета к Луне. В данном вопросе не только велика стоимость, но и требуется разработка новых, более тяжелых ракет-носителей.

2. Сложность классического промышленного освоения. Если мы зададимся целью создать на Луне классическое производство топлива из местных ресурсов это сразу же поставит вопрос создания целых заводов, что далеко за пределами сегодняшних возможностей даже крупных государств.

В данном проекте предлагается одновременное решение этих двух вопросов на основе нового подхода к рассмотрению проблемы.

---

Получение топлива для лунной многоразовой ракеты (парома).

Лунный грунт почти полностью состоит из окислов различных веществ. Почти половина его массы это связанный кислород. В данном проекте предлагается использовать полученный кислород не как окислитель , а как рабочее тело.
Подобный подход сразу же закрывает вопросы получения топлива, водорода или какого либо другого и резко упрощает схему производства.

На сегодняшний день известны опыты финансируемые NASA по получению кислорода из реголита. Самым подходящим видеться простейший способ вакуумного пиролиза. Суть способа в нагревании сырья (реголита)сфокусированным солнечным светом до температур более 700 градусов и сборе выделяющегося при этом газа.
Установка простейшая, не требует сложного оборудования или расходуемых химических реагентов. Сами лунный условия отлично подходят именно для подобных работ - вакуум, интенсивный солнечный свет, возможность охлаждения паров в тени. Судя по опубликованным статьям получения кислорода при подобной обработки достигает 20%, в среднем около 15%. То есть что бы получить тонну жидкого кислорода надо будет обработать около 6,67 тонн лунного грунта.

Таким образом существует принципиально достижимая возможность получения жидкого кислорода в больших количествах без доставки больших масс (подобных заводским комплексам) на Луну и без создания сложного химического производства.

Это решение проблемы номер два , по получению лунного топлива, а в данном случае рабочего тела для двигателя.

---

Решение первой проблемы - важнейшая проблема освоения Луны - любые грузы поднятые с Земли для доставки на Луну должны так же иметь в своем составе топливо для перелета, выхода на орбиту и посадки.
Это требует разработки новых очень дорогих сверхтяжелых носителей или нескольких запусков и стыковки на орбите. В целом , не зависимо от способа необходимо выводить на орбиту с поверхности Земли массы измеряемые десятками тонн, что приводит к огромной цене всех подобных проектов.

Полученный на Луне кислород предлагается использовать как рабочее тело нагреваемое с помощью солнечных концентраторов или ядерного реактора.
Выбор способа должен быть совершен в дальнейшем после экономического анализа обоих путей.

Минус данного способа по сравнению с обычными - чистый кислород имеет низкий удельный импульс, сравнимый с импульсом твердотопливных ракет.
Но это полностью компенсируется получением кислорода на Луне.
Топливо не придется везти с Земли.

Принципиальная схема космического лунного парома похожа на схему корабля с ядерным прямоточным двигателем. Разница только в том что тепловыделяющие стержни не внутренние, а внешние. Внутри стержней прогоняется кислород который нагревается до высоких температур. Внешне такой стержень конструктивно подобен солнечному коллектору. Энергию на солнечный коллектор поставляет пара параболических солнечных концентратора. Один отслеживает солнце и фокусирует его свет, второй из точки фокуса перенаправляет свет на коллекторные стержни.

Нагретый до нескольких тысяч градусов кислород проходит через сопло и истекает создавая реактивную тягу.

При перелете Луна-Земля-Луна мощность двигателя не так важна т.к. двигатель может работать длительное время. Высокая мощность будет необходима на старте с Луны. Это может привести к слишком большому увеличению размеров и массы первичного параболического концентратора. Для решения этой проблемы предлагается использовать третий солнечный концентратор остающийся на Луне. Он будет пере излучать уже сфокусированный солнечный свет на концентратор лунного парома, что позволит сократить требуемые размеры концентратора на пароме, для старта.

Для уменьшения затрат топлива предлагается использовать торможение атмосферой для выхода ни низкую околоземную орбиту. А так же до заправлять паром перед посадкой на Луну, это уменьшит массу отлетающего к Земле парома.

______________________________

Схема проста, не имеет пере усложненных систем в своем составе, не требует разработки сложных и дорогих технологий. Не требует чрезмерных вложений средств. При этом позволяет начать настоящее саморазвивающееся освоение Луны - первые грузы доставляются обычной ракетой и посадочным модулем, на основе имеющихся ракетоносителей , к примеру Протона. А в дальнейшем следующие грузы начинают доставляться уже первым малым лунным паромом. На орбиту Земли Груз выводиться РН Союз , а дальше эти несколько тонн берет лунный паром и отвозит к Луне, выполняя все операции включая посадку. Чем более развита подобная система тем дешевле становятся перевозки.

Предлагается начать проработку проекта с создания технологий демонстраторов на земле:

1. Установка по вакуумному пиролизу искусственного лунного грунта.
2. Двигатель и энергоустановка на основе солнечных концентраторов и коллекторов.
3. Лунный солнечный концентратор используемый и для пиролиза лунного грунта и для старта парома с Луны.
4. Луноход снабженный манипуляторами для монтажных работ и ковшом для сбора лунного грунта.

После окончания разработки на Луну необходимо отправить модели-демонстраторы для проверки разработанных технологий. Это делается на обычной АМС мягкой посадки, используя обычные ракеты-носители "Протон" или "Ангара 5" .

В случае успеха мы получаем возможность освоения Луны без разработки новых сверхтяжелых ракет носителей и , скорее всего, за гораздо меньшие деньги.
Изменено: Serge - 11.12.2014 14:25:30
 
Отдельно подчеркну что эта схема не получила на Земле развития именно из за меньшего удельного импульса Кислорода.

Есть проект установки с нагревом и дожиганием, для вывода грузов на ГСО, но это совершенно другое.

В данном случае низкий УИ системы полностью закрывается тем что топливо (рабочее тело) получается простейшим способом на самой Луне.

Именно в данном случае эта технология начинает показывать себя с лучшей стороны.
 
а после того как мы высвободили кислоро из реголита, что там получилсь в остатке? чаем не умеет это обратно окисляться и гореть с высвобождением газообразных оксидов чего-то?
я к тому что и топливо было-бы, можно было бы ТТРД там же ваять/заправлять )
 
Чистых восстановленных металлов не получается  :)  

Кислорода получаем только 15% остальное остается в окислах.

Вот тут статья :

http://livescience.ru/content/view/554/163/

еще добавлю - современные рдтт это отдельное изготовление топливных шашек. Это сложно даже на Земле. Не каждое государство умеет.

Тут вся прелесть способа - нет реактивов и расходников которые надо везти с Земли + нет сложных технологических комплексов (самое сложное луноход с ковшом и манипулятором) +  солнечные концентраторы просты как полено.
Изменено: Serge - 11.12.2014 16:55:42
 
не, не правильно выразился не твердокомпонентные ракетные двигатели, а на половину...
топливо будет тведым, а окислитель жидким.
еще можно оранжереи с "луком" выращивать (СО2 есть на луне?) потом из него углерод для шашек пиролизировать... заодно и на покушать будет что... )))
водород или воду на попить надо найти еще...(вроде есть там же на Луне есть  :oops: )
 
Углерод, так же как и водород придется искать отдельно, есть метеориты состоящие из углерода, он есть в составе комет... возможно что за миллиарды лет накопился в естественных ловушках.

То о чем вы пишите это уровень не освоения , а эксплуатации освоенного. когда нибудь это будет. В начале необходим подход который позволит без надрыва экономики заложить основы.

Американцы с их программой Аполлон и Спейс Шатлами показали как делать не стоит. Мы на чужих ошибках учится не захотели - сделали свой Буран, бросили.  Сейчас планируем сделать свой Аполлон\Орион. И похоже результат будет не лучше.

Даже они с их в разы большей экономикой не тянут свои программы. Закрывают до завершения. Мы тем более не сможем. Надо искать свой путь.

Двигатели о которых вы говорите называются гибридными, недавно в США потерпел катастрофу испытательный аэрокосмический комплекс с таким двигателем ( http://zelenyikot.livejournal.com/54376.html ) . В них все равно надо делать топливные шашки, это сложное химическое производство. Сразу нужен завод. Не подходит.
Изменено: Serge - 11.12.2014 17:16:26
 
Цитата
Serge пишет:

Предлагается начать проработку проекта с создания технологий демонстраторов на земле:

1. Установка по вакуумному пиролизу искусственного лунного грунта.
2. Двигатель и энергоустановка на основе солнечных концентраторов и коллекторов.
3. Лунный солнечный концентратор используемый и для пиролиза лунного грунта и для старта парома с Луны.
4. Луноход снабженный манипуляторами для монтажных работ и ковшом для сбора лунного грунта.
Очень хорошее предложение. Давайте начнём с первого пункта: соберите побольше информации о лунном грунте, условиях на поверхности, существующих опытах, проведенных экспериментах и их результатах. Тогда можно определить сколько энергии и всего остального понадобится для получения кислорода из лунного грунта, оценить насколько это реально сделать хотя бы в виде демонстратора.  Остальные пункты завязаны на первый, поэтому лучше их пока не трогать.
 
Ок . :)
 
Цитата
Serge пишет:
В них все равно надо делать топливные шашки, это сложное химическое производство. Сразу нужен завод. Не подходит.
а надо не бегать таким образом(сложный химический процесс) за характеристиками,а придумывать конструктывные "изыски" на компонентах что есть... ж/к + просто активированный уголь (автоклав же тоже прост как самовар...) нужен "замедлитель"...(ищем его в реголите/ не нужен, и хорошо  :)  )
потом двигатель (заряжаемую часть) напечатать на 3д принтере (вроде что-то научились в космосе печатать), шашку смешать/спрессовать/можно и как форму/поддержку для 3д печатания остального двигателя использывать...
тонны в 4 такой заводик возможно можно "замонтсрячить"
Изменено: Leonar - 11.12.2014 17:33:11
 
ну и фиг с ним что отношение масса к тяге будет "не айс", зато почти на халяву и на Луне...
с Земли поднимать/лететь и опускать топливо и окислитель на Луну, чтоб  с нее взлететь уже не надо.
но для начала естественно надо исследовать Луну на наличие того что нам понадобится обычными ракетами, а их нет  :cry:
 
Цитата
SmartLion пишет:
Очень хорошее предложение. Давайте начнём с первого пункта: соберите побольше информации о лунном грунте............
а сразу после сбора информации предлагаю купить робовэлс (80-300 евро),прицерить ему "ковшичек" и на своем огороде попробовать набрать этим механизмом хотя бы 1 (одно!) ведро.... у Вас появится понимание предлагаемой Вами глу... фантазии.  :D  

P.S. чем Вам гелий3 не угодил?
все фантазии о нем намного эффективнее,хотя смысел мечт-тот же.... ;)
11-18
строитель.
ФНК - уже НЕ самый глючный сайт рунета.
пы.сы. чукча не писатель,чукча-читатель.
 
Идея интересная, но почему не привезти на Луну водород, и не заправить бак окислителя произведённым на месте кислородом? По массе кислорода требуется в 8 раз больше, чем водорода, выигрыш на лицо.
Такой вариант предложен в книге
"Луна — шаг к технологиям освоения Солнечной системы." — М.: РКК «Энергия». 2011.
http://militera.lib.ru/explo/0/djvu/sb_luna.djvu
 
Цитата
benderr пишет:
а сразу после сбора информации предлагаю купить робовэлс (80-300 евро),прицерить ему "ковшичек" и на своем огороде попробовать набрать этим механизмом хотя бы 1 (одно!) ведро.... у Вас появится понимание предлагаемой Вами глу ... фантазии.  :D  

P.S. чем Вам гелий3 не угодил?
все фантазии о нем намного эффективнее,хотя смысел мечт-тот же....  ;)  
Просто я в курсе одного НИРа в котором разрабатывают луноход со сменным инструментом, где у манипулятора грузоподъемность 100 кг во всей рабочей зоне. Да и сделать тему в которой собрана вся необходимая информация - тоже польза.
 
Цитата
Zenitchik пишет:
Идея интересная, но почему не привезти на Луну водород, и не заправить бак окислителя произведённым на месте кислородом? По массе кислорода требуется в 8 раз больше, чем водорода, выигрыш на лицо.
Такой вариант предложен в книге
"Луна — шаг к технологиям освоения Солнечной системы." — М.: РКК «Энергия». 2011. http://militera.lib.ru/explo/0/djvu/sb_luna.djvu
Потому что все равно водород надо будет возить тоннами, а тонны с Земли доставленные мягкой посадкой на Луну это опять супертяж.
Да еще плюс опять возникающие проблемы сверхкриогенности водорода и трудности его хранения...

Если сработает эта идея мы получим возможность возить рабочее тело... да сколько угодно ! Десятки тонн , сотни тонн. Развиваться будет куда.

Я сейчас пока отвечать не буду "убегу собирать информацию". А там дальше посмотрим что получится.
 
Цитата
Serge:
Все, ушел с вашей темы, раз вам это совершенно не интересно. Да еще сейчас набегут с требованиями оставить тему официальной информации.

Продолжение разговора здесь

http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum15/topic14594/message1318851/?result=new#message1318851    :evil:  
Таак, автор начал самовоспроизводиться - повторяет содержание из другой темы.. Дезинфекторы, готовность!
Изменено: Кубик - 12.12.2014 00:08:25
И бесы веруют... И - трепещут!
 
Цитата
Leonar пишет:

ну и фиг с ним что отношение
масса к тяге будет "не айс", зато почти на халяву и на Луне...
с Земли
поднимать/лететь и опускать топливо и окислитель на Луну, чтоб с нее взлететь
уже не надо.
но для начала естественно надо исследовать Луну на наличие того
что нам понадобится обычными ракетами, а их нет
Вот сразу - "почти на халяву"<#0> Это вы ожидаемому инвестору попробуйте втюхать, и его грамотным консультантам, а "лохов разводить" - это в таких масштабах дело гиблое, конкуренты сразу и разнесут вдрызг, позора не оберётесь...
И бесы веруют... И - трепещут!
 
Цитата
Serge пишет:
Потому что все равно водород надо будет возить тоннами, а тонны с Земли
доставленные мягкой посадкой на Луну это опять супертяж.
Да еще плюс опять
возникающие проблемы сверхкриогенности водорода и трудности его хранения...

Если сработает эта идея мы получим возможность возить рабочее тело... да
сколько угодно ! Десятки тонн , сотни тонн<#0>. Развиваться будет куда.
Никак не заткнётся фонтан... Кислорода-то надо для обычных ЖРД в разы больше по массе, он тоже криогенный, водород ожидают найти именно на Луне, и возить грузы при ракетном принципе - значит тратить рабочего тела в десятки раз больше по массе, чем груз, тем более с такими движками на тяжёлом кислороде, который менее эффективен, чем водород, как рабочее тело при равной температуре нагрева...сравните себя с Темниковым, который тоже загибает вселенскими масштабами, но хоть в принципе не утверждает, что ему дадут простор, и ошибки у него не в идеях, а в предлагаемой реализации...
Изменено: Кубик - 12.12.2014 01:04:52
И бесы веруют... И - трепещут!
 
Кубик , для начала вам предлагаю успокоиться и не нагревать окружающее пространство повышая энтропию  :)  .

Перечитайте еще раз первопост данной темы. Здесь все изложено более компактно и детальнее. Здесь же обозначены две ключевые проблемы освоения Луны. И предложены пути выхода из них. А вы предлагаете идти классическим американским путем - создание целых заводов производства топлива с полным завозом с Земли. Даже США не потянули полную программу Аполлон и закрыли ее досрочно.
Мы не США, и у нас на этом пути все даже не начнется или закроется еще быстрее. Вам "ошибки создания Бурана" мало ?

Преложенный проект не требует никаких грандиозных вложений, может быть остановлен на любой стадии разработки без значительных потерь. И даже частично выполненный только развивает наш опыт.

Сейчас я попробую его детализировать с теми кто, как SmartLion, готов относиться конструктивно к предложению. Спорить вообще желания нет. Я специально оставил ту тему и планирую не писать в ней - специально для таких как вы. Оставайтесь там. Просто спорами заниматься желания нет.  
 
Цитата
Serge пишет:
.... Я специально оставил ту тему и планирую не писать в ней - специально для таких как вы. Оставайтесь там. ....
полагаю,на вэб форуме каждый пользователь свободен в выборе.
боитесь конструктивной критики? НЕ публикуйте!

Цитата
Serge пишет:
Просто спорами заниматься желания нет.
а где спор? Вы выдвигаете идею,народ ,в ответ задает вам наводящие вопросы... а пока,кроме :


Цитата
Serge пишет:
Это уже вопрос к технологам.
аргументы отсутствуют. ;)
11-18
строитель.
ФНК - уже НЕ самый глючный сайт рунета.
пы.сы. чукча не писатель,чукча-читатель.
 
Цитата
Serge пишет:
Преложенный проект не требует никаких грандиозных вложений, может быть остановлен на любой стадии разработки без значительных потерь.
:D  подсознательно Вы похоже понимаете сутьбу «проекта»?
Изменено: benderr - 12.12.2014 05:03:39
11-18
строитель.
ФНК - уже НЕ самый глючный сайт рунета.
пы.сы. чукча не писатель,чукча-читатель.
Страницы: 1 2 3 4 5 ... 14 След.
Читают тему (гостей: 1)
Журнал Новости Форум Фото Статьи