Перспективные двигательные установки для движения по Марсу

[Quoondо]

Я дико извиняюсь, может поместил пост не в тот раздел, но хотелось бы поговорить о перспективных двигательных установках для марсоходов. Может конечно не совсем по теме. но ИМХО в будущем нельзя ведь только рассчитывать на использования солнечной энергии и РИТЭГов для движения по поверхности Марса (да и других отдаленных планет). Я так понимаю накладываются много ограничений по температуре, погоде, и сроке деятельности такой системы. Я не профии и вряд ли могу предложить что-то новое, но  мне подумалось, что можно разработать какие-нибудь новые системы для движения по планете. Поправьте если не прав, но что если использовать какие-либо другие двигатели? - например тот же ДВС. Правда вопрос остается где топливо брать и как поведет ДВС в марсианской атмосфере, но все-таки наверно есть смысл разработать двигательную установку на углеводородном сырье,которая будет оптимизирована для работы в марсианской атмосфере?
Или может что-то другое? :oops:

[нейромантик]

1. Монотопливные ДВС. К примеру, на чём-то подобном перекиси водорода, распадающемся с выделением теплоты, под действием катализатора. 
2. Сжатые газы, к примеру отверждённый СО2.
3. Паровые машины. С внешним притоком тепла, скажем от изотопных источников тепла и холодильником.
4. "Традиционные" двутопливные ДВС. Топливо - как углеводороды, так и амины. Если существуют местные источники воды, то синтез их не является чем-то сколь-нибудь сложным. Окислитель - сжатый кислород, перекись водорода.
5. Электродвигатели постоянного тока, с аккумуляторными батареями, подпиткой от солнечных батарей, с топливными элементами. Вероятнее всего - гибрид из всех трёх вариантов, где топливный элемент - аварийный источник энергии.

Принципиальных отличий Марсианских условий от Земных два:
1. Очень низкое давление;
2. Неитральная атмосфера.
Возьмите учебник Теплотехники, подставьте данные марсианской атмосферы, и всё станет ясно.

[Quoondо]

Ну блин, спасибо. Но сразу возникает целая куча дополнительных вопросов. ну давление у нас как на высоте 30 км. и что это принципиально для двигателя ДВС? И что означает нейтральная атмосфера?

Про монотопливные ДВС понял, а как с самим топливом? - с земли везти дорого, а на самом Марсе добывать наверное нет.
Паровые машины - хм :oops:  звучит заманчиво но от куда внешний приток тепла брать?
А что с традиционными ДВС по п. 4? Воды на Марсе до жопы, главное ее переработать, но для этого нужна инфраструктура. А вот какой КПД будет у таких двигателях было бы интересно узнать. Правда с окислителем возникают проблемы на месте.

[C-300]

Quoondо пишет:
ну давление у нас как на высоте 30 км. и что это принципиально для двигателя ДВС?

Вам же сказали взять учебник по термодинамике.
Возможен бОльший перепад давления, а значит, достигается больший КПД.

[Quoondо]

Александр Хороших пишет:

Quoondо пишет:
ну давление у нас как на высоте 30 км. и что это принципиально для двигателя ДВС?

Вам же сказали взять учебник по термодинамике.
Возможен бОльший перепад давления, а значит, достигается больший КПД.

Так это вообще шикарно если больший КПД.

[pkl]

Шикарно то шикарно, а как будет работать вся эта механика в марсианских условиях?

Изобретать ничего не надо, решение давно найдено: электромобиль с питанием от солнечных батарей /+аккумулятор/ либо РИТЭГов. Решение не только давно найдено, но и многократно испытано в условиях реального Марса.

[Quoondо]

Ну, предположим что это так. Согласен. Если рассматривать развитие с точки зрения создания инфраструктуры, ИМХО при высоком КПД ДВС он наверное поэффективней РИТЭГов раз в 5 будет. Основной вопрос остается только в поисках топлива для подобных устройств.

[Бука]

Оптимальна газотурбинная установка. Топливо алюминиевая пудра, окислитель - забортный углекислый газ.

См книгу "Пилотируемая экспедиция на Марс", стр 228. Ссылка есть на форуме.

[Дмитрий Инфан]

нейромантик пишет:
3. Паровые машины. С внешним притоком тепла, скажем от изотопных источников тепла и холодильником.

Лучше двигатель Стирлинга.

[C-300]

Квондо, у меня есть книжка с описанием проекта марсианской экспедиции от РК Энергия. Так вот там вездеход именно с двигателем внутреннего сгорания. Нада?
П. С. посмотрел - оказывается, ошибся. Предполагается газотурбинная установка.

[pkl]

Quoondо пишет:
Ну, предположим что это так. Согласен. Если рассматривать развитие с точки зрения создания инфраструктуры, ИМХО при высоком КПД ДВС он наверное поэффективней РИТЭГов раз в 5 будет. Основной вопрос остается только в поисках топлива для подобных устройств.

Недостаток ДВС, равно как и ГТУ, что им постоянно требуется подача топлива. А в условиях Марса - ещё и окислителя. В отличие от РИТЭГа, который, будучи снаряженным ещё на Земле, способен непрерывно выдавать энергию хоть 30 - 40 лет. Это его преимущество в условиях красной планеты перечёркивает все преимущества ДВС, ГТУ, ЭХГ и проч. Как вариант предлагаю внимательнее присмотреться к электромобилю, подзаряжаемому от солнечных батарей - как показала практика, на Марсе это очень даже действенное решение.

Только сейчас пришла в голову мысль: а ведь и в случае с РИТЭГом возможна такая же схема - ровер ночью, когда экипаж спит, заряжает аккумуляторы, а днём катается. Энергопитание Куриосити, кстати, так же организовано - у него РИТЭГ питает аппарат не напрямую, а через аккумулятор. А если вместо классического РИТЭГа использовать с преобразователями Стирлинга, то и к.п.д. будет приемлемым.

[Quoondо]

Александр Хороших. да книгу я бы почитал..нада)) очень интересно..


pkl я только не понимаю, почему окислителем не может служить сама марсианская атмосфера? - много углекислого газа? а если использовать не углеводороды а амины?- может тогда проще

ИМХО, возможно ошибочное мнение или я постарел, но как-то нет доверия РИТЭГам так как привык ездить на машине.. все-таки классический двигатель или ГТУ надежней и привычней. основной вопрос при его использование на Марсе - это где взять топливо для обычного движка на самом Марсе.

[pkl]

В этом то все и дело! Где взять топливо!? Т.е. придется везти с собой еще и топливопроизводящую установку. РИТЭГ полностью автономен. И электромобиль с аккумулятором и РИТЭГом может использоваться также на Луне, Каллисто... много где.

[Quoondо]

pkl пишет:
В этом то все и дело! Где взять топливо!? Т.е. придется везти с собой еще и топливопроизводящую установку. РИТЭГ полностью автономен. И электромобиль с аккумулятором и РИТЭГом может использоваться также на Луне, Каллисто... много где.

Да это все понятно.. но если предположить, что топливо можно прям на месте добывать? - понятно что инфраструктуру необходимо строить и это все затратно, но если да же так, то насколько это перспективно?

[pkl]

Ну вот РИТЭГ с преобразователем Стирлинга + аккумулятор очень перспективно: базовую модель можно один раз создать и отработать на Луне и затем использовать хоть на Марсе, хоть на Каллисто, хоть где. Все остальное - бесперспективно, потому что придется создавать специализированные аппараты, приспособленные к местным условиям, отрабатывать, тратить деньги и время. Переучивать экипажи.

[Quoondо]

А если предположить что добывать топливо на Марсе, что именно там можно достать?

[Бука]

Хм, мое сообщение что, не видимо?

Топливо для марсоходов Al, окислитель СО2, все можно добыть на месте.

[Quoondо]

Бука пишет:
Хм, мое сообщение что, не видимо?

Топливо для марсоходов Al, окислитель СО2, все можно добыть на месте.

Так это шикарно.. Лучше не придумаешь.. В чем проблема тогда?

[pkl]

А сами как считаете?

[Quoondо]

pkl пишет:
А сами как считаете?  

В добыче полезных ископаемых на Марсе или доставке топлива с Земли 
Но даже если так то не считаю, что это ужасно, так как можно попробовать организовать его добычу на Марсе в отдаленной перспективе.