Как тебе такое, Элон Маск, или Грядущий Космос. Часть 2. Марс. Энергетика.

Итак, продолжим тему предполагаемых технологий освоения космоса. На этот раз речь пойдет об энергетике на Марсе.

Как уже было сказано ранее, если речь идет о создании развитой индустрии на Марсе (а иначе зачем огород городить?), в том числе и металлургии, производства ракетного топлива из воды — требуется мощная энергетика, которая там будет, несомненно, состоять из мощных АЭС — расположенных — внезапно — на полюсах Марса. Все дело в терраморфинге, помимо очевидной причины иметь источник энергии — если помните, в замысел Маска и НАСА входит разогрев Марса за счет выпаривания из полярных шапок Марса углекислоты и создания парникового эффекта. Маск даже предлагал, если кто помнит, подорвать на полюсах Марса ядерные бомбы — на что ему сразу же обосновали бесполезность такого мероприятия. А вот долговременно работающие на полюсах АЭС — совсем другое дело, греть они будут, конечно, слабо, зато непрерывно, постепенно повышая температуру окружающей местности и выпаривая углекислоту в атмосферу, а там уже процесс запустится и само пойдет. Ещё одной причиной размещения АЭС на полюсах является повышение эффективности — чем выше градиент между температурой теплоносителя для раскрутки турбины и наружная температура окружающей среды — тем проще будет сбросить остаточное тепло с теплоносителя после турбины, тем меньше нужны теплообменные поверхности, тем выше КПД АЭС. Но главная причина необходимости размещения мощных (порядка сотен мегаватт и выше) АЭС на полюсах — это наличие там воды — универсального теплоносителя и сырья для производства затем водорода и кислорода — ракетного топлива и запаса энергии. Без такого теплоносителя работа мощных АЭС невозможна в принципе. Примененная в КилоПоверах технология рассеяния тепла излучением только для них и годится. В принципе возможно даже прямое разложение воды прямо в реакторе АЭС — в целях повышения КПД и упрощения, удешевления конструкции. Но проблема в том, что эта технология очень опасна (взрывоопасна) и не отработана в условиях Земли, а значит — вряд ли будет использована на Марсе. Скорее всего, схема будет как на Земле — АЭС с турбиной вырабатывает электричество, которое частично пойдет на нужды колонии, расположенной в районе экватора через протяженную ЛЭП (которая, как мы помним, одновременно будет элементом глобальной магнитной радиационной защиты), а частично — на электролизное разложение воды на кислород и водород, которое будет происходить в отдалении от АЭС в целях безопасности.

Есть серьезная проблема в этом замысле, о которой пока ничто не думал — что будет происходить на полюсах Марса в процессе их разогрева (Южный полюс для этого подходит больше — там льда и углекислоты больше). Как мы уже давно знаем, углекислота и лед там расположены слоями, и в процессе возгонки углекислоты на полюсе будет происходить взрывной выход углекислоты из глубин ледника, а если даже нет — будут образовываться пустоты в толще водяного льда, и он будет периодически обваливаться. Таким образом, на начальном этапе разогрева там будет твориться форменный ад, и работа такой серьезной системы, как мощная АЭС, там будет невозможна. В этом случае на начальном этапе разогрева полюсов нас может выручить как раз технология наподобие КилоПовера, но несколько иной конструкции. Это должны быть мини-реакторы с генерацией на элементах Пельтье или двигателем Стирлинга, то есть максимально простые и надежные машины без необходимости обслуживания, основная функция которых будет — предварительный разогрев окружающего пространства с целью возгонки углекислоты и подготовки рельефа — чтобы потом, когда начнется строительство основной АЭС, все уже устаканилось и не происходило всяких неприятных неожиданностей, вроде взрыва углекислотного вулкана в толще марсианской породы или провала АЭС в образовавшиеся пустоты грунта. У таких мини-реакторов не должно быть никаких хрупких выступающих частей, как у КилоПовера с его тонкой шляпой излучателя — форм-фактор их должен быть наподобие кубика или даже шара, который будет спокойно кататься в происходящем вокруг безумии взрывающейся углекислоты, и ничто ему не сможет повредить. Вот только будет проблема в том, как снять с него сгенерированное электричество. Думаю, для этой внутри реактора должен быть расположен небольшой аккумулятор и радиомаяк, чтобы поисковый робот мог без проблем находить реактор под завалами водяного льда. Думаю, такая технология неубиваемых АЭС медоедного типа (привет пикабушным мемам), вполне может быть начата уже сейчас у нас, на Земле. Тем более, что она и на Земле будет вполне применима. Когда же начнется активный этап колонизации Марса, такие реакторы можно будет начать забрасывать на полюса Марса сотнями прямо с орбиты, возможно, даже без системы мягкой посадки (если конструкция позволит).

В качестве топлива для марсианских АЭС отлично подойдет МОХ-топливо — поскольку плутоний значительно дешевле чистого урана, и его тупо некуда девать. По естественным причинам у всех ядерных государств накопились огромные запасы низкообогащенного плутония, которые очень опасны и дороги в хранении — вот его и можно отправить на Марс, а затем и вообще все ядерное оружие неплохо было бы на мирные цели пустить. Например, оружейный плутоний, накопленный за прошедшие с момента начала его производства десятилетия, все равно уже непригоден для прямого назначения — также по всем известным естественным причинам.

Конечно, МОХ-топливо опаснее уранового — но для Марса актуальна только его конструкционная нестабильность. Проблема же с его высокой токсичностью по понятным причинам для Марса неактуальна — пока, по крайней мере. Конечно, если на полюсе Марса случится авария на АЭС с МОХ-топливом, и плутоний загрязнит половину запасов воды планеты — это будет очень печально. Поэтому такую индустрию следует разместить только на одном полюсе — чтобы запасы воды с другого полюса остались чистыми гарантированно. Правда, есть опасность, что если нагревать только один полюс, то углекислота просто перебежит с одного полюса на другой, и терраморфинга не получится. На этот случай есть смысл придумать способ греть и второй полюс Марса тоже — но только экологически чистыми способами. Велкам к обсуждению этих способов.

На этом пока все, продолжение следует — и оно будет про транспорт на Марсе.

Исследователи космоса

16.1K постов46.4K подписчиков

Добавить пост

Правила сообщества

Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу :)

19
Автор поста оценил этот комментарий

Вы только что прочитали кухонные разговоры о колонизации марса т терраформинге планет,  можете намазнуть ещё по одной

15
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Гм, афтару этого прожекта не мешало бы подробнее познакомиться с устройством АЭС.

Сколько там приходится рыть грунт, бетонировать, трубы всякие прокладывать и тд.


Вот поставишь на Марсе как минимум металлургический комбинат, цементный завод, научишься класть напряженный бетон при -120 град С - тогда и на АЭС можно замахнуться.


А без этого всего получится не АЭС, а чертовски опасная радиоактивная помойка.

раскрыть ветку
11
Автор поста оценил этот комментарий

ваши "сотни мегават" в целях терраформирования - что слону дробина. северная полярная шапка марса в летнее время ежедневно от солнца получает около 5МВт/кв.м тепла, что в сумме дает больше 3 ТВт на всю шапку. за летние месяцы северная полярная шапка уменьшается в три раза, в основном за счет возгонки углекислого газа, но, как видим, это не дает никакого видимого эффекта - температуры на марсе не растут. чтобы возгоняемый углекислый газ вновь не выпадал в виде снега, нужно нагреть всю атмосфреу планеты минимум на 4 градуса - тут не справится не только стомегаватная АЭС, но и сто таких станций.


Так что сочиняя утопии напрягитесь для начала хотя бы на поверхностные расчеты.

раскрыть ветку
9
Автор поста оценил этот комментарий

Пока не изобретут во такую херню - все эти разговоры про колонизацию - фантастика. Так же как и электромобили без такой херни не получат массового распространения

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку
7
Автор поста оценил этот комментарий
Да тут помимо энергетики проблем хватает. Колонизация Марса штука интересная, но на данном этапе Илон Маск, вместо того чтобы заняться злободневными проблемами через чур забегает вперёд. Примерно как если бы учёные во время чумы в Европе изобретали айфон.
Планируют построить колонию способную расширяться, и совершенно не думают о том как это сделать используя ресурсы имеющиеся на Марсе. При постройке колонии в условиях настолько разреженной атмосферы невозможно обойтись без углеводородов (резина, пластик и т.д.) а на Марсе их попросту нет. Зато на земле с излишком вторичного сырья. Взять к примеру большое мусорное пятно в тихом океане. Лучше бы Илон ломал голову над тем как убрать весь этот мусор из океана и запулить его на марс для последующей переработки, вместо того, чтоб отправлять туда свою теслу.
раскрыть ветку