Список форумов Форум космопорта Форум космопорта
Космос и все, что с ним связано...
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Ядерная электростанция на Луне
На страницу 1, 2  След.
 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Поговорим?
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
stalker1313
Новичок


Зарегистрирован: 07.12.2011
Сообщения: 5

СообщениеДобавлено: 08 Дек 2011 [17:06]    Заголовок сообщения: Ядерная электростанция на Луне Ответить с цитатой

Учёные из НАСА пришли к выводу, что лунная база, которая вполне вероятно появится в будущем, для снабжения жителей электроэнергией, должна иметь ядерный реактор малых размеров. Инженеры из энергетического отдела Американского космического агентства обсуждали вероятность строительства такой электростанции приблизительно через 10 лет.
Возможность применения энергии атомного распада в мирных целях для снабжения электричеством оборудования в космосе предлагалась инженерами НАСА еще середине прошлого столетия. Но работы в этом направлении были в то время приостановлены из-за страха, что космические корабли и другая техника оснащенные ядерными реакторами крайне опасны в использовании для экологической безопасности Земли.

Подробнее: http://kvazar.ucoz.net/publ/1-1-0-181
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1980

СообщениеДобавлено: 08 Дек 2011 [19:46]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Мало радиации на Луне, чтоли ? Чтоб с собой ее еще приносить. Имея такой сверх мощный термоядерный реактор как Солнце еще и размениваться на какието малые ядерные реакторы с дифицитным ядерным топливом, не очень разумно. Для аккумулирования энергии на время ночи на Луне вполне сгодятся суппер маховики, которые уже сейчас, с использованием обычных материалов, накапливают и хранят энергию в 10 раз больше энергии, чем простые аккумуляторы.
С использованием углеродных нанотрубок емкость маховиков станет еще больше. А вот если сработает моя идея мини ядерный реактор, то и вообще можно будет забыть о дифиците энергии http://forum.cosmoport.com/viewtopic.php?t=1507&postdays=0&postorder=asc&start=0 . Вещество с раскрученными ядрами накопит гораздо больше энергии чем любой суппер маховик. Правда идея еще только на стадии проверки ее осуществления.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2146
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 13 Дек 2011 [13:49]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

stalker1313
Поищите реактор "Топаз-2", полегчает.
Ну и о РИТЭГ-ах почитайте для общего развития.

vasanov
А достаточную массу маховика и стоимость доставки такой дуры на Луну посчитать не судьба?
По-скромному это 10 кВт/час*24*15 = 3.6 МВт энергии накопить надо.
Плюс потери, плюс аварийный запас. Итого считайте маховик с накоплением энергии мегаватт на 7-8.
Можно без нанотрубок, пусть будет из осмия.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1072
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 13 Дек 2011 [14:43]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Из более прочного материала можно сделать более легкий маховик с заданной энергоемкостью. Поэтому нанотрубки (точнее нити из них) в маховиках вполне себе уместны.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2146
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 15 Дек 2011 [13:13]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Вот дался вам маховик.
Всё гораздо проще - энергию можно загнать в кольцевой сверхпроводник!
Ещё в прошлом веке был эксперимент, по-моему в Австралии, там ток по сверхпроводнику 3 года гонял сам по себе, без потерь.
На Луне достаточно холодно для современных высокотемпературных сверхпроводников, в принципе, есть материалы, которым и лунных -120С хватит. Вопрос опять-таки в стоимости.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1072
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 15 Дек 2011 [14:18]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Зря вы так на счет маховиков - очень интересная и перспективная технология, особенно в свете обозримых перспектив развития сверхпрочных волокон.
Кольцевой сверхпроводник - это конечно более высокотехнологичное решение, но я на пути реализации такого накопителя вижу несколько проблем:
1) Сложность в самом процессе загона тока в сверхпроводник (подозреваю, что процесс идет с низким КПД)
2) Снятие энергии будет в таком накопителе происходить дискретно - разорвали цепь - вся энергия куда-то выделилась (в нагрузку или в дуговой разрыд гигантской искры)
3) У любого сверхпроводника есть критический ток - для накопления большого количества энергии, понадобится толстый сверхпроводник.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2146
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 15 Дек 2011 [18:51]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
1) Сложность в самом процессе загона тока в сверхпроводник (подозреваю, что процесс идет с низким КПД)

Не скажу за КПД, но можно рассчитывать где-то на 90%
Цитата:
2) Снятие энергии будет в таком накопителе происходить дискретно - разорвали цепь - вся энергия куда-то выделилась (в нагрузку или в дуговой разрыд гигантской искры)

Накачка и снятие энергии катушкой индуктивности вокруг кольца сверхпроводника? Никакой дискретности.
Цитата:
3) У любого сверхпроводника есть критический ток - для накопления большого количества энергии, понадобится толстый сверхпроводник.

Вот и вопрос, что выгоднее - сверхпроводник, маховик, конденсатор (но 7-8 мегаватт - в любом случае массивный девайс).

ИМХО, тему не раз продумывали и без нас, и пришли к выводу о максимальной эффективности всё-таки ядерного реактора.
Стоимость/масса/надёжность/долговечность+уже существующие разработки в "железе".
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1072
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 15 Дек 2011 [20:49]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Boo писал(а):
Накачка и снятие энергии катушкой индуктивности вокруг кольца сверхпроводника? Никакой дискретности.

Не совсем понятно, что нам даст катушка вокруг проводника с постоянным током? Они не будут взаимодействовать Smile

Boo писал(а):
Вот и вопрос, что выгоднее - сверхпроводник, маховик, конденсатор (но 7-8 мегаватт - в любом случае массивный девайс).

ИМХО, тему не раз продумывали и без нас, и пришли к выводу о максимальной эффективности всё-таки ядерного реактора.
Стоимость/масса/надёжность/долговечность+уже существующие разработки в "железе".

На момент разработки проектов лунных баз технология супермаховиков еще не была разработана. Да и сейчас тоже для создания стационарного накопителя высокой емкости пока нет достаточно прочного материала.
А накопить 7-8 МВт*час построить не проблема уже сейчас - американцы из Beacon Power уже делают накопители по 25 кВт*час на базе супермаховиков и строят на их основе целые комплексы по накоплению энергии. 160 таких накопителей - вот вам и емкость 8 МВт*час. Для Луны такие накопители получатся гораздо легче и компактнее - корпус и компрессоры для создания вакуума не нужны. У меня только пока есть большие сомнения на счет достаточной длительности хранения энергии.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1980

СообщениеДобавлено: 16 Дек 2011 [07:40]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Я всетаки больше предпочту суппермаховики. Помоему они будут более безопасны, чем сверхпроводники. Представте, что произойдет при потере сверхпроводимости- "небольшой" взрыв сравнимый с ядерным. А суппермаховик при разрыве волокон постепенно затормозится от трения волокон об корпус. Суппермаховик в вакууме и с магнитными подшипниками может достаточно долго хранить энергию. И необязательно тащить суппермаховик на Луну, при достаточно прогрессивной технологии выращивания нанотрубок суппермаховики можно будет изготавливать прямо на Луне из местных материалов. Я настолько верю, в суппермаховики из углеродных нанотрубок, что когда достану канат из таких волокон сразу буду делать космический челнок для полета в космос. Всегото надо 1-2 тонный суппермаховик и можно летать на орбиту. Про это я уже писал.
А если получится мини ядерный реактор, то и вообще не будет никаких проблем с энергией, покаместь еще работаю над этим.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2146
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 16 Дек 2011 [17:22]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Kuasar
Цитата:
американцы из Beacon Power уже делают накопители по 25 кВт*час на базе супермаховиков и строят на их основе целые комплексы по накоплению энергии

Почему, в таком случае, на современных прототипах гибридных электро-автомобилей устанавливаются классические аккумуляторы?
Никак не добьюсь от вас показателя массы на единицу энергии.
Врать не буду, сам не знаю.

ЗЫ. 25*160=4000 Very Happy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1980

СообщениеДобавлено: 16 Дек 2011 [18:02]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Boo писал(а):
Kuasar
Почему, в таком случае, на современных прототипах гибридных электро-автомобилей устанавливаются классические аккумуляторы?
Никак не добьюсь от вас показателя массы на единицу энергии.
Врать не буду, сам не знаю.

Я читал, что накопители из маховиков накапливают в 10 раз больше, чем свинцово кислотные на единицу массы, это те американские. А про суппер маховики из нанотрубок Гулия писал, что 540 КВт час на кг смогут накопить. И это правда, по известным из интернета прочностным данным углеродных нанотрубок у меня тоже примерно такие цифры получились.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2146
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 16 Дек 2011 [18:10]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
540 КВт час на кг

Вообще-то кВт/час это расход энергии, накопление чисто в киловаттах.
В таком случае на килограмме маховика легко можно проехать 100 км на чём-то типа малолитражки.
Одно могу сказать: пока нет таких технологий.

ЗЫ. Может, вернемся к реактору? Тема-то...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1980

СообщениеДобавлено: 16 Дек 2011 [20:22]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Boo писал(а):
Цитата:
540 КВт час на кг

Вообще-то кВт/час это расход энергии, накопление чисто в киловаттах.
В таком случае на килограмме маховика легко можно проехать 100 км на чём-то типа малолитражки.
Одно могу сказать: пока нет таких технологий.
ЗЫ. Может, вернемся к реактору? Тема-то...

Можно я еще немного отвлекусь от темы. Небольшие маховички из нанотрубок можно уже хоть сейчас делать. Ведь необязательно их мотать из длиннющей нанотрубки. Их можно делать из колечек нанотрубок, которые уже делают или ввиде шетки из коротких нанотрубочек. Просто тупят наши промышленники,а могли бы уже давно лепить аккумуляторики размером с мобильный аккумулятор, но емкостью с автомобильный для КАМАЗА.
А по теме, маленьких ядерных реакторов тоже еще нет кроме изотопных. И боюсь как их не уменьшай всеравно будут с автобус и массой в десятки тонн, а мощностью не больше сотен киловатт. Да любая солнечная электростанция на Луне эти реакторы переплюнет.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2146
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 17 Дек 2011 [14:17]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
Просто тупят наши промышленники,а могли бы уже давно лепить аккумуляторики размером с мобильный аккумулятор, но емкостью с автомобильный для КАМАЗА.

А цена такого аккумулятора не смущает?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1980

СообщениеДобавлено: 17 Дек 2011 [14:59]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Boo писал(а):
А цена такого аккумулятора не смущает?

Скорее всего этот аккумулятор будет не дороже как для мобильного.
Короткие нанотрубки уже массово штампуют и они очень дешевые. При наладке автоматической сборки и по технологии производства микросхем цены будут не очень большими.
Китайцы и вручную будут собирать за копейки.
Я бы и сам дома собрал бы опытный образец. Но неохота заморачиваться с выращиванием нанотрубок и микроскоп нужен. Я больше предпочту маховики из раскрученных ядер про это я уже написал в теме с маховиком в космос. А лучше вообще будет если получится мини ядерный реактор.
А вот наша промышленность вполне могла бы уже делать маховичные аккумуляторики из нанотрубок. Устройство то очень простое. Цилиндрические щетки то умеют изготавливать, а тут вместо ворсы -нанотрубки.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1072
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 17 Дек 2011 [22:03]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Boo писал(а):
Почему, в таком случае, на современных прототипах гибридных электро-автомобилей устанавливаются классические аккумуляторы?

В середине 20-го века были такие эксперименты, в некоторых странах даже катались гиробусы.
Мне кажется, что объяснение бесперспективности маховиков в качестве мобильных накопителей очень простое:
- очень сильный гироскопический эффект
- не очень высокая мощность магнитных подшипников
- сложность поддержания глубокого вакуума

Гироскопический эффект будет стремиться накренить маховик относительно корпуса при каждом разгоне-торможении-повороте, а также при езде в/под гору. Чтобы с ним бороться надо делать независимую подвеску с несколькими степенями свободы, а это уже превращает плоский блин гироскопа в большую объемную конструкцию.

Из-за не очень высокой мощности активных магнитных подшипников гироскоп нельзя подвергать резким толчкам. А мощный магнитный подвес потребует большого расхода энергии.

Ну про вакуум и писать нечего - возить постоянно работающий компрессор невыгодно ни с точки зрения облегчения конструкции автомобиля, ни с точки зрения экономичности.

Boo писал(а):
Никак не добьюсь от вас показателя массы на единицу энергии.


Ориентировочно - 300-500 Вт*часов на 1 кг.

Boo писал(а):
ЗЫ. 25*160=4000 Very Happy

М-да... Лопухнулся чуток... Crazy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1980

СообщениеДобавлено: 18 Дек 2011 [08:42]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Kuasar писал(а):
Мне кажется, что объяснение бесперспективности маховиков в качестве мобильных накопителей очень простое:
- очень сильный гироскопический эффект
- не очень высокая мощность магнитных подшипников
- сложность поддержания глубокого вакуума

Согласен только с первым пунктом, для мобильного маховика понадобится больше степень свободы. Хотя удержание постоянной горизонтальной плоскости может будет и хорошо для полетов на небольшие расстояния, в пределах плоскости,не будет лишней качки и болтанки. Правда со спутниками на орбите будет посложнее. Со вторым согласен частично, на основе современных мощных магнитов уже делаются довольно прочные магнитные подшипники, но если всеже дать свободу маховику менять положение относительно корпуса,то и сильно мощные подшипники не понадобятся, только для компенсации ускорений. А вот с вакуумом проблем не будет, он уже давно применяется в электронно лучевых трубках, да и сам маховик это вакуумный насос. Один раз загерметизировать корпус и больше вакуум не надо создавать, только разве что после аварийной разгермитизации.
Да и ничего страшного если маховик займет больше места для компенсации свободы вращения. Ведь килограммовый маховик из нанотрубок заменит 1 бензобак в машине по запасу энергии, ну и пусть он занимает объем одного бензобака- выигрыш по массе то значительный, тем более суппер маховик это не тонкий блин, а широкое кольцо, а килограмм маховика из нанотрубок- применрно цилиндр диаметром 30 см и высотой 30 см, причем внутри этого цилиндра находится электродвигатель -генератор.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1072
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 18 Дек 2011 [16:58]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Магнитный бесконтактный подвес на постоянных магнитах создать невозможно. Такие подвесы делают на основе активных электромагнитов с адаптивной системой управления, которая постоянно следит за положением подвешенного объекта и регулирует силу тока в электромагнитах, чтобы удерживать объект на одном месте. Понятно, что такая система требует электропитания, которое в автономной системе будет поступать от самого маховичного накопителя. И чем мощнее будут эти электромагниты, тем больше энергии будет жрать магнитный подвес.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1980

СообщениеДобавлено: 18 Дек 2011 [18:15]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Kuasar писал(а):
Магнитный бесконтактный подвес на постоянных магнитах создать невозможно.

Уже давно делают . Подшипник ввиде кольца собранного из множества постоянных магнитов, приклееными одним полюсом внутрь.
На оси тоже наклеено много магнитом тем же полюсом наружу. Кольца и ось немного на конус. На противоположной оси такой же набор. В результате ось оказывается зажата между двумя магнитными подшипниками и сместиться не может, зазор около миллиметра, чистого магнитного подвеса. Когда читал, вроде такие подшипники применяли на шатлах в условиях космоса, где любая смазка бесполезна. Читал давно, года полтора назад и ссылку не сохранил.
Но про такие подшипники на постоянных магнитах уже много пишут.
И динамические усилия выдерживали до тонны, можно и больше.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1072
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 19 Дек 2011 [09:46]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Знаю я этот конический магнитный подвес. В космосе в невесомости он точно не будет работать, т.к. он стабилизируется под действием собственного веса. Не уверен, что его можно использоать в гироскопическом накопителе - вероятно он не в состоянии выдержать серьезные боковые нагрузки при разгоне/торможении гироскопа.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Поговорим? Часовой пояс: GMT + 2
На страницу 1, 2  След.
Страница 1 из 2

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах