/
КонтактыО проекте Блог
Galaktika

Вход | Регистрация


Запомнить меня
Забыли пароль?

 

  ПОИСК


 
 

 

Полет на Марс /  Сведения о планете /  Важнейшие задачи ученых — терраформистов  

Важнейшие задачи ученых — терраформистов

Терраформирование планет означает, во-первых, необходимость доставки огромного количества грузов с поверхности земли на высокую орбиту. Такими являются:

  •  Космический лифт (см в последующих материалах)
  •  Космический мост (см в последующих материалах) — это по сути дела колоссальный космический корабль. Стоимость подобного устройства, наверно, измеряется триллионами долларов.
  •  Электромагнитный ускоритель или Рельсотрон (см в последующих материалах)(Mass driver) — подобный ускоритель в принципе осуществим, но чрезвычайно дорог (сотни млрд.$), также необходимо согласие населения и государственных структур какой-нибудь экваториальной страны (например Бразилии или Австралии), так как трасса этого устройства займет тысячи км.
  •  Антигравитационный корабль (см в последующих материалах)— в данный момент чистая фантастика.
  •  Прочие проекты как, например, наземная лазерная пушка для ускорения корабля в космосе

Электромагнитный ускоритель на Луне

 Увеличение скорости межпланетных перевозок

- Ионный двигатель

- Ядерный ракетный двигатель

Доставив груз на высокую орбиту этот груз необходимо будет доставить на терраформируемую планету. В настоящее время для межпланетных полетов используется гравитация проходящих по их орбитам планет. Что напоминает путешествия древних мореплавателей, которые месяцами ждали попутных ветров. Такой подход не приемлем для регулярных грузо-пассажирских перевозок в пределах Солнечной системы. Необходимо использование ядерных ракетных двигателей. В отличие от обычной химической ракеты ядерный двигатель может являться комбинацией ядерного реактора и ионного двигателя, экономно расходующего рабочее тело и позволющего обеспечить длительный срок активного разгона космического аппарата. Принцип работы двигателя заключается в ионизации газа и его разгоне электростатическим полем. Благодаря высокому отношению заряда к массе становится возможным разогнать ионы до очень высоких скоростей (210 км/с по сравнению с 3—4.5 км/с у химических ракетных двигателей). Таким образом, в ионном двигателе можно достичь очень большого удельного импульса, что позволяет значительно уменьшить расход реактивной массы ионизированного газа по сравнению с расходом реактивной массы в химических ракетах. Задачей ученых будет значительное (в тысячи раз) усиление мощности подобных двигателей и создания соответствующих им по мощности ядерных реакторов. При отсутствии атмосферы грузовой корабль может постепенно разгонятся, набирая скорость от 10 до 100 км/с. Первое для относительно медленных грузовых перевозок. Второе для скоростных пассажирских перевозок при которых необходимо уменьшить получаемою пассажирами радиоционную дозу за счет сокращения времени полета. С точки зрения осуществимости эта стадия проекта трудностей не представляет. Трудности заключяются в неприятии ядерной технологии населением в западных странах. В связи с этим разработка данных технологий идёт крайне медленно. 

 Организация индустриальной базы на Луне

Луна обладает и разнообразными полезными ископаемыми, в том числе ценными для промышленности металлами — железом, алюминием, титаном; в поверхностном слое лунного грунта, реголите, накоплен редкий на Земле изотоп гелий-3, который может использоваться в качестве топлива для перспективных термоядерных реакторов. Учёные считают, что гелий-3 можно будет крайне эффективно применять в термоядерных реакторах, где при сжигании одного килограмма этого изотопа выделяется колоссальное количество энергии — 19 мегаватт-часов. Чтобы обеспечить энергией всё население Земли в течение года, по подсчётам учёных российского Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского, необходимо приблизительно 30 тонн гелия-3. Целью лунной базы будет создание и запуск космических аппаратов, межпланетных станций и пилотируемых кораблей, при этом не будет проблем с доставкой крупных по весу и размеру компонентов кораблей на орбиту планеты в виду  отсутствия атмосферы и низкой второй космической скоростью −2.367 км/с вместо 11.2 км/с на Земле (то есть энергия необходимая для вывода грузов на орбиту луны в 22 раза меньше на Луне чем на Земле). Однако не имеет смысла переносить всю необходимую технобазу для производства космических кораблей на Луну. Значительное количество составных частей дешевле будет завозить с Земли для окончательной сборки на поверхности или на орбите Луны. Результатом колонизации Луны должно стать создание постоянных поселений купольного типа

 Термоядерная энергетика и гелий-3

Запасы гелия-3 на Земле составляюют от 500 кг до 1 тонны, однако на Луне его можно найти почти в неисчерпаемых количествах. В настоящее время контролируемая термоядерная реакция осуществляется путем синтеза дейтерия с тритием(2H + 3H = 4He + n) при этом большая часть выделяемой энергии приходится на быстрый нейтрон. В результате столкновений осколков с другими атомами эта кинетическая энергия преобразуется в тепло, что усложняет призводство энергии. Необходимо использование сложных и малоэффективных термо-динамических систем (паровых турбин) для преобразования кинетической энергии нейтрона в электричество. Помимо этого быстрые нейтроны создают значительное количество радиоактивных отходов. В отличии от этого синтез дейтерия и гелия 3 (3He). Производит нерадиоактивные (по большей части продукты) то есть 4He и протон. D + 3He → 4He (3.7 MeV) + p (14.7 MeV) Поэтому возможно применение более простых и эффективных систем преобразования кинетической реакции синтеза -то есть изпользование магнитогидродинамического генератора. Задачей ученых в этом случае будет создание значительно более эффективного (и значительно большего в размере) реактора чем те что используются или планируются в наши дни. Следует ометить что управляемый термоядерный синтез стал чем вроде мифической страны эльдорадо для ученых атомщиков и, несмотря на многие десятилетия отданые на достижение этой цели, человечество все еще находится довольно далеко от коммерческого применения этой технологии. Например, строительство международного исследовательского реактора ITER находится в начальной стадии и не будет завершено по крайней мере до 2015 года, а ведь реактор впервые был предложен к строительству еще в 1985 году! Стоимость проекта оценивается в 12 млрд. долл.   Надо полагать, что реактор, работающий на принципе синтеза дейтерия и гелия 3 (3He), будет на порядок больше по размерам и соответственно более дорогим. Дело в том, что для зажигания термоядерной реакции дейтерий+гелий-3 необходимо нагреть изотопы до температуры в миллиард градусов и решить задачу удержания нагретой до такой температуры плазмы. Однако с разработкой этой технологии ученые получат неистощимый источник «чистой» энергии, без которого трудно представить осуществление планов колонизации и тем более терраформирования планет. 

 Создание самовопроизводящихся машин

Одним из существенных препятствий к терраформированию планет является невероятная трудоёмкость подобных проектов. Чтобы обойти эту проблему часто предлагаются биологические «машины», то есть генетически модифицированные микроорганизмы, насекомые и т. д. Это не решает всех проблем, так как микроорганизмы и насекомые не отличаются интеллектом. Помимо сокращения трудоёмкости проекта необходимо также учесть условия, в которых терраформисты должны будут работать. Жизнь в космосе и на поверхности далеких планет может быть вредна для их здоровья и невыносима психологически, ведь долгие годы неблагодарного труда могут довести людей до отчаяния. Использование роботов может в значительной степени именьшить эти трудности, но это означает, что огромное количество техники необходимо будет доставить с Земли вместе с ремонтными службами и значительным запасом запчастей, что также не практично. Есть и третий вариант, при котором строители не строят сам объект, а налаживают производство строительного оборудования после прибытия на планету. К примеру, создание колоссальных «атмосферных машин», которые были показаны в фильме «Вспомнить все», может занять 20 лет для 10 тысяч человек, работающих с типичной строительной техникой. Если же водители, экскаваторщики и электрики будут заменены роботами, то необходима будет примерно тысяча человек высокой квалификации для починки роботов.

По этой же логике, если роботы будут чинить роботов, то надо будет иметь только 100 человек чтобы контролировать этот процесс, а если вместо починки строительных-роботов роботы-ремонтники будут изготавливать новых роботов из материалов собранных на поверхности планеты, то вместо 20 лет уже через 2 года миллионы таким образом полученных роботов-строителей введут атмосферные машины в строй. Разумеется возникает вопрос о осуществимости подобного варианта. Одно дело — чинить самосвал, что возможно для индустриальных роботов и сейчас, другое — собирать сложную электронику или проектировать сборочную фабрику. К тому же добыча полезных ископаемых на далекой планете не гарантирована и даже если необходимые полезные ископаемые будут обнаружены, то организация их добычи может занять долгие годы. Кроме того возникает очевидная опасность выхода подобного автоматизированного индустриального комплекса из под контроля создателей. Так или иначе вопрос практичности упирается в первую очередь в существующую технологию. Создание самовоспроизводящихся машин на микроскопическом уровне (нанотехнология) сейчас по большей части находится на теоретическом уровне, но принципиально возможно и ожидается в недалеком будущем. Сама по себе концепция самовоспроизводящихся машин иногда используется в качестве филосовского аргумента, доказывающего необитаемость нашей галактики. Ведь если подобные машины были бы кем запущены в космос с целью колонизации галактики, то им бы заняло не более полумиллиона лет для захвата каждого обитаемого мира, включая наш. Но как известно это еще не произошло. Однако с практической точки зрения возможен промежуточный вариант, когда терраформисты призводят запчасти для необходимой им техники из доступных там полезных ископаемых, используя привезенные с собой компоненты. Например, корпуса машин делаются из местного сплавa алюминия (нaпp. Силумин), а потом оснащаются привезенной с собой электроникой.

Источник: http://ru.wikipedia.org


« Назад

Хиты

В России начались испытания аппарата «Луна-25»
В России начались испытания аппарата «Луна-25»
Российские специалисты начали испытания аппарата «Луна-25» («Луна-Глоб»), который в 2019 году должен приступить к изучению спутника Земли. Об этом в ходе выставки Paris Air Show-2015 в Ле-Бурже РИА Новости сообщил представитель «Объединения имени Лавочкина», представившего там макет аппарата. 
Первый в истории частный спутник на солнечном парусе вышел на орбиту
Первый в истории частный спутник на солнечном парусе вышел на орбиту
Разработан и построен он был на деньги некоммерческого Планетарного общества США, объединяющего энтузиастов исследования дальнего космоса. 
Роскосмос отложил оглашение результатов расследования аварии «Прогресса»
Роскосмос отложил оглашение результатов расследования аварии «Прогресса»
Роскосмос продлил на неопределенный срок работу комиссии по расследованию причин произошедшей 28 апреля 2015 года аварии транспортного грузового корабля (ТГК) «Прогресс М-27М».