Kérdés:
Van-e a Holdnak elegendő vize ahhoz, hogy Robert Zubrin Mars települési terve működjön?
Sarah Szabo
2013-10-02 00:45:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Robert Zubrin "A Mars esete" című művében felvázolja a Mars megtelepedésének tervét (többek között) víz megtalálásával és elektrolízissel a víz hidrogénné és oxigénné bontására. Ez biztosítja a járművek üzemanyagát és a személyzet számára a levegőt. Működhet egy hasonló terv a hold megtelepítésére? Van-e elegendő forrás a Holdon ahhoz, hogy egy település önellátó legyen? Van-e elég víz a Holdon ahhoz, hogy ez életképes legyen?

Valószínűleg jobb kérdés az űrkutatásban, de ez a bolygótudományra vonatkozik (a Hold vizének elemzésére), amely itt tárgyalt.
Azt hiszem, az jön le, ha a hold tengelyirányú dőlése stabil. Ha nem, akkor előfordulhat, hogy a sarki kráterekben lévő illóanyagok nem sokáig halmozódtak fel. Itt található Dr. Paul D. Spudis rövid beszélgetése a Lunar ISRU-ról: https://www.youtube.com/watch?v=AEz2LUCA1iA&list=UU4hMuaEKx9VfG92wDYgdzxw#t=219
A fent linkelt videóban 18: 50-kor Dr. Spudis azt mondja, hogy a holdi poláris kráterekben a becsült vízjég mennyisége 600 millió metrikus tonna. Elég ahhoz, hogy 2200 éve minden nap űrrepülőt indítson (a Földről).
Kettő válaszokat:
TildalWave
2013-10-02 03:05:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Az önellátás hihetetlenül tág kifejezés. Azt állíthatnánk, hogy igen, van víz a Holdon, és hogy igen, vannak életképes módszerek a szükséges villamos energia önfenntartó módon történő előállítására, de az igazi kérdés az, hogy vannak-e olyan területek a Holdon, amelyek életképesek lennének mind a Ugyanakkor.

Látja, hogy a legvalószínűbb hely, ahol a felszín alatti vagy felszín alatti víz létezhet a Holdon, és alkalmas lehet a tömeges kitermelésre, a sarki, tartósan sötét régiói. Valójában az ISRO (Indiai Űrkutatási Szervezet) Chandrayaan-1 űrhajója bizonyított bizonyítékokat a holdi déli sarki régióban felszíni hold-regolit ásványokba zárt vízre, amely víz valószínűleg aszteroidából származik, és az üstökös hatásai mélyen beágyazzák a hold magjába és felszabadulnak magmatikus víz közelebb a felszínhez. Bármely szabad formájú víz a Hold más régióiban, amelyek napfénynek és napsugárzásnak vannak kitéve, közvetlenül szublimálódna gázalakjához, és ionizációval elveszítenék a hidrogénatomokat, így a hidrogén- és oxigénatomok bizonyos mértékig még mindig jelen lehetnek a felszínen réteg ásványok, a kitermelés valószínűleg túl bonyolult lenne ott.

De bárhol is találja a vízforrását, akkor is nagy mennyiségű villamos energiára lenne szüksége a kitermelő erőmű működéséhez, később elektrolízissel különítse el a molekuláris vizet alkotó atomjaivá, és kriogén körülmények között diatómájúra tömörítse. folyadékok, amelyek alkalmasak hajtóanyag komponensként, diatomikus folyékony oxigén (vagy LOX), mint oxidálószer, és kétszer annyi molekuláris mennyiségű diatomi folyékony hidrogén (vagy LH2), mint rakéta üzemanyag. Az áramellátás problémája az, hogy hacsak nem a sajátjait és nagy részét hozza magával az erőművei üzemeltetéséhez, valószínűleg napenergiát szeretne használni, vagy a holdi regolithoz beágyazott hélium-3 (vagy 3 He) és működtesse a harmadik generációs Hélium-3 fúziós reaktorát. Lásd például ezt a válaszomat az Űrkutatásról, és olvassa el, hogyan lehet ezt megtenni.

Tehát a Hold forrásainak kiaknázásának legfőbb gondja egyelőre továbbra is elegendő és életképesen bányászható vízkészletet talál, ahol a szükséges villamos energia előállításának önfenntartó módjai is vannak. Az egyik lehetőség, amire gondolhatok, az az, hogy a Nap holdegyenlítőjénél a leginkább kitéve tartózkodom, és a deutérium és a trícium hidrogén izotópjait, valamint a holdi regolitból hélium-3-ot nyerem ki, amelyek mindegyike be van ágyazva a Coronal Mass Ejections-ból (CME). A szükséges oxigént úgy lehet előállítani, hogy az oxidált ásványi anyagokat összetörik és hidrogén-izotópok jelenlétében ionizált vízbe, és a hélium-3 felhasználható a fent említettek szerint egy fúziós reakció fenntartásához, amely szükséges áramot eredményez a későbbiekben. a vízmolekulákat elektrolízissel hidrogén és oxigén atomjaira bontja.

Mennyi ilyen hidrogén- és hélium-izotóp van beágyazva a holdi regolithoz, és mennyi ideig maradnak fenn ezek a lerakódások, valószínűleg ott maradnak legalább egy ideig a regolit statikus töltete miatt, mivel a Napsugárzás, ez azonban egy egészen más kérdés, és jelenleg még nem tudunk választ adni rá. A holdi exoszféra és a por környezetének vizsgálata a LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) egyetlen célja, amelyet alig indítottunk el ott. Nagyjából egy év múlva megtudjuk, hogy képes lesz-e meggyőző tudományos bizonyítékot szolgáltatni ezekre az imént említett elméletekre.

Az energiaprobléma kisebb a pólusokon, mint az Egyenlítőnél, amely 14 napos sötétségben szenved. A holdoszlopoknál szinte állandó inszolációval rendelkező krátergerincek helyezkednek el állandóan árnyékolt vízjéggel ellátott kráterfenék mellett. A napelemek kábellel, esetleg mikrohullámmal működtethetik az alattuk lévő kráter robotjait. A bányászati ​​műveletek csak a föld felmelegítéséből és az illékony anyagok összegyűjtéséből állnak, miközben azok szublimálódnak.
@LocalFluff A Holdnak is van egy kis tengelyirányú dőlése, ezért az állandó napfénynek azok a régiói ritkák és messze vannak. Az IIRC csak egy maroknyi csúcsnak felel meg az északi hold pólusán egyetlen kráter körül, és a déli pólusnál egy sem, amennyire tudjuk. Tehát igen, amit mondasz, lehetséges, feltéve, hogy egyetlen nagyobb kráter elegendő vízjégtartalékkal rendelkezik. Hatalmas hőmérséklet-különbséggel lenne dolgod, és több relé műholdra lenne szükséged a holdi poláris pályán, ha a Földdel kéri az irányt. Mindezt sokkal egyszerűbb megtenni a Hold-egyenlítő IMO-nál. De tegyen új választ.
Hát igen, itt van; erről egy kicsit részletesebb információ a [Wikipedia cikk a Holdról: Évszakok] (https://en.wikipedia.org/wiki/Moon#Seasons). Négy hegyvidéki régiót említ a Peary-kráter peremén, a Hold északi sarkánál.
Az alább hivatkozott térkép a hold déli pólusának insolációs idejét mutatja. A legfényesebb kráter peremek több mint 95% -os insolációs időt képviselnek. Ez havonta kevesebb mint 36 órát jelent hibernált állapotban vagy tárolt energián (például helyi erőforrásokat használó üzemanyagcellákon). http://apod.nasa.gov/apod/ap110423.html Ugyanez a helyzet a Földdel való látótávolsággal való kommunikációhoz, nincs szükség holdkommunikációra. A talajhőmérséklet alacsonyabb a pólusokon, a Nap felé eső szög miatt, és stabilabb, ahol az insoláció szinte állandó. Az optimális területek és erőforrások nagyok az előrelátható rakétaindítási képességekhez képest.
@LocalFluff OK, nem kell meggyőznöm egy lehetséges alternatív válaszról. Az enyémet olyan információk alapján írtam, amelyek megvannak, és amelyek a legértelmesebbnek tűntek számomra. Úgy tűnik, hogy eltérő információkkal és ötletekkel rendelkezik a megvalósíthatóságról, ezért írjon egy másik választ. Minél több, annál jobb. Nem vagyok nős, hogy milyen lehetőséget javasoltam itt. ;)
astromax
2013-10-02 06:18:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ezenkívül a Mars sokkal lényegesebb atmoszférát tartalmaz, amely ~ 95% CO2-t tartalmaz (ez az egyik fő szempont, amelyet Zubrin tesz), míg a hold légköre ehhez képest sápadt. Ez miért fontos? A hozzárendelt hidrogénellátással kombinálva a szén-dioxidot a hidrogénnel kombinálva metánt (CH4) állíthat elő, amely rakétaüzemanyagként használható; víz is előállítható. Lásd a Sabatier reakciót.

A "Marsi eset" című 60. oldal a CH4 / O2 és a CO / O2 hajtógázrendszerek előnyeiről és hátrányairól is szól, az előbbi a jobb alternatíva, ha hidrogén állna rendelkezésre. Ha a településekről beszélünk, a feltárás kulcsfontosságú funkció. A járművek üzemanyagát a marsi légköri CO2 felhasználásával is biztosíthatják.



Ezt a kérdést és választ automatikusan lefordították angol nyelvről.Az eredeti tartalom elérhető a stackexchange oldalon, amelyet köszönünk az cc by-sa 3.0 licencért, amely alatt terjesztik.
Loading...