Новое Распределяем каналы MAX по категориям и территориям. Читать новость
Загружаем изображение…
Загружаем изображение…
Загружаем изображение…

Космическая инфраструктура в космосе. Что будет после МКС?


Космическая инфраструктура нужна в первую очередь, для выработки и накопления компонентов топлива и окислителя для ЖРД, энергии и воды с целью дальних походов по Солнечной системе. Допустим задача накопить 100 тонн водорода для дальнего похода.
Сырьё: нужно привезти или добыть 900 тонн воды/льда. Это реально притащить на перервботку с астероида или кометы: лёд имеет плотность ~920 кг/м³, то есть это примерно 1000 м³ — куб со стороной 10 м. Для космического грузовика это компактный груз.
Энергия на электролиз: при хорошем космическом электролизере можно выйти на 45–50 кВт·ч на 1 кг H2 вместо 55 кВт·ч. Тогда на 100 тонн нужно:
100 000⋅50=5 000 000 кВт ⋅ч=5 ГВт ⋅ч.100 000⋅50=5 000 000 кВт⋅ч=5 ГВт⋅ч.
Время накопления: если средняя доступная мощность (солнце + реактор + утилизация тепла) составляет, скажем, 5 МВт, то время:
t=5 000 0005 000=1000 часов≈42 дня.t=5 0005 000 000​=1000 часов≈42 дня.
То есть за полтора месяца такая космическая инфраструктура может накопить серьёзный запас топлива под дальний полёт.

Роль ТЭГ на криогенных баках использовать сами баки как радиаторы и ставить на них ТЭГ.
Допустим, бак с жидким водородом имеет площадь поверхности 1000 м², и на границе «бак–космос» поддерживается перепад температур, скажем, ΔT=150ΔT=150 К.
Если средний КПД ТЭГ в этих условиях — ~8%, а тепловой поток с поверхности — порядка 300–400 Вт/м² (из‑за излучения и остаточного нагрева), то с 1 м² можно снимать примерно 30 Вт электричества.
Тогда с 1000 м² получится 30 кВт.
Это не основная мощность инфраструктуры, но это бесплатное электричество за счёт того, что тепло всё равно нужно сбрасывать. И эти 30 кВт можно пустить на:
питание автоматики и насосов,
подзарядку аккумуляторов,
локальные электролизеры малой мощности.

Жидкосолевой реактор:
Даёт стабильные десятки мегаватт независимо от положения инфраструктуры или ее частичного затенения.
Греет системы в периоды, когда солнце далеко или панели затенены.
Позволяет держать электролизёры в оптимальном температурном режиме (а это сильно влияет на их КПД).
Может быть источником тепла для других процессов (например, для очистки воды или регенерации фильтров).
Теперь посчитаем сколько надо запусков Тяжелого ракетоносителя Ангара 5 для, заброски в Космос этого с поверхности планеты Земля.

Что реально везти с Земли
тяжёлое, сложное, «умное»:
Жилые и командные модули, стыковочные узлы, системы управления — всё, что сложно делать в космосе. Пусть это будет ~400–500 т.
Солнечные фермы (панели + каркасы) — их лучше собирать на Земле: панели хрупкие, а в вакууме их легко повредить. Ещё ~100–150 т.
Ключевое оборудование: электролизёры, компрессоры, криогенная арматура . Ещё ~200 т. Плюс 1000 т. Вода в виде льда.
Итого с Земли: ~1800–1850 т. Для «Ангары‑А5» (25 т) это 72–76 удачных пусков с Земли. При существующей скорости запусков Ангара 5 (5-6 пусков) , один пуск в два года. 74 пуска займет 148 лет. И даже если промышленность будет готова на 4 старта в год, то не менее 30 лет. И это нереально для многолетней космической программы срок. Но если воду брать из
астероидов (простое, тяжёлое, объёмное):
Вода/лёд для топлива, то итоговая картинка
Масса с Земли: ~850 т → ~34 пуска «Ангары‑А5». Примерно :8-11 лет по 4 пуска.
Масса из астероидов: ~900+ т льда и металлов → без пусков с Земли, доставка малыми буксирами.
Габариты дока: 100–150 м основной корпус, до 300 м с панелями.
Роль «космической инфраструктуры»: превращает сырьё в инфраструктуру прямо на орбите, с целью дальних походов, освоение Солнечной системе.
И это реально и имеет смысл.
Просмотры: 55
Открыть в MAX Сообщить о неточности

Сообщить о неточности

Опишите, что нужно исправить. Если есть источник, добавьте ссылку.

Вы покидаете datool.ru

Ссылка ведёт на внешний сайт. datool.ru не отвечает за его содержимое — проверьте адрес, прежде чем вводить пароли или платёжные данные.

Переход через 10 с

Перейти