想去火星?先把月球改造成“加油站”

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/03 02:15:27


开车长途旅行,你会选择将所有行李都装载上车再出发,还是轻装上阵再沿途补给呢?20年后我们前往火星也将遇到这样的问题,美国麻省理工学院的研究小组找到了前往火星最经济的方法。
链接:http://tech.qq.com/a/20151016/010619.htm


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2015-10-16 18:17 上传



开车长途旅行,你会选择将所有行李都装载上车再出发,还是轻装上阵再沿途补给呢?20年后我们前往火星也将遇到这样的问题,美国麻省理工学院的研究小组找到了前往火星最经济的方法。
链接:http://tech.qq.com/a/20151016/010619.htm


还是在环月轨道做个补给空间站划算,降落的话还要另外加四条腿和重新安装登陆系统等等,太麻烦。
还不如在地月引力平衡点搞个空间站
tianzhiliu 发表于 2015-10-16 19:38
还是在环月轨道做个补给空间站划算,降落的话还要另外加四条腿和重新安装登陆系统等等,太麻烦。
环月轨道还不如EM-L2点晕轨搞空间站。进入LLO和脱离LLO所需的dv也是很可观的,划不来。
受你的启发,我觉得不是在月球建基地,是在通往主要星球的道路上建空间站,为航天飞机加油
就像高速公路边上的服务区加油站,航天飞机就可以少带点燃料,多带点载荷。
以后的飞船只要电推进,只要补充电就行了,空间站可以沿途建立太阳能电站做加油站
他们发文的时候还不确定无工质发动机的太空实用性
你会选择将所有行李都装载上车再出发,还是轻装上阵再沿途补给呢?

其实这个沿途补给很有迷惑性,哪里沿途了。38万公里对比轻松上亿公里的飞行距离,这是北京人去西双版纳旅游,在保定“沿途”补给呢,而且要上下高速堵车耗个跑上千公里的油
lsquirrel 发表于 2015-10-16 21:32
你会选择将所有行李都装载上车再出发,还是轻装上阵再沿途补给呢?

其实这个沿途补给很有迷惑性,哪里沿 ...
更可况接近绝对零度的低温下怎样开采水冰都是问题……
看来先登月建立基地相当重要。
月球无大气,逃逸速度只有2400米/秒,电磁弹射6g加速度,只用48公里长的电磁轨道,5度的起飞角度,无需燃料,就可以将载人飞船以及货船直接弹射到转移轨道。人类在太空中面临无重力与辐射两大安全课题,而月球上的地下岩洞,可以抵挡大部分宇宙射线,且月球本身也有微重力。月球是人类早期宇宙探索最佳的试验场。在生物环境下,物质是守恒的,我相信人类最终会解决好水的利用。月球上的能源的是丰富且方便获取的。建立月球基地不是错误的方向,而是谨慎的选择。
smile老百姓369 发表于 2015-10-16 20:29
以后的飞船只要电推进,只要补充电就行了,空间站可以沿途建立太阳能电站做加油站
他们发文的时候还不确定 ...
电推不是无工质
月球无大气,逃逸速度只有2400米/秒,电磁弹射6g加速度,只用48公里长的电磁轨道,5度的起飞角度,无需燃 ...
根本不用下去 你非要下去转一圈
重剑无锋 发表于 2015-10-16 23:46
电推不是无工质
工质应该是被消耗的燃料吧,电磁推进,只耗电,电也算工质?
smile老百姓369 发表于 2015-10-17 08:10
工质应该是被消耗的燃料吧,电磁推进,只耗电,电也算工质?
"无工质推进"只存在于科幻小说或民科的论文里,在短期内是不可能使用的。电磁推进也需要工质,电磁推进器也有比冲指标。
y0079 发表于 2015-10-16 23:21
月球无大气,逃逸速度只有2400米/秒,电磁弹射6g加速度,只用48公里长的电磁轨道,5度的起飞角度,无需燃 ...
然后你发现你为了省2400米每秒的速度增量多花了近4000米每秒的速度增量
从近地轨道进入环月轨道的速度增量都足够进入DRO轨道了,DRO轨道到达逃逸轨道只需要几十米每秒,花几百米速度增量就奔火了
而且以人类现在的技术水平,弄500吨左右的碳类小行星进DRO轨道都没什么问题,可生产近400吨的液氧甲烷,可比吭哧吭哧去月球永夜区挖冰轻松多了;如果把电磁加速器建在DRO轨道,无论建设难度和需要提供的速度增量也都更小,至于维持保持,可以把小行星的残渣聚拢起来共同承担弹射时的动量……
然后你发现你为了省2400米每秒的速度增量多花了近4000米每秒的速度增量
从近地轨道进入环月轨道 ...
捕获小行星消耗的燃料呢。还有寻找合适小行星的机会。月球补给的话。等于在月球轨道有个满载燃料的飞船还是很有吸引力的。地球只需要用最经济的方式一次把飞船发射到月球,以后多次任务都只需要送人个少量载荷了。
捕获小行星消耗的燃料呢。还有寻找合适小行星的机会。月球补给的话。等于在月球轨道有个满载燃料的飞船还 ...
月球着陆必须使用化学能发动机小行星重定向可以全程电推完成。
捕获小行星消耗的燃料呢。还有寻找合适小行星的机会。月球补给的话。等于在月球轨道有个满载燃料的飞船还 ...
把载荷发射到月球表面不可能有一次性和廉价,进入环月轨道需要1100米左右速度增量,登陆则需要2000公里左右,总计3100米每秒的速度增量全部要由化学能完成,即使是牵牛星那种50吨、氢氧燃料的登月舱载荷也只有15吨……
把载荷发射到月球表面不可能有一次性和廉价,进入环月轨道需要1100米左右速度增量,登陆则需要2000公里左 ...
初次投资高没错。但对未来成百次的深空任务。综合成本就降下来了。另外飞船不用登陆。只有补给站的设备需要登陆。小行星用电推费时费力几百吨也用不了几次。
初次投资高没错。但对未来成百次的深空任务。综合成本就降下来了。另外飞船不用登陆。只有补给站的设备需 ...
补给站?你准备怎样开采水冰?又怎样将燃料怎样发射到轨道上?
第一次投资高?那是太高了……小行星重定向飞行器只需要18吨的LEO载荷就能进入近地轨道,然后全程电推;返回DRO轨道后补充工质即可继续工作……
来自:关于超级大本营
lsquirrel 发表于 2015-10-16 21:32
你会选择将所有行李都装载上车再出发,还是轻装上阵再沿途补给呢?

其实这个沿途补给很有迷惑性,哪里沿 ...
哪里是什么保定,北京郊区都还没到吧?
楠宫萧vn 发表于 2015-10-17 13:24
月球着陆必须使用化学能发动机小行星重定向可以全程电推完成。
你拖小行星就不怕失误砸到地球么?现在搞个核电站社会都沸反盈天的,你确定国家有这个魄力顶国际社会压力去拖小行星?
另外你说的 500吨小行星地球附近有这种小行星?
OwO 发表于 2015-10-17 19:23
你拖小行星就不怕失误砸到地球么?现在搞个核电站社会都沸反盈天的,你确定国家有这个魄力顶国际社会压力 ...
我说的这个以现在技术水平指的是ARM……ARM就是拖回来一颗10米左右的小行星……呃,因为太难找,现在是十米左右直径的小行星上的巨石了……
另外小行星不进入近地轨道,进入90000公里环月逆行轨道……更何况这大小的小行星掉进大气层也就是一颗流星……
补给站?你准备怎样开采水冰?又怎样将燃料怎样发射到轨道上?
第一次投资高?那是太高了……小行星重定 ...
有重力的月球会比无重力的小行星开采难吗。那地球上别开采了。至于投资。美国那个任务12亿5年拉回直径4米的碎片。不足百吨吧。扣除其他任务你每顿成本也要好几百万美元。水在地球轨道会被太阳蒸发掉。国际空间站400吨1000亿投资。加工还要地面带原料。最后成本能比地面直接发射补给燃料低多少?月球补给材料可以就地取材。关键设备地球运去。至于发射当然是电磁弹射了。月球阴暗面温度已经足够实现超导了。一吨燃料发射到环月轨道2000千瓦时能耗。所以初始投资要5000甚至10000亿。但燃料的生产发射成本只要地球的百分之一。后续的地球补给也能在轨道上补给燃料。有效载荷成倍提高。甚至可以把燃料发送到近地轨道进行补给。省去飞船为环月损失的速度。当然在第二宇宙速度下补给风险不小。
aolbo 发表于 2015-10-18 09:24
有重力的月球会比无重力的小行星开采难吗。那地球上别开采了。至于投资。美国那个任务12亿5年拉回直径4米 ...
月球又没啥碳氢氧,你从月球弹什么燃料上来?

aolbo 发表于 2015-10-18 09:24
有重力的月球会比无重力的小行星开采难吗。那地球上别开采了。至于投资。美国那个任务12亿5年拉回直径4米 ...


重力本就是阻碍,无重力只会更轻松
ARM是直接使用商用部件凑出来的,全电GEO星的平台加ATK的高功率太阳能电池板加6台10千瓦级霍尔电推,产量越大越便宜,这东西刨掉最初的研发成本,生产成本甚至低于全电通信卫星……
又提距离,在宇宙航行中距离有什么意义?你也不看看需要才多大的速度增量,这东西又才多重……
目标小行星本就在和地球几乎同一轨道平面,又不是让你拉一颗半人马小行星过来,辐射水平根本就没什么大的差异……
aolbo 发表于 2015-10-18 09:24
有重力的月球会比无重力的小行星开采难吗。那地球上别开采了。至于投资。美国那个任务12亿5年拉回直径4米 ...


重力本就是阻碍,无重力只会更轻松
ARM是直接使用商用部件凑出来的,全电GEO星的平台加ATK的高功率太阳能电池板加6台10千瓦级霍尔电推,产量越大越便宜,这东西刨掉最初的研发成本,生产成本甚至低于全电通信卫星……
又提距离,在宇宙航行中距离有什么意义?你也不看看需要才多大的速度增量,这东西又才多重……
目标小行星本就在和地球几乎同一轨道平面,又不是让你拉一颗半人马小行星过来,辐射水平根本就没什么大的差异……
月球又没啥碳氢氧,你从月球弹什么燃料上来?
人家会说在近乎绝对零度下开采水冰←_←
有重力的月球会比无重力的小行星开采难吗。那地球上别开采了。至于投资。美国那个任务12亿5年拉回直径4米 ...
按一颗全电星的成本估算ARM量产后的成本(其实还要低,五六十个转发器占通信卫星成本的略大部分),加上发射成本也就2亿美元吧……
你5000亿还想建月球加速器?5000亿就够70枚SLS BlockII,也就是仅仅不到1000吨月面载荷,这还没算你的载荷成本……更何况在月球建设高精度导轨还需要巨大的土方工作量和地面硬化,你看看地球上一公里低速磁悬浮列车建设成本是多少……
有重力的月球会比无重力的小行星开采难吗。那地球上别开采了。至于投资。美国那个任务12亿5年拉回直径4米 ...
在小行星生产燃料需要什么地面补给?水电解生成氢氧,氧与碳混合燃烧产生二氧化碳,二氧化碳与水甲烷化反应生成甲烷和水,后两个反应都是放能反应。这种原理的二氧化碳处理设备已经在国际空间站上工作了近十年,托祖布林的火星梦的福,通过甲烷化反应生产LNG和LOX的技术已基本成熟,地面样机都能无故障连续工作数千小时,生产足够从火星直接返回地球所需的近百吨液氧甲烷了……
在缺氧状态下点燃碳,生成一氧化碳,还能用于生产乙烯,这东西密度比冲接近煤油,还能用于生产塑料……
而金属小行星更别说了,去掉可直接创造成本的贵重金属,铁镍拉丝就能用于3D打印。能达到4000度高温的电阻炉重量只有数千克,完全成熟的技术……
有碳有氢有氧,人类就能成熟技术上创造一个宜居环境。
楠宫萧vn 发表于 2015-10-18 10:06
在小行星生产燃料需要什么地面补给?水电解生成氢氧,氧与碳混合燃烧产生二氧化碳,二氧化碳与水甲烷化反 ...
虽然我不赞同月球当燃料补给基地,但我还是赞同月球作为先期科学试验基地。因为月球够近。人类也可以及时干预。光速来回2秒延迟也基本可以实时遥控,预演各种技术。
另外,我还是不赞同你只看速度增量,忽略距离的想法。因为时间也是成本。时间长了人类想及时干预几乎不可能。光速十几分钟的延迟,基本不能实时遥控。 而且在这个阶段里,科学家的年龄增加,各种社会政治变数的增加,这成本恐怕不低。
而深空加油站可以选在火星的卫星上,上面据说有碳有冰。而且重力也很低。

OwO 发表于 2015-10-18 10:46
虽然我不赞同月球当燃料补给基地,但我还是赞同月球作为先期科学试验基地。因为月球够近。人类也可以及时 ...
载人登月是工程上的必须途径,但是月面基地维持成本未免太高了……
在小行星生产燃料需要什么地面补给?水电解生成氢氧,氧与碳混合燃烧产生二氧化碳,二氧化碳与水甲烷化反 ...
在拉到地球轨道的几年里你怎么保证水不被太阳蒸发掉。别忘了彗星在进去火星轨道前就开始蒸发了。而小行星根本保不住水。六台10千瓦的电推。6牛顿推力。回地球可以要多久呢。不谈距离?至于月球加速器。不需要像地球那样搞巨大的低温设备。投送过去的也是超导材料,精密仪器和3d设备。其他都尽可能利用月球资源制造。世界最快超导磁悬浮每公里2亿虽然速度差了一个量级,但是运送质量差两个量级。你自己都知道批量能大幅降低成本。为什么要用单枚成本计算。不能这样厚此薄彼吧。200亿的研发费用摊到100枚火箭身上单枚成本20亿完全做得到。
aolbo 发表于 2015-10-18 11:55
在拉到地球轨道的几年里你怎么保证水不被太阳蒸发掉。别忘了彗星在进去火星轨道前就开始蒸发了。而小行星 ...
目标小行星的轨道面又没有改变,光照强度没有增加,为什么会加速升华?
特洛伊小行星和碳类小行星就是失去了外层的水含水量低于50%的彗星,来自太阳系原始时期的残骸。在外层水冰升华后,表层疏松的结构就是天然的隔热层和辐射屏蔽层……
载人登月是工程上的必须途径,但是月面基地维持成本未免太高了……
月面基地有深空空间站无法代替的功能。除非你能拉个几十公里尺寸内部有水的小行星过来。
aolbo 发表于 2015-10-18 12:01
月面基地有深空空间站无法代替的功能。除非你能拉个几十公里尺寸内部有水的小行星过来。
碳类小行星很多本就是疏松结构由引力捏合在一起的,本就不是一整颗,拖回来一部分就和整颗有什么区别?另外就是碳类小行星与彗星唯一的区别就是含水量,大于50%是彗星,小于50%是碳类小行星,有些小行星在近日点都有彗尾……
目标小行星的轨道面又没有改变,光照强度没有增加,为什么会加速升华?
特洛伊小行星和碳类小行星就是失 ...
你不是要拉回地球吗。光照强4,5倍那。
碳类小行星很多本就是疏松结构由引力捏合在一起的,本就不是一整颗,拖回来一部分就和整颗有什么区别?另 ...
区别大了越大保水能力越强。就像冰山漂流到温带还没融化完,你扔个小冰块分分钟没了。
你不是要拉回地球吗。光照强4,5倍那。
ARM的目标小行星就是在地球轨道面附近,谁去拉特洛伊小行星了?
区别大了越大保水能力越强。就像冰山漂流到温带还没融化完,你扔个小冰块分分钟没了。
真空环境,唯一导热因素就是辐射。只要能遮蔽阳光,多大又有什么区别?
即使你不拉,每年依旧有十几颗小行星与地球擦肩而过,他们怎么没有蒸发干净啊?碳类小行星大部分本就不是一个整体,你这拉的不是一座冰山,是一堆浮冰,拉一个和拉一堆没什么区别……