Küsimus:
Kui otstarbekas on heeliumi või vesiniku isotoopide kogumine gaasigigantidelt?
Shuhao Cao
2013-07-17 02:28:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Meie päikesesüsteemi gaasigigantidel on rohkesti heeliumi ja vesinikku. Kas neid ressursse on võimalik seal koristada? Kas NASA kavatseb nende ressursside koristamiseks kosmosesse püstitada püsiva baasi?

Ma arvan, et see NASA artikkel võib teile huvi pakkuda: http://permanent.access.gpo.gov/gpo59861/20150009496.pdf
Jupiteril on "vedela metalli vesiniku jõed" - tõenäoliselt pole neid liiga lihtne kasutada, isegi kui jõuaksite piisavalt lähedale ja pääseksite lugu rääkima.
Neli vastused:
#1
+7
Seventythird
2014-02-23 19:18:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

NASA on tegelikult uurinud gaasigigantide kaevandamist, http://mdcampbell.com/TM-2006-214122AtmosphericMining.pdf, selles dokumendis on välja toodud mõned meetodid, mida nad võivad kasutada, olenemata sellest, kas nad seda ka teevad. mitte on teine ​​küsimus.

Nad kaalusid Uraani kaevandamismeetodeid selle suhteliselt väikese tuulekiiruse tõttu (võrreldes Jupiteri, Saturni ja Neptuuniga, näiteks aerostaadid, "kühveldajad" ja suured atmosfääriristlejad.

Aerostaadid hõljuksid lihtsalt atmosfääris, absorbeerides gaasi ja eraldades kasulikke isotoope. Kui ma mäletan, oleks aerostaadi toiteallikaks tuumareaktor, mis kasutab kütusena sisse võetud gaase. Siis kogumislaev tulge ja koguge haruldasi ja väärtuslikke gaase orbiidile tagasipöördumiseks, kus need tagastatakse Maale (või mujale Päikesesüsteemi) NEP (tuumaelektrijaam) või NTP (tuuma termiline tõukejõud) abil. Siin oli probleemiks see, et kui väike on Uraani tuulekiirus teiste planeetide suhtes, on see siiski tõsiselt muutunud tugev tuul (kuigi need võivad kiiruses langeda, seda suurem on atmosfääri atmosfäär, kuid mida kõrgemale jõuate, seda madalam on rõhk, nii et mida vähem gaasi saab sisse võtta ja seda vähem saab 3-He toota).

Scoopers teeks just seda, mida nende nimi vihjab, nad sukelduvad atmosfääri ja "kühveldavad" gaasi, eraldavad kasulikud osad ja viskavad ülejäänud osa tagasi, pöörduvad seejärel orbiidile ja saadavad gaasi NTP-sse või NEP-mootoriga kaubalaevad. Siit mõistsid nad, et paljude laevade ehitamine, mis on võimelised väga kiireteks atmosfäärilisteks tagasipöördumisteks, mida tuleks kannatada lugematu aeg, oleks äärmiselt raske (kui mitte võimatu (praeguse tehnoloogiaga) seda teha).

Atmosfääri ristlejad on võib-olla kõige ulmelisem viis materjali koristamiseks planeedilt, millest olen ammu kuulnud. Need sõidukid oleksid hiiglaslikud ristlejad, kes lendavad igavesti läbi Uraani atmosfääri, võttes tohutuid gaasikoguseid ja ladustades väärtuslikke isotoope väiksemate ristlejate orbiidijaama transportimiseks, mis minu teada tegelikult maanduksid edasi ristleja, kui see lendas. Siin said nad aru, et nii suure laeva ehitamine ja teisele planeedile saatmine (või isegi kohapealse ehitamine) oleks peaaegu võimatu ülesanne.

Nii et kokkuvõttes tulid nad välja mõne päris huvitavad ideed, kuid kardan, et oleme tegeliku tehnoloogia väljatöötamisest veel üsna vähe eemal. Tore teada, et NASA-l on nii-öelda tegelik "unistuste meeskond". Tundub, et nende asi on unistada kõige pöörasemad, kuid samas ka kõige huvitavamad asjad.

Milline uskumatu ideede jada. Ma loodan, et meil on materjaliteaduses aja jooksul olnud õigeid edusamme, et ehitada laevu, mis suudaksid need uuesti siseneda.
#2
+6
gerrit
2013-07-17 04:55:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kosmoses on kaevandamise uuringuid, kuid mitte gaasigigantide jaoks. Välised planeedid on massiivsed. Väga massiivne. See tähendab, et neil on väga suured raskuskaevud. Jupiterist ükskõik millise asja ära toomine saab olema äärmiselt energiamahukas, samuti on selle tagasisaamine Jupiterist Maale. Nii et praegu on see ulme valdkond.

Mis puudutab teie küsimuse teist osa: mitte välistest planeetidest; see on NASA (või mõne muu kosmoseagentuuri) jaoks liiga kaugel, et konkreetsed plaanid püsiva baasi loomiseks oleksid olemas. NASA-l oli varem kõrgemate kontseptsioonide instituut, kus inimestele maksti teooriaid praegu võimatute asjade kohta, kuid isegi seal ei usu ma, et nad õppisid väliste planeetide kaevandamist. See pole lihtsalt teostatav. Teiste kosmoses olevate ressursside, näiteks asteroidide, Luna või siseplaneetide kaevandamine on teostatavusuuringute käeulatuses, ehkki NASA-l pole praegu konkreetseid plaane.

Kas võib olla piiratud * potentsiaal kasutada kühvlit sõiduki aeglustamisel Jupiteri ümbruse orbiidile sisenemiseks. (Ma tean, et on pakutud Jupiteri atmosfääriga hõõrdumise kasutamist.) Ilmselgelt oleks see mõeldud ainult väikeste koguste kohalikuks kasutamiseks ja mitte lähitulevikus, kuid idee ei tundu olevat * metsikult hullumeelne.
@gerrit - teie viimane avaldus on mõnevõrra ebaõnnestunud. NASA uuris ja tegeleb siiani kosmoses kaevandamistegevusega.
@ernestopheles Kaevandamine kosmoses, jah, kuid mitte väliste planeetide kaevandamine. Asteroidid, kuu, võib-olla siseplaneedid. Kuid mitte väliseid planeete, nagu * gaasigigantide * konkreetselt mainitud küsimus.
@ernestopheles Muutsin oma vastust, et lahendada ebaselgus selles osas, kas OP tähendas ainult väliseid planeete või üldiselt kosmoset.
Kiire lisamine: gravitatsioonipotentsiaal planeetide pinnal (isegi rasketel) on samas suurusjärgus kui päikese potentsiaalne erinevus planeetide vahel. Nii et kogu päikesesüsteemis liikumine on samamoodi keeruline, kuid gravitatsiooniabi on võimalik. @PaulA.Clayton Aerodünaamiliste jõudude kasutamist gravitatsioonilõikus võetakse tõsiselt (kuigi seda pole veel juhtunud) http://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_assist#Limits_to_slingshot_use
@gerrit Jah, sul on õigus. Hea muudatusettepanek.
@AlanSE Mõtlesin aeropidurile, mis koristas ka tagasihoidlikku kogust atmosfääri. Koristatud materjali kasutataks kohapeal (st gaasigigandi juures), mida Maale tagasi ei viidaks. Kui kasulik selline oleks, tundub küsitav.
#3
+4
s-m-e
2013-07-17 22:16:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ma tean, et see on teooria heeliumi või vesiniku ruumi isotoopide kogumise kohta, sealhulgas NASA / poolt läbi viidud uuringud.

Tegelikult uuris NASA taevakehade, sealhulgas teiste planeetide kaevandamist ja uurib seda siiani. Uuringu aruanne "Kosmoseressursid" (NASA SP-509, 1992) on muutunud klassikaks. Selle leiate siit http://www.nss.org/settlement/spaceresources/library.htm Teine ajakohasema uuringu näide on Robot Asteroid Prospector (RAP) kontseptsioon, mida praegu uuritakse: http://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2012_phase_I_fellows_cohen.html

Siiski tuleb märkida, et need uuringud kehtivad peamiselt kuudele, asteroididele ja siseplaneetidele, samas kui gaasigeene pole üksikasjalikult uuritud.

See on kuu, asteroidide, kosmoselähedaste ja sisemiste planeetide kaevandamine. OP küsis gaasigigantide kohta, mis pole hõlmatud. Seetõttu on teie vastus faktiliselt vale.
Parandatud vastavalt. See on igatahes huvitav ülesanne, korjates kraami gaasigigantidelt. Ma peaksin seda uurima ...
#4
+2
HopDavid
2014-05-27 03:36:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Maa Jupiter Hohmannile: $ V _ {\ infty} $ lahkub Maalt 8,8 $ \ frac {km} {s} $, $ V _ {\ infty} $ läheneb Jupiterile 5,6 $ \ frac {km} {s} $, Hüperboolne periapse kiirus Jupiteris (0 km kõrgusel) 60 $ \ frac {km} {s} $ , reisi aeg 2,7 aastat

Maa-Saturn Hohmann: $ V _ {\ infty } $ lahkuv Maa 10,3 $ \ frac {km} {s} $, $ V _ {\ infty} $ läheneb Saturni 5,4 $ \ frac {km} {s} $, hüperboolne periapse kiirus Saturni juures (0 km kõrgus) 36 $ \ frac {km} {s} $ , reisi aeg 6 aastat

Maa Uraan Hohmanni: $ V _ {\ infty} $ väljuv Maa 11,3 $ \ frac {km} {s } $, $ V _ {\ infty} $ läheneb Uraanile 4,7 $ \ frac {km} {s} $, hüperboolne periapse kiirus Saturni juures (0 km kõrgusel) 22 $ \ frac {km} {s} $ tugev>, reisi aeg 16 aastat

Maa Neptuunini Hohmann: $ V _ {\ infty} $ lahkub Maalt 11,6 $ \ frac {km} {s} $, $ V _ {\ infty} $ läheneb Neptuunile 4 $ \ frac {km} {s} $, hüperboolne periapse kiirus Saturni juures (0 km kõrgusel) 24 $ \ frac {km} {s} $ , reisi aeg 31 aastat

Numbrid pärinevad aadressilt Hohmann.xls wh eeldab ringikujulisi, koplanaarseid orbiite. Kuna orbiidid on kaldu, on tegelikud $ V _ {\ infty} $ suuremad.

Ainuüksi reisi ajad ja $ V _ {\ infty} $ s muudavad need ressursid raskesti kättesaadavaks. Kuid need kiirused, mis on vajalikud gaasi välja kaevamiseks nendest sügavatest raskuskaevudest, on tõelised näituskorgid. Nagu teised mainisid, on nendest massilistest planeetidest raske lahkuda.

$ \ Delta V $ osas on lähemaid võimalikke vesinikuallikaid. Meie Kuu polaarsetes külmalõksudes võib olla rikkalikke hoiuseid $ NH_3 $ ja $ H_2O $ - või võib-olla mitte - me ei tea nende piirkondade kohta veel palju. Veel üheks võimalikuks vesinikuallikaks on süsinikusisaldusega asteroidid, millel on Maa-tüüpi orbiidid. Arvatakse, et Kuu regoliidis on mõni heelium, kuid väikese heeliumi koguse jaoks peate töötlema palju regoliiti.

Milleks soovite heeliumi kasutada?

Heelium-3-d hakati kasutama tuumasünteesi abil kohapeal energia tootmiseks. Seda mainiti väga lühidalt selle dokumendi 3. leheküljel, millele ma oma vastuses linkisin.


See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...