Kolik stojí palivo pro rakety SpaceX a odkud firma bere metan pro Starship?

Jedním z mýtů v kosmonautice je, že většinu ceny startu rakety tvoří náklady na pohonné látky. Skutečnost je ale přesně opačná – palivo a okysličovadlo obvykle představují jen malý zlomek celkových nákladů. Týká se to však pouze raket na jedno použití. V případě znovupoužitelných raket jako v případě SpaceX představují pohonné látky výraznější podíl nákladů na start. Je tedy v zájmu SpaceX zajistit palivo a kyslík za nízké ceny a časem dokonce může být ekonomické si tyto látky vyrábět svépomocí.

Na problematiku cen a celkové logistiky získávání paliva pro rakety SpaceX se zaměřuje nové video z kanálu Primal Space, které bylo zveřejněno 26. listopadu 2020. Video nejdříve vysvětlí, kolik SpaceX stojí nákup pohonných látek pro start Falconu 9, a poté se přesune do Texasu, kde firma testuje raketu Starship. Ta už bude kompletně znovupoužitelná, a tak ceny kyslíku a metanu budou mít významný vliv na náklady na start. Kde SpaceX metan získává dnes a co v tomto ohledu chystá do budoucna? Firma plánuje vyrábět pohonné látky pro Starship přímo na Marsu.

Poznámka: Video obsahuje několik nepřesností. Atmosféra Marsu neobsahuje metan, a tak jej SpaceX plánuje vyrábět pomocí Sabatierovy reakce z vodíku získaného z ledu, který je poté zkombinován s CO2 z atmosféry. Kyslík lze vytvořit z vody pomocí elektrolýzy. Tím zároveň vznikne vodík, který lze poté použít právě k získání metanu pomocí Sabatierovy reakce. Autor videa tyto věci poněkud popletl.

Další přeložená videa o firmách Elona Muska s českými nebo slovenskými titulky najdete zde.




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
133 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
Dr.Valve

Na Marse samozrejme metán v určitej sezóne je, opakovane to potvrdili merania a snímky.

Jan Jančura

Díky za video.
Neřekl bych samozřejmě, když to je jen občas a v tak malém množství, že se obtížně vůbec indikuje. Proto je jeho využití nereálné.
Něco jiného, kdyby se našly jeho podzemní ložiska, ale to je nepravděpodobné.

Jarda

Ovšem v tak malých koncentracích, že by zařízení získávající ho v těchto obdobích z atmosféry nepochybně nedávalo vůbec žádný smysl.

Michal Andrej

Plánovaná výroba paliva a kyslíku bude potrebovať hlavne veľa energie. Veterná farma na Zemi bude fungovať, ale na Marse a hlavne na Mesiaci to asi tak nepôjde. Solárne panely sú síce možnosť, ale tu treba nie kilowaty ale megawaty a to znamená jadrovú energiu.
Plán na energeticky sebestačnú základňu na Mesiaci a Marse musí teda zahŕňať jadrovú elektráreň.
Elegantné by to bolo s fúznym reaktorom (a na Mesiaci je He3), ale na to si zrejme počkáme, a teda bude potrebný starý dobrý Urán.

Vladimír Todt

He3 je taková mantra nadšenců. ale jak se jde do detailů, tak se zjistí, že to tak veselé není.

Prochazka
Dr.Str.

Tak s těmi panely to není taková hrůza. Na Zemi je solární konstanta kolem 1366W/m2, kdežto na Marsu 590W/m2. To znamená, že tam bude třeba cirka 2,5x více solárních panelů než na Zemi.
Co se mi líbí na plánech na dobytí Měsíce, je vyvíjený reaktor chlazený přes Stirlingovy motory. Jeden Starship by pak mohl přivézt na Mars reaktor se zásobárnou energie na celé roky. Tato energie by se pak mohla využít třeba k tavení křemičitých solí, z nichž by šlo vyrábět solární panely na místě. Na Mars by se jen dovezly vzácné prvky pro vytváření PN přechodů a měď.

Prochazka

Takže kolik km2 budete na Marsu potřebovat, abyste tam vybudoval základnu pro 100 osadníků, které má přivézt Starship?

Bigbaz

cca 2,5x více než na stejně početnou základnu na Zemi.

Robert

A nieje jednoduchsie doviest jeden kompaktny jadrovy modul, ako instalovat rozsiahle solarne polia? Aspon teda v zaciatkoch?

Invc

Soláry máme.
Kompaktní jaderné reaktory ne.

Prochazka
Invc

Oook… měl sem to tušit … a v tvém případě definovat pojem “kompaktní”.

Michal

podivejte se na projekt Kilopower od NASA

Invc

Ale ovšem … ale KILOpower stál zatím jen v jednom demonstrátoru.. s elektrickým výkonem 1kW. Solární panely na druhou stranu už pár desetiletí používáme. Nic víc, nic méně…

Ano jaderná energetika pro Mars by byla fajn (má spoustu výhod), ale má i spoustu svých vlastních praktických problémů. Časem na ni dojde, ale nečekal bych rychlý rozmach.

Navíc je tu takový drobný problém s tím, že nikdo se zvlášť nepohrne do toho, pustit nějaké “nadšence” k vysoce obohacenému uranu (v té 10kWe verzi/40kWt by mělo být přes 40kg U235, před doručením na místo navíc v šikovném studeném balení)- takže vývoj, stavba ale pak i zacházení s těmito systémy bude vyhrazeno hodně malé skupnice vybraných institucí… což taky rychlému rozvoji nepovede.

Michal Andrej

V nukleárnych ponorkách také reaktory sú. Elon by mohol kúpiť nejaký vyradený.

Invc

Ovšem.

Vemem si nějaký maličký – 26MWe. Jen nádoba s palivem váží 110 tun. K tomu nezbytných 80 tun vody na primární chlazení.

Není v tom další nezbytné zařízení, abys z tepla udělal páru a z té elektřinu. A tak nějak nemáš kolem ocean, kam bys mohl odložit přebytečné teplo.

A to je jeden z nejmenších… používají se i kousky o řád výkonnější…

akuhtr

No, palivo zvášť, nádoba zvlášť a do nosnosti SS by jsme se tuším vešly 🙂
Ale logicky, konstrukce reaktoru musí být přizpůsobena místu užití. Jo na Marsu můžou trochu víc šetřit na stínění před radiací, táhnout dráty dost daleko a reaktor zakopat (myslím že by to vyšlo lépe než stínění (hmotností)), ale zas fakt musí komplet překopat celej systém chlazení…

Invc

Tak mohl bys to vestavět do jednoúčelové SS a tu zaparkovat opodál…;)

akuhtr

Drábová by to asi moc s radostí neviděla 🙂 Ale na chlazení je potřeba nějaký médium a fakt tahat se tam s vodou je blbost zrovna z tohohle důvodu. Tuším že jsou reaktory chlazený pomocí CO2 🙂 Ale ty budou moc velký, takže zas jsme u toho navrhnout novej reaktor 🙂 Mars nám znovupoužití pozemních reaktorů komplikuje 😀

Prochazka

Ale možná by šel využít ten led v polárních čepičkách a po rozpuštění máte i vodu:)

Jan Jančura

To by nebylo tak jednoduché, led by s kolem chladících trubek proměnil ihned na páru která by utekla do atmosféry, pak by zase nemělo co teplo z trubek odvádět.
To by musela být voda pod velkým přirozeným tlakem – například údajné oceány vody pod povrchovým ledem Evropy.

Ema Ma Misu

Neni jednodussi chladit to do atmosfery Marsu? Chladic vyjde vetsi, protoze tam je nizsi tlak, ale i tak mam pocit, ze to je nejjednodussi reseni.

Jan Jančura

Asi těžko, tak řídká atmosféra cca 0,01 zemské nic pořádně neuchladí

Samo

Hlavne v ponorkách sú reaktory typu PWR, dosť nepraktické pre vesmírne aplikácie keď treba ľahkú, spoľahlivú (minimum pohyblívých súčastí) a jednoduchú konštrukciu a to PWR nie je. Budúcnosť vo vesmíre majú reaktor ako Kilopower a jeho deriváty, LANL pracuje na reaktore o výkone 1-10MW na rovnakom princípe. Inak Tom mueller kedysi spomínal že s NASA na niečom atómovom so SpaceX spolupracuje, resp. nejaký ľudia so SpaceX pomáhajú pri vývoji.

Prochazka

Na Marsu nebude zřejmě triviální zajistit chlazení reaktoru. Voda tam neteče a bude to zřejmě znamenat vytvořit nějaký rozměrný výměník v nějaké hloubce pod povrchem….

Samo

Alebo postaviť tam reaktor typu HTR, a používat priamo teplo aby sa minimalizovala neefektivita Carnotovho cyklu a celkovo tzv. “inefficiency stacking”… Napríklad používať teplo priamo na tepelný rozklad vody(menej efektívne ako proces) ale lepšie ako elektrina z tepla 30-40% a elektrolýza 60-70%. Teplo sa dá použiť priamo na vykurovanie základne, dokonca aj ten sabatier potrebuje 300-400 stupňov celzia. Hlbinný výmenník netreba podľa mňa, na jednu stranu by to bolo ako batéria ale je to komplikované, myslím že pre začiatok by stačili radiátory na povrchu.

Prochazka

Takže jaký bude průměrný potřebný výkon na jednoho osadníka Marsu? Potřebujete něco pro systém podpory života, potřebujete ovšem také ohromný výkon na výrobu paliva. Bude to 1kW / osadníka a nebo spíše 1MW? Bude to 1tuna / osadníka v solárech a nebo 10tun? Jak dlouho to tam budete stavět a jakým způsobem?

Jan Jančura

Jen taková všetečná otázka, když to má být osadník na Marsu, tak se předpokládá, že se nebude vracet na Zem? Pak k čemu je zapotřebí vyrábět metan na Marsu? Podotýkám, že vracet prázdné, opotřebované Starshipy nemá valný smysl.

Petr Melechin

Podotýkám, že vracet prázdné, opotřebované Starshipy nemá valný smysl.

A přesto přesně tohle SpaceX plánuje dělat. Až na několik prvních Starship, které už na Marsu zůstanou a poslouží jako příbytky.

Ze stejného důvodu nebudou cesty na Mars jednosměrné. SpaceX chce ty rakety zpátky, takže to umožní cesty tam i zpět.

Prochazka

Starship na Marsu jako příbytek je prozatím dost nevhodný. Když (jestli) to přistane na Marsu na nožičkách, do jaké výšky se z povrchu bude muset osadník dostávat? Není vyřešené stínění a na Marsu je radiace výrazně větší než na Zemi, atd….

Invc

No ovšem… před přistáním totiž vyhodí z okýnka stínění, které tam měli kvůli přeletu ve volném prostoru.

To dává smysl.

Prochazka

Jaké stínění? Vy jste ho někde v oficiálních kresbách viděl? Tohle není vyřešeno. Aby nebyla dávka záření nad dnes uvažovanou zdraví ohrožující mez, tak to stínění vychází tuším na nějakých 30cm olova pro cestu na Mars:) Takže uvažované koncepty jsou, že posádka se bude při informaci o sluneční erupci ukrývat do malé stíněné komůrky a nebo, že bude stínění zajištěno vhodně umístěnými nádržemi na vodu a palivo. Takže zřejmě u Starship budou teoreticky tyto nádrže umístěny v zadní části, ale po přistání na Marsu Vám budou k ničemu. Leda, že by se přistání inovovalo a SS by to pokaždé zapíchla špičkou do Marsu:))

Jan Jančura

Přeme se o sci-fi. Prozatím je SH/SS na úplném začátku a co bude na konci neví ani sám Musk, jen sní.
Mi se jedná pouze o ten paradox – pokud se budou lidé s Marsu vracet, tak to není žádná kolonizace – samozřejmě nemluvím o jedincích.
A ani nehodnotím zda budou schopni přežít zpáteční let a návrat na Zemi – je to jen vize.

Invc

Jen pro účely debaty … kde je hranice mezi “návštěvou” a kolonizací? Kde (čím) začíná a končí proces kolonizace? Nebo je to jednorázová událost?

Naposledy upraveno před 11 měsíci uživatelem Invc
Jan Jančura

Počet osob, které přiletí musí být větší než těch, kteří odletí resp. zemřou např. za 5 let.

Jan Jančura

A hlavně, zda děti narozené na Marsu budou mít své děti a ty taky své děti atd. Pak teprve budeme moci hovořit o kolonizaci, jinak je to jen turistika.

Prochazka

Zeptejte se třeba potomků Irů, kteří přišli do Ameriky kolem roku 1850. Většina z nich se do Evropy již / ještě nepodívala….
A nebo kolonizace Austrálie a Nového Zélandu. Počet lidí, kteří se vracejí je u každé kolonizace marginální…

Jan Jančura

Ano, bohužel Mars není Amerika – což je pořád Země s přibližně stejnými životními podmínkami.

Ivo Janáček

Já osobně si myslím, že vhledem k přechodu na ocel se skutečně bude spíše preferovat nechat tam ten materiál a aktivně ho dále využívat. Tedy to co by v případě uhlíkových vláken byla mrtvá hmotnost se v případě oceli může vlastně stát nákladem a řekněme si na rovinu, ta ocel se tam bude hodit.

Samozřejmě netvrdím, že něco zpátky občas nepoletí, určitě poletí ovšem je otázkou jestli se časem nevyplatí přesednout na oběžné dráze Země na SS na Mars a na oběžné dráze kolem Marsu přesednout do SS, která bude upravená právě jen pro lety na LMO a zpět.

Invc

Ad přestupy: je jednodušší přistát rovnou.

Co si představuješ, že bys ušetřil (Dedikovanou) lodí pro cestu z a na LMO?

Ivo Janáček

Přistát s nákladem ano, ale pokud jde o lidi a jejich návrat, pak je otázka, zda by nebylo lepší mít kyvadlovou dopravu.

Invc

To je pořád lepší nebo “nebylo lepší” … ale lepší konkrétně v čem? Co konkrétně si myslíš, že by ti ta kyvadlová doprava LEO – LMO a zpět (nejede v sobotu a dnech pracovního klidu) přinesla?

Uvědom si, že odlet z LEO … stojí energii (ok tankujeme na LEO)

Brždění na oběžné dráze Marsu … stojí energii (E2) – kterou ovšem nemusíš vynaložit, pokud přistáváš (takže si musíš nést více paliva z LEO).

Odlet z LMO k Zemi – stojí energii (E3) (takže zase musíš natankovat na LMO… )

Brždění na oběžné dráze Země – stojí energii, kterou nemusíš vynakládat, pokud přistáváš (takže na té LMO … musíš natankovat ještě více)

A ciolkovského rovnice … platí všude. Takže palivo navíc, znamená další palivo navíc… a další palivo navíc … a tak…

Ivo Janáček

Ale no tak, pro každou trasu by byla jiná dopravní infrastruktura. Takže by byla SS, která by jen pendlovala mezi Zemí a Marsem a při brzdění by si pomohla částečně pomocí atmosféry. Proč by měla na Mars přistávat celá, když většina hmotnosti připadne na věci, které zase poletí nahoru? Navíc by takto nemusela mít dvoje motory, nemusela by mít přistávací nohy atd. Je to vlastně podobné tomu jak se letělo kdysi na Měsíc, taky to nedali komplet, ale po částech i když trochu jinak.

Invc

Jaká “jiná dopravní infrastruktura”? Něco jiného než chemické motory, které známe? Tak mi to zkus trochu podrobněji popsat – jak si to představuješ… a pro představu tam dej i hmotnosti těch lodí / jejich nákladu a paliva… a třeba se něčeho dobereme.

“Pomoct si částečně pomocí atmosféry” znamená plnohodnotnou tepelnou ochranu… a u Marsu se budeš muset podívat poměrně velmi nízko k povrchu. Navíc u aerobrakingu – do “hustých” – tj. na přistání – si můžeš dovolit vyšší příletové rychlosti (a tedy agresivnější a rychlejší transfer trajektorie – což zrovna u lidí by docela hrálo roli).

Proč by měla na Mars přistávat celá, když většina hmotnosti připadne na věci, které zase poletí nahoru? Jednoduše proto, že většina hmotnosti stejně připadne na věci, které zase poletí nahoru (palivo – tu loď budeš muset zase natankovat na cestu zpět … a to tak že dost… ).

Měsíc … je … špatný argument – když se na to blíže podíváš – tak tam ta situace byla dost jiná: 1) Zapomněl si na to, že o TLI (odlet od Země) se postaral třetí stupeň Saturnu, který se potom zahodil. 2) Měsíc nemá atmosféru, takže tam odpadá aerobraking. 3) Nesli si palivo nejen na přistání, ale i na start … a tak… Takže tam ta matematika a logistika byla dost jiná než u toho, o čem se bavíme…

Petr

Já se omlouvám za možná hloupý dotaz, ale nějak moc nechápu nekonečné dohady ohledně složitosti brždění u Marsu a u Země v případě těchto letů. Možná mi něco uniká, ale přijde mi, že veškeré tyto úvahy vypadají tak jako by Země i Mars byla statická tělesa a snažili jsme se je vzájemně trefovat jako výstřelem s pušky a raketa byla kulka, kterou se snažíme zastavit.
To, ale přece není pravda Země i Mars se pohybují docela dost rychle vesmírem. Je přece daleko jednoduší spočítat kolizní kurz a dráhu přiblížení tak, aby se vzájemné rychlosti v daný okamžik víceméně vyrovnali a o zbytek se postará gravitace planety. Je jasné, že potřebujete nějaké palivo na korekce dráhy, aby jste se dostali na správnou dráhu přiblížení a je jasné, že potřebujete palivo k opuštění oběžné dráhy ale to není tolik. Přece to není tak, že dráha letu je taková, že trefujete Mars nebo Zemi naplno a snažíte se pak všechnu svou rychlost ztratit bržděním o atmosféru? Ta představa se mi zdá šílená. Zdá se mi, že muže být spíš problém, aby Vám Mars při nesprávné přibližovací dráze neuletěl než naopak. Je mi jasné, že taková dráha bude asi pomalejší, ale pro dopravu materiálu což bude většina lodí to problém být nemusí. Jasně lidi tam chcete dostat rychleji, ale i tak se mi nezdá, že by to byl až takový rozdíl. I když nebudu mít optimální dráhu příletu tak mohu přece udělat několik obletů na vysoké orbitě a použít gravitaci planety ke zpomalení nebo naopak zrychlení. Koukal jsem, že se aerobraking u sond k Marsu používá, ale ty jsou poměrně hodně malé a gravitace by je zpomalovala asi opravdu dost dlouho. Navíc jsem si vždy myslel, že je to dané spíš nedostatečnou znalostí gravitačního pole Marsu a tím pádem zvolení tohoto “jistějšího” přiblížení a postupného brždění, aby se jim nestalo, že jim to uletí před očima dík špatnému výpočtu. Nějak si nedovedu moc představit, že v budoucnu stovky raket brzdí u Země o naší atmosféru. To by asi bylo hodně nebezpečné a brzo bychom o ní přišli. Doufám, že se neptám moc blbě, ale Vážně mi pořád není jasné kde je problém.

Tomáš Hruš

Když bude při setkání skoro nulová vzájemná rychlost, bude (bez motorických manévrů, tedy brždění) hodně nízká i hodně dlouho předtím. To znamená, že během té hodně dlouhé doby s hodně malou vzájemnou rychlostí uletí loď jen malý kousek.
Jinak (a napřímo) řečeno. Taková trajektorie zabere velmi mnoho času.

Petr

to si nemyslím. Zaleží jen na ose přiblížení jakou budou mít vzájemnou rychlost v daném okamžiku. Naopak riziko je, že ten okamžik kdy se vzájemný rychlosti vyrovnají může být dost krátký. Pokud to bude špatně spočítané nebo pozdě zareagujete úpravou kurzu tak přeletíte nebo nedoletíte.

Martin Krčma

 Jasně lidi tam chcete dostat rychleji, ale i tak se mi nezdá, že by to byl až takový rozdíl. I když nebudu mít optimální dráhu příletu tak mohu přece udělat několik obletů na vysoké orbitě a použít gravitaci planety ke zpomalení nebo naopak zrychlení. 

Jak si přesně představujete, že by tohle fungovalo? Jakmile se usadíte na orbitě kolem nějakého tělesa, tak už pro Vás jeho gravitace moc neudělá, kromě toho že Vás tam bude držet. Pro změnu tvaru orbity potřebujete nějakou sílu, buď vlastní tj. pohon, nebo externí tj. třeba odpor atmosféry.

Petr

dobře špatně jsem se vyjádřil. eliptickou dráhu a ano potřebujete krátké zážehy k tomu, aby jste změnil jejich osu.

Jakub

Já bych to řekl jednoduše. Zahrajte si Kerbal space program KSP. ten vám přesně ukáže jak se to s rychlostmi má. V podstatě se dá říct, že je to všechno o balancu mezi dobou, jak dlouho těleso mezi planetami letí, a kolik to sežere paliva. Zjednodušeně, pokud tam chcete býrt rychle, bude vysoká relativní rychlost. Pokud chcete malou relativní rychlost, poletíte příliš dlouho. Ale jinak KSP byť pracuje s fiktivní soustavou, a zřejmě má zjednodušené fyzikální modely, tak to ukazuje krásně. Najděte si videa, tutoriály, které popisují transfer mezi planetami.

Prochazka

Tušíte vůbec jak se zpracovává ocel?

např.: https://www.youtube.com/watch?v=b3BOMfH7Dbc

Vymyslel již někdo zmenšenou variantu pro kolonizaci Marsu? :))

akuhtr

Hmm… uvědomuješ si že je drobný rozdíl v tom zpracovávat rudu a tím když se ti tam válej svařený plechy? To první je náročnější…

Prochazka

Jak zpracujete svařované plechy s různými výztuhami ze Starship? Vyříznete flexou a vyklepete do požadovaného tvaru na koleně kladívkem?
Slisovat a hodit do pece a pak z toho udělat takové, které potřebujete a nebo vyválcovat profily… Energeticky ohromně náročné a fotovoltaika stačit nebude…
Není asi šance jít touto cestou v následujícím století …

Richard Dědič

Pec nemusí být elektrická, na solární pícku vám stačí parabolické zrcadlo z vakuově pokovené plachty. A v takto vzniklé kovárně pak můžete překovat starship v pluhy, rozorat regolit a sklidit svůj chléb 🙂

Prochazka

Jojo, a teď už jen vymyslet, jak celou SS narvat do nějaké malé solární pícky:))

technomagg

SLM 3D tiskárna na kov – pokud ji uděláš dostatečně velkou tak vytiskneš celou starship – ale obávám se že nevydrží takový tlak paliva jako z válcovaných plechů

akuhtr

Někteří lidé si uvědomují že lze SS rozřezat a tavit po částech. Jiní plácají nesmysli o rvaní celé SS do solární pícky…

akuhtr

No hodil jste sem video o výrobě oceli z rudy. Já vám na to odpověděl že jste mimo, protože když už mají ocel tak je jednodušší. Tedy nemusí se tam stavět celá infrastruktura na kterou jste hodil video, ale jen část.

Možnosti využítí materiálu v SS obecně mohou být například co mě napadá:
1) Využít SS tak jak je, jako třeba nádrže na vodu, plyny…
2) rozřezat a rovnou použít plechy – ano to jde taky a pro řadu aplikací je to dostatečné.
3) Pak máme teprve to přetavení. Ale to vůbec nemusí být tou formou o které píšete, starship je sice velká, ale aspoň ze začátku ji mohou zpracovávat dlouho protože jich tam nebudou mít na zpracování stovky, takže si představuji jako možnost:

A následně metalický 3D tisk.

Nejde totiž o to ten materiál využít dokonale, ale ušetřit nosnost. Pokud ale budou reciklovat materiál, předpokládám kombinaci víše popsaných bodů. Nádrže nechají vcelku (což je většina SS) a zbytek zpracovat.

Prochazka

Metalický 3D tisk už někdo má na ocel? Takže tady máme další věc, kterou je třeba vyvinout…

Jakékoliv zpracování kovů je energeticky velice náročné…

akuhtr

No, má, například 316L Stainless Steel se k tisku používá, jako materiál pro tisk lze sehnat několik druhů nerez oceli. Nevím zda se používá zrovna ta ze které bude SS a pokud ne, tak nevím proč, může to mít různé důvodudy z kterých některé nemusí být na marsu podstatné.
Já nerozporuji že to bude energeticky náročné. Jen vyvracím že to bude tak moc energeticky náročné jako jsi naznačoval ty tím videem s ceým procesem z rudy!

Recyklace SS na nádrže je prakticky nulová, protože to už nádrže jsou.
Recyklace na plechy už je náročnější, ale stále relativně ok, ale kolik takového plechu bude potřeba?
Nejnáročnější je přetavení, ale vyrobit z toho prášek pro 3d tiskárnu je stále méně náročné než celé zpracování z rudy to čím jsi strašil s tím videem.

Ty se tváříš jako by u všeho byla stejná náročnost, což není a postupně zavádět reciklaci dle potřeby a dle růstu energertických zdrojů o další stupně zpracování s vyšší náročností je celkem logické a neřekl bych že vše bude ve stylu “Tak a hned zpracujeme všechno”, ale ze začátku “Teď z toho uděláme tank na vodu, kyslík,…”
Když budou potřebovat plech tak odříznou, a až na to budou připraveni vybavením i energeticky, tak recyklují zbytek…

Prochazka

Sintrujete – spékáte prášek. Má to jiné vlastnosti než válcovaný či kovaný materiál…
Pro SS by se měla používat nerezová ocel 304L. Samotný proces 3D tisku je velice energeticky náročný a při přepočtu na hmotnost výsledného produktu určitě na tom není lépe než klasický postup…

akuhtr

Ok, tak teď mi řekni kde jsem pro změnu psal že to má mít stejné vlastnosti? Všichni krom tebe tu píšou o tom že se zužitkuje materiál na těch lodích. Ne že to bude jediný zdroj oceli a žádná se tam jinak nepřiveze, ale prostě že recyklací sníží množství materiálu který tam musí dovést. Logicky kde tištěný materiál nevyhvuje tak se použije dovezený.

Jinak tvůj předpoklad je založen na jedný věci, že když by se nerecyklovalo že by tam nebyl metalický 3D tisk. Já si jstem celkem jistý že naopak, ten tam by tam byl aby sebou nemusely tahat n* všechny náhradní kovoví díly ke všemu, ale jen ty kde tisk nestačí a takhle ušetří na materiálu.

Vzhledem k tomu že tebou prezentovaný tradiční postup začínal v koksárně a velkovýroba a to jsi chtěl aby se stavělo na Marsu, k tomu je třeba dost dalšího vybavení na zpracování. Oproti tomu vybavení na výrobu kovového prášku a 3D tiskárnu do Starship narveš a nepotřebuješ válcovací stolice,… Ano musíš zajistit energii, to nikdo nepopírá, ale ta by se musela řešit tak jako tak bez ohledu na to z čeho by náhradní díly vyráběly – zda reciklát, nebo materiál co dovezou, takže rozdíl je jen energie pro recyklaci do prášku. Zas netvrdím že je to málo a nečekám že by to byla první dodávka.

MěCH

Tyto bludy mi drásají srdce. Očividně vůbec netušíš o čem mluvíš.

Jako zaměstnanec jisté velké firmy jsem měl na starosti 12 metalických práškových 3D tiskáren (metoda SLM). A můžu říci, že energeticky se to s nějakým tavením kovů v peci nedá srovnat. Prášek se zapéká laserem s výkonem asi 400W. Vlastnosti výsledného produktu záleží na prášku (od hliníku přes nerez a titan). Oceli, které jsme používali měli pevnost v tahu až 1200 MPa. Jediná nevýhoda je velikost tiskové plochy (25x25cm) a potřeba inertního plynu. Taková tiskárna váží asi 1200kg. Dále cena za tiskovou hodinu takového výrobku.
Mezi výhody patří brutální úspora materiálu ( viděls někdy topologicky optimalizované díly?), teplotní odolnost jako blázen (tiskl jsem turbodmychadlo do formule student) a možnost vyrobit jinak nevyrobitelné produkty. Takže pokud chceš uspořit hmotnost, nic lepšího není.
Pokud vím, tak existují i 3D tištěné aerospike motory.

Takže každá tvá věta je lež. Rád jsem do toho vnesl trochu světla.
HOWGH

Prochazka

Tvrdíte, že když budete tavit ocel v peci, že to na jednotku hmotnosti vychází hůře než tavení laserem? Jakože pro tavení (fázový přechod stejného materiálu) jednou metodou potřebujete jinou energii než pro tavení jinou? To je nějaká new-age fyzika ne?:))

Vemte kalkulačku a spočítejte si energii = práci,tj. výkon laseru x čas a uvidíte, že to není žádný zázrak. Když strčíte ocel do indukční kelímkové pícky a uděláte si odlitek, tak to máte levněji, rychleji a s menší spotřebou energie:) Jo a ten model si můžete klidně na 3D tiskárně vytisknout z plastu:)

Takže parafrázuji: “Viděls někdy tvarově optimalizovaný odlitek?” :))

Teplotní odolnost není dána technologií výroby proboha! To je dáno použitým materiálem. Ano sintrování má velký význam u materiálů, které mají příliš vysokou teplotu tavení. Takže turbodmychadlo smysl dává, ale je otázka z čeho to bylo:)

3D tiskárny mají úplně jiný smysl než je energetická nenáročnost… Do značné míry je to prostě cooll a in technologie, kterou “chce mít každý”, stejně jako všechno pojmenovávat “nano…”…

Aerospike motory nikdo dosud nepoužívá. Maximálně je to ve stavu stále neúspěšných pokusů. Vytisknout si můžete co chcete. Plány na jejich využití v praxi, každý opouští:
https://kosmonautix.cz/2020/01/zrod-rakety-alpha/

Takže místo světla do toho vnášíte demagogii a neznalost elementární fyziky…

howgh

MěCH

Je mi jasné, že trolíš, protože kdybys chtěl vést diskusi, tak se snažíš pochopit, co chtěl básník říct a také přispěješ něčím chytrým, ale opět lžeš a odcházíš od tématu.

1) Ano, na jednotku hmotnosti potřebuješ stejné množství energie ať už to zahříváš laserem nebo v peci. Vtip je v tom, že pec ohříváš celou plus ten výrobek plus hmotnost výrobku navíc, protože není optimalizovaný.O následném obrábění se nebudeme bavit. U 3D tisku ohříváš mikronovou vrstvu prášku.

Představ si, že se ti urve pant u dvěří přechodové komory. Než nahodíš svou neefektivní indukční pec a rozehřeješ ocel na stovky stupňů abys ji pak odléval do pískové formy, máš za 2 hodiny vytisknutý pant s tolerancí desetin až setin.To je kouzlo 3D tiskárny.

2) i odlitky můžou být tvarově optimalizované a jejich výroba je pak cca 2x levnější než 3D tiskem (o tom se ale nebavíme žejo)

3) teplotní odolnost je dána jak materiálem, tak technologií výroby. Tvá věta je mimo mísu a ani nevím, proč to říkáš, když jsem o teplotní odolnosti nemluvil. Píšu, že je možné vyrobit produkty s vysokou teplotní odolností jako výhodu této metody.

4) Ještě že tě máme, netušil jsem, že mé oddělení se 200 zaměstnanci bylo založeno před 10 lety protože mít 3D tiskárnu je prostě cool. A že jsme vlastně 24/7 na 15 strojích (každý za 10M) vyráběli cool produkty, které nejsou potřeba. Vedení firmy se muselo zbláznit. Proč si radši nekoupili slévárnu?

5) Děkuji za ujasnění co to je aerospike. Opět ale odběhnutí od tématu.Netvrdím, že to je vhodný motor, ani nevychvaluji jeho výhody. Pouze jsem poukázal na alikaci 3D tisku v raketovém inženýrství. To bys ale musel umět číst a spoknout svou potřebu mít neustále poslední slovo, i když se vůbec netýká tématu.

akuhtr

Doplním k tomu využití 3D tisku v raketovém inženýrství, SuperDraco má tištěnou spalovací komoru a Rutherford Engine pro rakety Electron má komoru a pár dalších částí vyráběnou 3D tiskem.

Prochazka

ad 1)
Indukční kelímkovou pícku máte zahřátou za pár minut:)
U 3D tisk kovů je prozatím ta přesnost na setiny sci-fi.

ad 3) znova: Vysokou teplotní odolnost nedosahujete přece nasazením 3D tisku nebo klasického sintrování jako takového, ale použitím základního materiálu s vysokou teplotní odolností. A právě tady je tato technologie vhodná, protože u sintrování nebotřebujete materiál jako takový tavit, ale 3D tiskem vytvoříte tvar, a výrobek pak stejně šoupnete do pece, kde ho finálně spečete (s efektem zmenšení rozměrů o cca. 30%). Laser slouží jako náhrada klasického postupu plácání prášku do formiček a jeho lisování za vysokých tlaků.

4) Nerozumím Vašemu příspěvku a Vy jste evidentně nepochopil ten můj. Tvrdíte, že jste měli stroje na 3D tisk kovů již před 10 lety tj. od r. 2010?

5) Opět jste nepochopil můj příspěvek. Poukazoval jsem na to, že 3D tiskem je možné vyrábět spoustu věcí i takové, které k ničemu prakticky nejsou. A je možné použít tuto technologii i na výrobky, pro které to není vhodné (dynamicky namáhané aj.).

MěCH

-Nebavíme se zde o rychlosti zahřátí ale o potřebném příkonu. Jak dlouho budete zahřívat pícku fénem o příkonu 400W ? Mimochodem fény mají i přes 2000W.
-Přesnost na setiny je sci-fi. My jeli na tisíciny. Ty asi narážíš na drsnost povrchu. Samozřejmě, pokud chceš tisknout zrcadlo tak se ti to nepovede, ale musíš to obrobit. To samé s hřídelemi atd. Stejně jako u odlitků musíš funkční plochy, které tě zajímají udělat s přídavkem a obrobit.
-Netušil jsem, že se nám výtisky smršťují o 30% ? Ty pece po výrobě slouží k žíhání na snížení vnitřního pnutí, jinak je díl křehký. A nedochází ke změnám rozměrů, protože není překročena teplota tání. Ověřeno 3D skenem se nám rozměry od modelu neliší o víc než právě ty setiny.
-Věř tomu nebo ne, ale počátky SLM tiskáren jsou okolo roku 2000.

Tohle tady nepíšu pro tebe, ale pro ostatní, kterým by to mohlo přijít zajímavé.

Jako problémů je s tím taky dost, třeba jak udělat z neprůstřelného plechu prach do tiskárny 😀

PetrK

Já bych to netavil. Navíc vhodným rozřezáním získáte rovnou tři bungalovy o průměru 9m i se střechou a spoustu materiálu navíc, ze kterého se dá udělat třeba podlaha.
Takže bych to ani nekrmil.

Prochazka

No teď už jen zbývá na ten Mars něco s tím průměrem 9m dostat, že?:)

Prochazka

-To je fyzika víme? -:)
Pro tavení musíte dodat energii. Podle toho jak rychle chcete tavit, tak rychle dodáváte tu energii, tj. energie za čas je příkon….
Kde jste vzal nějaký fén? Psal jsem o kelímkové pícce (viz. Google), tam přece žádný fén není:))
-Pán asi obsluhoval knoflíky, ale o základech strojařiny toho moc neví, že? No pokud jste jeli na tisíciny, tak leda tak na tisíciny metru:) Když je drsnost v řádu desetin, tak ten výrobek určitě nemá přesnost na tisíciny milimetru, to se učí studenti již v prváku na průmyslovce.
Ano problém 3D tisku kovů je, že všechny funkční plochy musíte s ohledem na jejich velkou drsnost obrábět, tedy není to o mnoho lepší než odlitky…
-Zmenšení rozměrů je otázka technologie a materiálu. A přečtete-li si ten odstavec pozorně psal jsem i o klasickém sintrování. Přesně tímto postupem se vyrábějí např. břitové destičky ze slinutých karbidů nebo KNB. Nemusíte dosáhnout teploty tavení. A vy máte 3D scan co má přesnost setiny milimetru? Opravdu? Jakou má ten přístroj přesnost danou výrobcem?
-Tak počátky SLS jsou r. 1995 na Fraunhofer Institute, o tom se nebavíme. Já se jen divím, že někdo v ČR měl funkční stroj na 3D tisk kovů v t. 2010. To se divím tak, že se ani více divit nemohu. Divil bych se, i kdybyste napsal, že to máte již 5 let..

V žádném případě 3D tisk nezatracuji, právě naopak. Fakt se mi nové technologie líbí. Již před 20 lety jsme si nechali z plechů pálit polotovary laserem. No ale pořád vyjde výhodněji u spousty výrobků stříhání či prostřihávání… A stejné je to s 3D tiskem, moderní, progresivní technologie, která má ve spoustě případů smysl, ale také se nasazuje i tam, kde smysl nemá.

Ale nakonec věřím tomu, že až to bude za 100 let na Marsu potřeba, tak bude 3D tisk vypilován k dokonalosti:)

Prochazka

Mé otázky berte v řečnické rovině. Těch otázek by mohlo být více. Má smysl kolonizovat Mars? Co od toho očekáváme. Kolik lidí na Marsu zůstane a co budeme dopravovat tam a co zpátky atd…

PetrK

640W musí stačit úplně každému 🙂

Prochazka

Ano, otázka je jak dlouho. Jestli 5 minut a nebo 10let…

Je třeba rozpočítat i energetickou náročnost technologií podpory života, výrobní aj. V současnosti se udává příkon na člověka na Zemi 2,26kW. Když uvážíme kolik lidí žije v rozvojových podmínkách a jediný jejich spotřebič je žárovka napájená ze staré olověné baterie ….

Ale zkusme se odpíchnout od ISS. Ta má udávaný celkový teoretický výkon 110kW (jinde se lze dočíst 75-90kW). Počítejme, že je tam běžně 6 členů posádky, tj. na jednoho kolonistu analogicky může vyjít cca. 110/6~20kW, pro 100 kolonistů to máte 2 MW. Uvažujeme-li solární konstantu na Marsu 590W/m2 a účinnost fotovoltaických článků 20%, tak z toho nám vychází ..
2*10^6/590/0.2~18000m2, takže 2 hektary, hmotnost samotných článků cca. 15kg/m2 tj. 270 tun:))

PKs

No ale to přeci vůbec není nemožné. Při nosnosti 100t to jsou 3 lodě na Mars :))

Prochazka

Ano, nic není nemožné:))
Tudy cesta nepovede viz. níže. Atom to řeší mnohem elegantněji.

Samo

Žiaľ s FV to hrôza je, nie len že potrebujeme kopec FV ale treba aj adekvátne naddimenzované batériové úložisko na piesočné búrky… Základňa čisto na FV stavať nejde, ešte výroba paliva dajme tomu áno, keď bude svietiť slnko bude sa vyrábať keď nie tak nie, resp. s batériami na zníženie špičky a zefektívnenie prevádzky, nieje to nič kritické teda netreba extra dimenzovanie.

Naposledy upraveno před 11 měsíci uživatelem Samo
Prochazka

Fúzní energetika se potýká s konstantou 50let. Tedy ať se kdykoliv zeptáte fúzních fyziků, kdy už to bude fungovat, dostanete odpověď, že za 50 let:))
Tato konstanta není zcela konstantní a s postupem času narůstá… V 50. letech to ještě bylo tuším pouhých 30 let:)

Hark

https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/kilopower

Už se na tom pracuje.

“transitioning to the Technology Demonstration Mission program in Fiscal Year 2020.”

Prochazka

Díky za odkaz, ale trochu skepse

cituji “to develop preliminary concepts”

Je to úplný začátek…. Kolik desetiletí bude třeba, než se něco opravdu začne testovat alespoň na měsíci?

Jáchym

Technologie byla už před lety, to takový problém není
https://www.idnes.cz/technet/technika/jaderny-reaktor-sssr-cccp-spionazni-druzice.A190810_142643_tec_technika_mla

Myslím si, že je to spíš o tom, že Musk se rozhodl pro soláru, proto má SolarCity. Kdyby nevěřil tomu, že to bude stačit, hádám, že by se angažoval ve vývoji jádra. Otázka je, že samozřejmě nemusí mít pravdu úplně ve všem. I když většinou má 😀

Invc

Detaily detaily detaily… podívej se na parametry těch reaktorů (0.6-4kWe a životnost půl roku?

Petr Bilek

Ze zvedavosti jsem si zkusil spocitat, kolik metanu bude potreba, pokud se naplni Elonovy vize, mit flotilu 100 Starship a kazdou SS vypustit 3x denne, tzn. 300 startu za den. Spotreba energie pak odpovida cca 1/3 veskerych pohonnych hmot spotrebovanych v USA, pripadne vykon cca 1/3 vsech elektraren. Ne ze by nebylo realne tezit, nebo dovazet o tretinu vice metanu, ale ta zatez na zivotni prostredi uz bude enormni. Postavit desitky JE pro produkci elektriny mi prijde nerealne a resit to OZE uz je uplna utopie. Nevite, zda nekde nekdo naznacil, jak to chteji ve SpaceX resit?

Josef

O flotile 100 Starship jsem zatím četl jen v souvislosti s letem na Mars. Tj. šlo by jednorázově o 100 lodí vyslaných k Marsu vždy jednou za 2 roky. Pro lety na oběžnou dráhu Země (vypouštění satelitů, turisté, přeprava nákladu na Měsíc…) tolik lodí SpaceX nepotřebuje. Minimálně ne v prvních 20 letech. Pro začátek by mu stačila třeba jen desítka funkčních lodí. Každá z nich by startovala párkrát týdně, možná jen párkrát měsíčně. Z Vámi zmiňovaných 300 startů denně se tak dostáváme na 3, 4, 5… startů denně maximálně.

Ale jako teoretické cvičení zajímavé. Třeba se takového počtu letů někdy za horizontem roku 2050 dočkáme. V tu dobu už ale může být světová spotřeba energie několikanásobně vyšší než dnes. Klidně i 3krát, 4krát, 5 krát… vyšší.

Prochazka

“Každá z nich by startovala párkrát týdně, možná jen párkrát měsíčně”

To není ani sci-fi, ale naprostá utopie. F9 je je mnohem jednodušší a pro opakování startu jsou potřeba 2 měsíce.

Martin B

Starship je vyvíjený právě k tomuto účelu. U F9 to není možné. Zaprvé se musí vždycky postavit nový druhý stupeň, zadruhé se musí vždycky čistit motory od sazí. Starship ani jedním z těchto problémů netrpí.

Prochazka

Starship trpí “zatím” všemi problémy, které zmiňujete a ještě asi tisícovkou dalších. Je to v lepším případě prozatím jen “technologický demonstrátor”. Takových v kosmonautice byly mraky, ale jen malá část se nakonec dostala do vesmíru. A řada z těchto projektů byla dotažena do téměř použitelné podoby, ale nakonec se ukázalo, že původní představy byly dost mimo. Např.
https://en.wikipedia.org/wiki/McDonnell_Douglas_DC-X
To, že se u něčeho deklaruje, že je to vyvíjeno k určitému účelu, neznamená, že vývoj bude dotažen do zdárného konce a nebo, že stojí na realizovatelných základech….

Prochazka

V současné době je celkový počet startů všech raket kolem 100 / rok. Kolik potřebujete SS, abyste mohl vystartovat 1000x ročně? Při sci-fi představě, že jedna SS bude moci vystartovat 10x do roka (pokud kdy vůbec bude dokončena) to znamená flotilu 100 lodí. A opravdu vzroste 10x současná poptávka po startech?

Prochazka

Myslíte vydělit to udávané číslo 100, 1000 a nebo raději 10 000? Co je podle Vás hodně velká rezerva?

vencour

Prognóza je: buď bude lidstvo doma na více planetách a bude se hemžit nejen na Zemi nebo nebude. A nějak se tam musí dostat.

Prochazka

A to je čí prognóza? A může vůbec člověk dlouhodobě přežívat na jiné planetě? Nemůže to už být za hranice naší přizpůsobivosti?

Michal Andrej

Kým sa to nevyskúša tak sa nevie. Zatiaľ to ľudstvu ide, osídlilo všetky prostredia tu na Zemi, ďalšie planéty sú jediná logická voľba. Zlé by bolo do toho niekoho nútiť a rovnako zlé by bolo zakazovať mu to.
A mimochodom, prognóza je to Ciolkovského.

Prochazka

Víte ona ta debata není jen filisofická. Pokud bychom akceptovali Muskovu myšlenku na 1000 starshipů směr Mars, tak je otázka, zda si s tím nezdevastujeme Zemi…
Myslím, že s “kolonizací” bychom měli začít napřed na Měsíci. Z mého pohledu klidně příští rok a klidně s rozpočtem větším než má ISS. Jen ať máme co nejdříve alespoň nějaká data. Bude to stát spoustu peněz a bude to stát pár a možná spoustu životů….

Petr Bilek

Mam na mysli tenhle tweet EM, kde rika: flotila 100 starship, 300 startu denne rocni kapacita 10 000 000 tun na LEO: https://twitter.com/elonmusk/status/1192547668817375232

A vzhledem k teto predstave rikam, ze spotreba PHM bude enormni: 1/3 ekvivalentu spotreby PHM celych spojenych statu.

PetrV

Vsadit na metan bylo správné rozhodnutí.
Je běžně dostupný, američané jej zkapalňují, protože potřebují získat helium, takže je to vlastně odpadní produkt z výroby helia. Proto jej nutí po celém světě. Mají ho nadbytek.

Naposledy upraveno před 11 měsíci uživatelem PetrV
Prochazka

To přece nemůžete ještě hodnotit. Zatím na metan nic do vesmíru nelétá. Až bude technologie vyzkoušená a bude mít za sebou aspoň 100 startů, tak pak má smysl bilancovat….

PetrV

Ano, podělat se může všelicos, i vaše kalhoty. Přesto ze všech uhlo nebo vodíků je to nejlepší volba.
Existují třeba ještě LiCH4 Methyllithium 1.6 M in diethyl ether (± 5% w/v), což je chemický masox.
Jako palivo se uvažovalo také LiBH4. Pro výrobu na Marsu brutálně složité.
Nevíte proč se od toho upustilo na zemi? Nestabilní? Vybuchovalo?

Invc

1) Bor je toxický.
2) Hydridy boru jsou nestabilní, když se potkají s vodou. Postačí trocha vlhkosti a je veselo.
3) Lithium je mrtvá váha (neúčastní se reakce)
4) část “papírové” energie se uvolní až při kondenzaci oxidu boru … což se ovšem děje až ve chvíli, kdy teplota poklesne pod určitou mez (tedy v praxi až dlouho potom, co opustí raketový motor….)

Prochazka

Nejlepší volba to zřejmě nemusí být, když se touto cestou kosmonautika začal vážně ubírat až dnes, po 75 letech používání jiných paliv. Úplně se mi nechce věřit tomu, že by dědové a otcové kosmonautiky byli idioti, kteří nevědí co dělají… Úplně nevíme, co se v rámci armádního výzkumu testovalo a to nalevo i napravo od nás. Možná je v tom celém, nějaký ten zakopaný pejsek….

Jiný Honza

No tak ono se to opravdu vlastně nikdy pořádně nezkusilo. U prvních pořádných raket byl velkým problémem kapalný kyslík, přidat k němu další kryogenní kapalinu jako palivo se asi jevilo jako blbost. Obzvlášť vojákům, kteří to převážně platili. Vývoj šel cestou hydrazinů a pevných paliv. A pak přišlo období nadšení vodíkem, který se ovšem pro první stupně katastrofálně neosvědčil a byl jednou z příčin úpadku kosmonautiky posledních třiceti let.

Takže se metan zkouší až dneska. Bohužel zase stylem, vsaďme všechno na jednu kartu. Pokud to nevyjde, může to dopadnou podobně.

Jan Jančura

Proč úpadek, prostě vývoj kosmonautiky šel tempem, jak ji společnost potřebovala. Fandům kosmonautiky se to zdá pomalu, fandům životního prostředí za zbytečné mrhání prostředky.
Vodík na 1° určitě žádnou katastrofu nezpůsobil, většina raket zůstala při tradičním řešení 1°.

Jiný Honza

Hm, takže zkapalněný zemní plyn (metan) je vlastně odpadní produkt při výrobě helia. Co se tady všechno člověk nedoví.

Robert

Teraz strielam uplne mimo misu a asi aj mimo temu ale neslo by geneticky vytorit nejake extremofilne organizmy, ktore by premienali marsovsku atmosferu na atmosferu s obsahom kyslika ako je tomu na Zemi? Tie by potom pomali uhynuli kvoli globalnemu oteplovaniu.

Invc

Hlavní problém marsu není složení atmosféry, ale její množství…

Prochazka

Ve sci-fi ano. Ale problém je v tom, že procesy spojené s atmosférou tak úplně nechápeme. Vytvořit uzavřený ekosystém, kde by byl dostatek kyslíku se prozatím nepodařilo, viz. experiment Biosféra 2. Celá představa, kterou se učí děti ve školách, že za kyslík v atmosféře vděčíme zeleným organismům, může být chybná. Jde o to, že se traduje, že vzrostlý dub vyrobí tolik kyslíku, že to stačí pro 4 -5 lidí. Hnilobné procesy v tropických pralesích spotřebují prakticky všechen “vyrobený” kyslík, atd. V tomto směru se podceňuje množství hmyzu, který toho vydýchá ohromné množství… Ten současný model je nedokonalý ….
Pokud by existoval proces, kdy by se dařilo biologickou cestou produkovat kyslík v dostatečném množství, zřejmě by byl již průmyslově využíván. Myslím, ale že neexistuje (opravte mě někdo).

Proč má Země atmosféru jakou má a Mars skoro žádnou? Proč má Venuše atmosféru neobyčejně hustou, horkou s toxickým složením? Proč má Titan hustou atmosféru? Nevíme. Takže dost těžko můžeme provádět teraformaci..

Robert

Hmm, dakujem za odpoved. poucne a mate pravdu.

akuhtr

U země a marsu je to tím že mars magnetické pole nemá, ale země ano…

Prochazka

Tak jednoduché to asi nebude ne? Značně Vaši hypotézu nabourává Venuše a Titan….
Takže doporučuji se poohlédnout alespoň po té naší sluneční soustavě ….

akuhtr

Venuše má indukovanou magnetosféru, pomáhá jí blízkost slunci…
Titan tráví 95% v magnetosféře Saturnu.
Hmm, takže nope, mě to zdá se zatím sedí…

Jan Jančura

Jenže jejich magnetická pole jsou velmi slabá. U Marsu hraje podle mne také velkou roli jeho slabší gravitace vůči Zemi, tedy asi jen 45% úniková rychlost, takže se molekuly snadněji unikají z atmosféry Marsu.
Zásadní problém pro posuzování vývoje atmosféry planet je jejich počáteční stav – jak atmosféra vznikla – o tom dnes jen spekulujeme. Pak samozřejmě míra pohlcování a uvolňovaní jednotlivých plynů v průběhu času, o čemž taky moc nevíme.

akuhtr

No, spíš to beru tak že magnetické pole… nějaké vlastní, indukované, “půjčené”, je podmínkou nutnou, ale ne nutně dostačující.

Prochazka

Berte to jak chcete. Zásadní fakt je ten, že máme příliš málo experimentálních dat na kategorické závěry. Zatím jsme v této oblasti vědy na úrovni spekulací. Chybí nám ona znalost počátečních podmínek a současné podmínky umíme na Zemi měřit příliš krátkou dobu a na jiných planetách / měsících je to jeden nebo pár vzorků…. Magnetické pole vůbec nemusí být nutnou podmínkou pro udržení atmosféry… Vysvětlení atmosféry Venuše s atmosférou 100x hustší než na Zemi a mag. polem 100x slabším zatím pořádné nemáme…

Invc

To je jak faktcheckovat Trumpa…

Tak jedem:

1) Procesy spojené s atmosférou sice nechápeme “úplně” a úplně přesně to není spočítáno – ale rozumíme jim celkem dobře. Biologický původ volného kyslíku – je vcelku dobře zdokumentován. Jsou tam sice určité mezery, které připouštějí rozmezí co bylo před GOE, a proč jsou poměry zrovna takové jaké jsou – ale prostor pro jiné vysvětlení původu není.

2) Vytvořit uzavřený ekosystém se prozatím nepodařilo – ale to neznamená, že to nejde… jen jednoduše některé procesy nemáme dost přesně změřené (například oceán) a některe se blbě “zavírají” (například oceán) – a oceán resp. fytoplankton a celý jeho řetězec (kde významná část je mimo fotosyntetická) se na “čisté” produkci kyslíku podílí zhruba z 50-85% …). A právě ten fytoplanktonový řetězec ve většině těch uzavřených pokusů chybí. Krom toho … je třeba počítat s tím, jak obrovská zásoba volného kyslíku je venku oproti spotřebě (a vůbec objemu fotosyntézy / spotřeby kyslíku)…a toto si myslím, že je hlavní problém těch uzavřených pokusů (příliš vysoký poměr fotosyntézy/spotřeby k “zásobám” volného kyslíku v prostředí).

3) Co se traduje je vcelku jedno. Ano – současný model je nedokonalý. Ale jedná se spíše o nepřesnost než o možnost zcela odlišného původu / vývoje.

4) Produkovat kyslík biologickou cestou průmyslově nemá smysl. Kyslík se průmyslově nevyrábí … kyslík se separuje ze vzduchu. Je daleko jednodušší si ho prostě vzít z atmosféry (kde ho “něco” už biologickou cestou vyprodukovalo. Samozřejmě můžeš nechat prdět kytičku do pytlíku… ale vzhledem k tomu, že ta kytka potřebuje krmit CO2, aby mohla “produkovat” kyslík – tak v tom pytlíku budeš mít CO2 + O2 … a stejně budeš muset separovat…

5a) Proč má Země atmosféru jakou má si můžeš počíst třeba tady:
https://www.britannica.com/topic/evolution-of-the-atmosphere-1703862

5b) Proč Mars nemá skoro žádnou atmosféru – si taky můžeš počíst … třeba tady:
https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Mars

(TLDR: nízká gravitace a žádné magnetické pole)

5c) Proč má Venuše takovou atmosféru … opět – nevíme přesně, ale celkem slušně to tušíme
(TLDR: přerušení cyklu ukládání uhlíku – nejspíše globální tektonickou událostí, +vyšší příděl energie ze Slunce – a pak už skleníkový efekt vody, CO2 a pak už je to chemie.. ano jsou tam věci, které neznáme úplně přesně, a “zajímavosti” které čekají na vysvětlení, ale pramalý prostor pro něco, co by tu představu o evoluci nějak zásadně změnilo)…

5d) Pokud jde o Titan – tam je trochu prostor proč zrovna takto, ale tam už se dost potkáváme s nedostatkem přesnějších zdrojů (i když i tam se dá celkem dobře usuzovat co a jak) – ale tam je spíše zajímavé proč Titan ano – a jiné měsíce Saturnu ne, spíše než – proč zrovna takovouto.

6) Na teraformaci na Marsu – je teoretických znalostí vcelku dost. Ale praktická realizovatelnost je daleko mimo naše možnosti (+problém s nízkou gravitací + chybějící magnetické pole – prostě stejně není jak odstranit… stejně tak jako “vrátit” zpět součásti atmosféry, které za miliardy let nenávratně (a nenahraditelně) zmizely ve vesmíru.

Naposledy upraveno před 11 měsíci uživatelem Invc
Prochazka

ad 1)
Ani náhodou. Nemáme dosud ani změřen úbytek atmosféry v horních vrstvách. To je tuším nyní změřeno lépe i u Marsu. Velikost úbytku atmosféry je dost podstatná, protože je otázka zda to celé lze modelovat jako uzavřený systém. Je rozdíl, když se atmosféra obmění za 1 mil. a nebo 1 miliardu let. Zatím jde jen o odhady, které jsou zatíženy ohromnou chybou. Vysvětlení složení atmosféry pomocí fotosyntézy je dost naivní. Výpočty prostě nevycházejí. Organismů, které kyslík spotřebovávají a anorganických procesů je řádově více než fotosyntetizujících rostlinek.

ad 2)
Problém může být v tom modelu viz. bod 1.

ad 4)
Od kytičky bude množství O2 v pytlíku stopové, pokud nebude dostatečný osvit rostlinky, tak tam možná ani žádný za pár dní nenajdete….

ad 5a a 5b) Jsou to jen spekulace a modely, které mohou být zcela chybné. Mars pozorujeme příliš krátkou dobu a experimentálních dat je velice málo na konečné závěry. O počátcích atmosféry na Zemi víme hooodně málo.

5c a 5d) Zase jde pouze o spekulace. Dat je velmi malé množství. Současná vysvětlení mohou být stejně mimo jako představy našich předků, že blesky a hromy posílá na zem Perun:)))

6) Nesmysl ani teoreticky není teraformace žádného tělesa dostatečně zpracována. Ona totiž nemusí být vůbec možná. Atmosféra vzniká anorganickou činností různého charakteru. Pokud prostě planeta nebude pouštět ze svého nitra dost plynu, tak ho tam dost těžko nějakým Starshipem navozíte:)

Vaše jistota, že už všechno víme je dojemná:)

Motto: Každý komplexní problém má vysvětlení, které je jasné, přímé a zcela mylné:)

Jiný Honza

Mám pocit, že oba píšete prakticky to samé, jen vy vidíte sklenici poloprázdnou a Invc poloplnou.
Nebo naopak :-).

Zdeněk

Rozdíl pan Invc a pan Procházka je zcela zásadní. Zatímco pan Invc uvádí jasné argumenty a ví o čem píše, pan Procházka zjevně tak velký přehled nemá a pokud se mu to hodí, argumentuje i bludy. Viz. původ kyslíku na zemi. To, že možná neví, že jde o blud je věc druhá. Když si přečtete jeho argumentace v příspěvcích, zjistíte, že zcela naplňují schéma středověkého tmářství, kdy je nutné popřít vše co dříve nebylo, ale v budoucnu býti by mohlo. Ovšem pan Procházka překonal i toto a vylepšil svůj argumentační repertoár o zacyklený popěvek: “Nejde to a nejde, protože to nejde, la, la, la…” S takovou entitou, která jakýkoliv argument neguje, nemá cenu vést žádnou diskuzi. Je to jen ztráta času a nervů a k ničemu se stejně nedoberete. Tak asi tak.
A doufám, že jsem se žádného z pánu nedotkl. To bych nerad.

Prochazka

Jak silné máme argumenty, že původ kyslíku na Zemi je biologického původu? Můžete je uvést? Problém je, že se všichni učili ve škole, že to tak bylo, ale nikdo důkazy nezná. Skutečnost je taková, že se jedná spíše o spekulaci než o prokázanou teorii.
Neslyšel jste o disociaci molekul H2O v horních vrstvách atmosféry? Proč je vnější část atmosféry Země tvořena vodíkem?
A co třeba
https://www.denik.cz/veda-a-technika/kde-se-vlastne-vzal-na-zemi-kyslik-podle-nove-vedecke-teorie-za-to-muze-magma-20200909.html (třeba někde najdu odkaz na původní článek)

Termín “blud” mi zavání středověkem a inkvizicí. Pokud ho používáte, tak ve skutečnosti středověkou argumentaci používáte Vy:
https://cs.wikipedia.org/wiki/Hereze_v_k%C5%99es%C5%A5anstv%C3%AD

“Označení za herezi slouží jako polemický nástroj používaný církevními autoritami k poukázání na „blud“, tedy na křesťanskou církví neakceptovatelné tvrzení.”

Ano některé věci opravdu nejdou. Možná Vás to překvapí. Prostě je nějaká úroveň technických možností naší civilizace a nějaké omezené množství zdrojů, které můžeme do různých projektů jako investovat.

Prochazka

Doplnění, další střípek do mozaiky:
https://www.astro.cz/clanky/slunecni-soustava/kometa-67p-churyumov-gerasimenko-patrne-produkuje-kyslik.html

Je to prostě možná celé jinak, než co se někteří zde přítomní učili na základní škole…

Petr

To je taková hezká představ jen je k ní potřeba pár milionů let i kdybychom věděli jak to udělat. Takže celá ta diskuze je tím pádem hodně akademická.

Vladimir Todt

To je diskuze. 😀
Když sem přimotám warp pohon a terraformaci 2. stupně, tak zapadnu. 😀

Michal

Před pár lety se to řešilo na kosmo.cz
Každopádně pokud by byl racionální předpoklad následující:

  • vyrobit elektřinu tak, aby během 6 měsíců bylo vyrobeno palivo a okysličovadlo na cestu zpět
  • vyrobit elektřinu tak, aby počas 6 měsíců byla zajištěna výroba vody a kyslíku pro 20 kolonistů
  • vyrobit elektřinu pro primární užití
  • vyrábět elektřinu s dostatečnou výkonovou rezervou a redundancí

tak jsme se dostali k soudobému příkonu 30-50 MWe (je tam spousta IF).

Tento výkon je potřeba vidět i ze stavařského hlediska. Při martovské solární konstantě bude optimalizovaná výkonová hustota 400-500 kWp/ha (a tedy pro potřeby výše uvedené 60 – 120 ha), při měrné hmotnosti 60-80 kg/kWp instalovaného výkonu se dostáváme do celkových hmotností 2000 – 4000 tun. Další stovky tun zabere distribuční část zdroje (kabeláže, výkonová elektronika).

je samozřejmě pravda, že jaderný zdroj je také pořádný balík problémů, ale IMHO pořád lépe řešitelných, než FVE

Prochazka

Dle výkonu ISS jsem odhadoval minimálně 2MW/100 “kolonistů”, což by snad mohlo být na přežití na povrchu, ale rozhodně ne pro energeticky náročnou výrobu paliva atd. Z toho co uvádíte, je vidět, že to celé bude asi výrazně komplikovanější a v blízké budoucnosti nerealizovatelné, pokud někdo nepřijde s průlomovým funkčním malým jaderným reaktorem…

Honza

FVE ma na Marsu jeste jednu “drobnou” nevyhodu. A to jsou obcasne prachove boure, ktere dokazi byt globalni a pokryt cely povrch Marsu. Jako bonus, mohou trvat i dlouhe mesice a svetlo se pres ne temer nedostane. Rozhodne ne dost na vyuziti pro vyrobu elektriny…

akuhtr

Fotovoltaika je k dispozici ve stavu “zabalit a poslat”, reaktory vhodné pro Mars nejsou (buď potřebujou vodu k chlazení, nebo jsou moc velké, kombinace obou, nebo moc malé (kilopower)). Neříkám že fotovoltaika je lepší než jádro, to rozhodně ne, ale z pohledu dostupnosti je praktičtější, pokud fakt něco má letět do 10 let. První kolonie proto dle mého bude s FVE a až tam vybudují zázemí pro reaktor, tak teprve pak ho tam pošlou.

Druhá věc proti jádru je politika. Jak přes zelený protáhnout tuny uranu na orbitu?

Mhe

Dyt reaktor je jenom flaska vody do ktere hodis stanglu uranu. Voda na marsu je, nadoba na to se da udelat ze zbytku rakety, no a tu stanglu paliva si vezmes s sebou ze zeme. Je to uplne bez problemu a oproti FVE jeste usporne 🙂

akuhtr

😀 Ok, uděláme experiment. Fakt bych rád věděl co na to zelení 😀 Naložit uran ve velkém množství do SS 😀

Invc

Zelení jako zelení… Ale většina těch reaktorů jede na vysoce obohacený uran (téměř čistý U235 – weapon grade) … v kompaktním a odolném balení.

Popravdě to by i mě svrběly prsty …. víš jak … takový novoroční ohňostroj by jen tak někdo nepřekonal, o tom by se vyprávělo léta. 😉

akuhtr

No ohňostroj by to byl normální, jen hodně špinavej 🙂
Nemyslím že by se převáželo nadkritické množství na jedný SS. Určitě ne z atmosféry 🙂 A i kdyby vše v jedné, tak těžko tak aby při selhání došlo k řetězoví reakci 😀
Ale že by se o tom mluvilo léta, to bezesporu 🙂 A chudák pak Drábová s vysvětlováním, že to se dukovanům a temelínu stát nemůže… (když němci zavíraly JE ve vnitrozemí po Fukušimě kterou spláchla Tsunami, tak jsem si jist že by se někdo ozval i po tomhle ohňostroji…)

Invc

Já narážel na to, že je tam celkem dost vhodného uranu, ze kterého bys (pokud by se ti to dostalo do rukou a měl jisté znalosti a schopnosti) dokázal ten ohňostroj POSTAVIT. (Tak jak to je, by to neudělalo vůbec nic – prostě by to spadlo někam, kde by to někdo sebral – s ohledem na balení).

Ale jinak ten Kilopower má obsahovat 47 kg téměř čistého U235 (ve *slitině* 93% U235 + 7% molybden, ze které je relativně triviálním způsobem separovatelný). Jako bonus v tom máš i nějaký ten materiál na neutronové zrcadlo. Vše ve studeném stavu, sbaleno do přemistitelného balení, navíc schopného přežít nějakou tu havárii.

Pro srovnání – Little boy nesl 64kg obohaceného uranu (spíše menší čistoty než tady), při výbuchu došlo ke skutečné štěpné reakci jen co do zhruba 1kg U235… a výsledek byl ekvivalent 15kt TNT. A od té doby … o téhle oblasti už víme trochu více… mimo jiné o tom, jak snížit potřebné množství štěpného materiálu, aby stejně došlo k řetězové štěpné reakci a jak zvýšit její efektivitu).

(BTW Elektrárny bych do toho netahal …. tam se používá jen málo obohacený uran – s obsahem U235 do cca 7%)

akuhtr

Jo takhle, už chápu jak jsi to myslel. Jsem předpokládal že uran by si US army hlídala a měla ho pořád pod dozorem, takže by jsi ani neměl možnost se k němu dostat před startem. Při startu jedině sestřelením a tak nějak počítám, že v tomhle případě by se tam zase armáda dostala dost rychle na to aby to nemohl jen tak někdo vylovit z vody. Ikdyž jak dlouho že se jim povalovaly jednou atomovky na letišti kvůli chybě a nikdo si toho nevšiml? 🙂

No elektrárny do toho tahám jen v tom smyslu že myslím že by je do toho tahaly zelení…

MěCH

Vidím diskusi s 80 příspěvky, ríkám si: “Procházka už zase řádí” a ejhle, nejsem na omylu 😀

Prochazka

Ano je to neuvěřitelné. Nahlédnete do diskuze a k Vašemu překvapení zjistíte, že lidé diskutují… Kdo by to byl čekal:))
A hned musíte přispěchat s nějakou věcnou poznámkou k tématu, že?