Версия для печати темы

Автор: Сергей Матвеев 24.9.2015, 20:46

Нужно было узнать, как на Космической станции решают проблему с воздухом для дыхания. Нашёл вот такой видео-ответ:

http://www.fantasts.ru/forum/goto.html?http://www.karusel-tv.ru/video/full/8380

Правда, не совсем понял, откуда берётся вода -- только с Земли? В принципе, больше неоткуда.

Автор: Druid 24.9.2015, 20:55

http://www.fantasts.ru/forum/goto.html?http://www.niichimmash.ru/projects/elektron-vm/

Автор: Сергей Матвеев 24.9.2015, 21:03

У меня такой вопрос возник. В НФ порой описываются корабли, летящие от одной звезды к другой с черепашьей скоростью, в то время, как на них сменяются поколения. Откуда люди столетиями берут на таком корабле воздух и воду?

Автор: Серый Манул 24.9.2015, 21:08

Привозятся как полезный груз, а дальше система восстановления кислорода, ёпты.

Автор: Ну типа Я 24.9.2015, 21:25

Только за счет регенерации. Плюс потребуется некий запас или возможность пополнения извне на неизбежные потери. Современные системы регенерации воды и воздуха могут обеспечить восстановление вроде до 80%, а 20% безвозвратно теряется.

Автор: Druid 24.9.2015, 21:26

из отходов

Автор: AlexCh 24.9.2015, 22:20

В корабле поколений должны стоять баки с генетически модифицированными водорослями. Водоросли жрут дерьмо космонавтов, выделяют кислород. Космонавты его дышат и жрут те же водоросли. Все гениальное - просто

Автор: Сергей Матвеев 24.9.2015, 22:35

Вас надо срочно в Звёздный городок и в НАСА, в советники

Автор: Druid 24.9.2015, 22:50

вы настолько ленивы, что даже не можете придумать генератор пищевых волокон

Автор: al1618 24.9.2015, 23:22

Ну хлорелла не новость, неплохо справляется с перероботкой отходов и регенерацией кислорода, требует только свет.
Есть например и альтернатива - тот же аспарагус спокойно можно поливать мочой - не загнется и тоже будет восстанавливать кислород, но хлорела еще и ценный белок дает. И витамины.
Но одна беда - жрать эту массу неистребимо зеленого цвета и непередаваемого болотного вкуса могут только отъявленные энтузиасты.
Это не говоря про психологические моменты.

Поэтому на станции (и для полета на Марс) отрабатывали "двухкомпонентную" пищевую цепочку - хлорелла извлекает нужное из отходов, а сама идет на удобрение вполне традиционным овощам и т.д.
Благо они в космосе (то есть без сорняков и вредителей) растут на радость и никаких проблем этического плана (не всякий может есть то что прямо на г-не и в моче растет) не вызывает.
Ну а мясо можно и с собой везти. (сублимированное)
Его не так много надо как клетчатки и витаминов.

Я конечно не про корабль поколений говорю - он как по мне так вообще чушь несусветная.

Автор: AlexCh 24.9.2015, 23:24

Нее, генератор пищевых волокон - фантастика, а вот водоросли уже есть. Можно прям щяс сколхозить ковчег на альфу центавру, тока человекам оно не нужно.

Автор: Druid 24.9.2015, 23:26

а разве мы тут не фантастику пишем?

Автор: AlexCh 24.9.2015, 23:28

Это запредельные технологии для сегодняшнего дня. Собирать из молекул жареную картошку и борщ слишком круто для космонавтов. Пусть водоросли жрут и не тявкают. Лишения закаляют характер
кстате, пилотам истребителей нужно ноги ампутировать. Все равно они - расходный материал космических битв. Или детишек брать, чтобы в капсулу компактно помещались.
Цветы жызни несут добро алиенам крупным калибром. Круто же!
Вообще идеал космонавта - мозг с электродами в банке с питательным раствором. Таким юнитам не нужно жрать и дышать. Нейроинтерфейсы рулят!

Автор: silverrat 24.9.2015, 23:47

А кому интересно будет сопереживать банке с мозгами?

И если бы вы Алекс хоть немного разбирались бы в военной авиации, знали бы, что пилотам очень ноги нужны. Они ими на педали жмут. И вообще моторика тела для летчика очень важна. Они практически управляет всем телом. А нейроинтерфейс тут не поможет. Потому что пилотные навыки не только в голове.

Что касается воздуха, воды на космическом корабле, то это только в космооперах летит здоровенная балда с милльоном бесполезных людей на борту. На самом деле управляет кораблем автоматика. А если люди и есть, то они все в анабиозе. И для них резко снижается необходимость во всем, в том числе в питательных веществах.

Автор: Алекс Унгерн 24.9.2015, 23:55

А куда она денется с подводной лодки?

Автор: AlexCh 24.9.2015, 23:58

С водой кстате нет проблемы. К корпусу ковчега притянуть пару лядяных астероидов и ковырять их по необходимости.
Ну это примитивным атмосферным самолетам педали нужны. В космосе-то скорости совсем другие. Без нейроинтерфейсов никуда.
А то пока ногой педальку надавил, и грабками штурвал пошевелил, звездолет уфигачил на пару сотен тыщь километров

Автор: al1618 25.9.2015, 0:02

Никуда оно не пошло. Тем более что на МКС и вовсе отказались даже от советских нароботок по части конденсата (его реально БОЛЬШЕ, причем на много чем мочи, о чем мало кто знает) - воду возят с Земли транспортниками.
А че не пожировать?


Вот мне другое интересно - а куда девают водород при электролизе? Стравливают за борт?
Потому как очень не безопасный в замкнутом объеме газ, и хранить его - сплошное мучение.
Хотя как реактивная масса может и подошел бы...

Автор: Дед Пихто 25.9.2015, 1:07

В книге "Марсианин" Энди Вейера вопросы жизнеобеспечения в замкнутом пространстве освещены более чем научно. С удовольствием прочитал книгу, а теперь ёрзаю на жопе - жду фильм в начале октября.

Автор: Jiba 25.9.2015, 9:12

Не знаю насколько у вас продвинутая фантастика. Но воду и кислород можно добывать на астероидах, которая находится там в виде льда. Так, как вариант. А моча, это уже верх извращения, мне бы читать такое не захотелось, совсем. И это мне, человеку, который вполне понимает, что и такое может быть.

Автор: Druid 25.9.2015, 9:49

а кушать картошку выращенную на навозе (говне) это не верх извращения?

Автор: silverrat 25.9.2015, 9:51

Ну так в космосе никаких истребителей не летает. Они там даром не нужны. Поэтому, если вы рассматриваете полный аналог истребителя в космосе, то и педальки нужны. А если нет, так там не только педальки, там сами эти спейс файтеры даром не нужны.
А если ИИ будет управлять, то кому тогда читатель будет сопереживаь? Нужен человек с эмоциями. Собственным телом. А ИИ ни эмоции, ни тело не нужно. Одна голая функциональность.

Автор: silverrat 25.9.2015, 9:52

Естественно. Но таскать за собой астероид тоже не такая уж тривиальная задача.

Автор: Серый Манул 25.9.2015, 10:44

Если экипаж не будет увеличиваться, то просто берется двойной-тройной запас кислорода, воды. Дальше система очистки. Насчет питья мочи вы порите чушь. Нет никакой разницы между обычной водой и водой, что получили при ректификации мочи. Абсолютно никакой.
Японский ученные научились получать белок из какашек. Что уже пустили в продажу в некоторых супермаркетах.

Автор: Серый Манул 25.9.2015, 10:45

Водород можно потом сжигать, чтобы воду и электричество получать, либо использовать как топливный элемент.

Автор: Jiba 25.9.2015, 11:01

Жуть какая... хД


Зачем его таскать? Все зависит от размеров корабля, периодически пополнять запасы. Такой астероид не один, конечно, не каждый второй, но если говорить о фантастике, то можно говорить и о системе, которая такие астероиды вполне успешно находит.

P`s.
Про еду я ничего не говорил, потому как решение на ум не пришло. Но картофан из отходов жизнедеятельности тоже не стоит упоминать в тексте, определенно.

Автор: Серый Манул 25.9.2015, 11:04

Да вы вообще не о том паритесь. Проблема воды и воздуха РЕШЕНА! Конечно не все получается восстановить, но на то и фантастика, чтобы сказать мол КПД чуть ли не 99,9%. А значит запасов хватит на сотни лет. Вот другое дело когда лишние рты на корабле появляются. Тогда да, надо пополнять запасы.

Вы бы лучше так о сюжете беспокоились и персонажах.

Автор: al1618 25.9.2015, 15:24

Сами себя то услышали?
Водород получают при электролизе воды. Ради кислорода. А тут вы предлагаете тратить с таким трудом полученный кислород на обратную процедуру - сжигание водорода.

К тому же сама процедура "сжигания" даже если придумаете как без кислорода обойтись (хотя любой вариант выглядит еще хуже в плане токсичности и небезопасности получаемого продукта) се равно будет небезопасной из за большого выделения энергии и опасности взрыва.
Или утечки водорода в жилое пространство и взрыва там.

Так что скорее всего стравливают.

Автор: Серый Манул 25.9.2015, 15:35

Когда у вас избыток кислорода, но недостаток воды, или энергии не хватает.

http://www.fantasts.ru/forum/goto.html?https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%A1%D0%B0%D0%B1%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B5

Однако хорошая у меня интуиция :-)

Автор: al1618 25.9.2015, 15:39

А где водород хранить до этого "избытка"? Хранение водорода штука крайне неприятная из за веса баллонов и взрывоопасности, да и криогенка с ним тоже не дружит 9слишком высокая температура) так что - только утилизация в момент образования. Вопрос - как?
Тем более что не будет избытка кислорода при наличии потребителей - все дышат и переводят кислород на СО2.


Хорошо себе представляете такое производство в космосе?

Автор: Серый Манул 25.9.2015, 16:24

Очень просто на самом деле. Выделяющийся водород подается в бак, где накапливается СО2, и там под действием антидиссипативного разряда, идет реакция Сабатье.
Я сейчас как раз работаю над синтезом метанола при 1 атмосфере и нормальной температуре (когда счас используют процесс Фишер-Тропша - высокое давление и температуру). Тут та же технология может помочь. Пойду патентовать.

Автор: арнольд 19.11.2017, 20:41

В неособенно далеком будущем несомненно приобретут популярность установки, работающие на принципе Вачаева - Гринева.

Трансмутация элементов поседством действия плазмы.
Загружаем ненужное - получаем искомое + редкоземельники + эдектроэнергию.



Почитать здесь: http://www.fantasts.ru/forum/goto.html?http://www.rulev-igor.narod.ru/theme_172.html

Автор: Серый Манул 19.11.2017, 21:24

Самое смешное я придумал замкнутый цикл воды для космической станции, хотел написать патент, а он уже есть

В общем если много дармовой энергии, можно реализовать замкнутый цикл воды. Правда будут потери со стороны углерода.

Тьфу, я дебил, уже выше все написал

Автор: Главный Маг 26.11.2017, 21:45

Если мне не изменяет память, корабль поколений - размером с астероид и с большой внутренней биосистемой, то есть как бы кусок земли, деревня с полем внутри корабля.
Там уже теоретически возможно (теоретически - значит годится для написания романа) организовать полный кругооборот элементов, как в природе.
То есть по полю, на которые вывозится дерьмо, ходят коровы, растет трава и т.д.

Автор: Главный Маг 26.11.2017, 21:48

Еще зависит от того, насколько далеко будущее изображается.
Известно, что при ядерной реакции вещество переходит в энергию.
Теоретически, возможна обратная реакция - энергия переходит непосредственно в вещество.
Имеем мощную электростанцию в триллиарды мегаватт - непосредственно из энергии создаем дворцы, роботов, пищу.

Автор: Алекс Унгерн 28.11.2017, 3:34

Ну здрасьте. Вы получаете дистилированную воду, которую нельзя пить постоянно. Начиная с того, что жажду она утоляет на 20% хуже, а значит потребляется больше, заканчивая минерально-солевым балансом.

Автор: Серый Манул 28.11.2017, 5:18

Это вообще просто решается. Добавляется небольшая щепоть соли.

Автор: Fr0st Ph0en!x 28.11.2017, 15:15

Вообще-то соли можно прекрасно получать из той же мочи.

Автор: Алекс Унгерн 28.11.2017, 16:42

Если бы все было так просто, то моряки в старые времена брали бы с собой дистиллятор и мешок соли. Но соль проблему не решает.
По той же причине, кстати, нельзя долго использовать топленый снег. Потому что снег это природный дистиллят.

Автор: Fr0st Ph0en!x 28.11.2017, 17:06

Естественно, там должны быть разные соли. Но, повторю, их тоже можно выделить из мочи.

Если соли получать из пищи, то нормально. Другой вопрос, откуда они появятся в пище.

Ну дистилляторы тогда все-таки не были повсеместно распространены.

Автор: Серый Манул 28.11.2017, 17:10

Разные соли?

Автор: al1618 28.11.2017, 17:25

Соли из воды организму нафиг не нужны - большую часть минеральных веществ он получает из пищи. Так что проблема высосана из пальца, другой вопрос - вкус, но космонавты не пью воду "просто так" слишком дорогой ресурс чтоб переводить его на мочу. Пьются напитки, соки(обезвоженные), чай, кофе и т.д.
А моряки "в старые времена" извините были неграмотны да и вообще... как то забывается что с огнем на судне очень большие сложности, как и с топливом, там и воду то не всегда кипятили, а вы про дистилляцию морской воды.
Нормальные дистилляторы появились только на пароходах и то... вы когда нибудь пробовали дистелят?
Я - пробовал. Даже тот который "химически чистый" пить невозможно - вкус и обоняние человека намного более требователен к примесям чем химические анализатор - дистиллят имеет невыносимый привкус.. дистиллятора
Из чего тот сделан тем и воняет - оксид меди, резина трубок, хлорка (которая испаряется и конденсируется вместе с водой), в морской воде я так понимаю будет еще Йод, горелые водоросли и т.д.
Не отравишься, но пить в принципе можно только под угрозой смерти от жажды.
Или нужен дистиллятор с серебряными/золотыми трубками (нержавейка - современное изобретение) многоступенчатыми фильтрами очистки и т.д. - космический аппарат по тем временам, как минимум - по цене.
Обходились дубовыми бочками и серебряным гербом/знаком качества от производителя внутри емкостей для воды.

Автор: Серый Манул 28.11.2017, 17:53

Дистиллированную воду пить нельзя, вымывает соли из организма. В этом её главный минус.

Автор: Борисыч 28.11.2017, 21:10

Почему-то не затронут важный момент: при потреблении некоторого объема кислорода выделяется равный объем углекислого газа, который при высокой концентрации приводит к параличу дыхательного центра. СО2 поглощают оксидами натрия, калия либо известью, прогоняя воздух через наполненные каким-либо из названных веществ патроны.
Предположим, на корабле есть электролизер для получения кислорода. Но это не избавляет от необходимости иметь установку для очистки воздуха.
Военные водолазы и подводники пользуются изолирующими кислородными приборами. Это тоже патроны, наполненные надпрекисью калия К2О4. Она поглощает СО2, выделяя эквивалентное количество кислорода. Нетрудно рассчитать, что 142 г этого вещества дают 32 г, или 22,4 литра чистого кислорода. Это эквивалентно примерно 80 литрам воздуха. Поскольку на орбитальный корабль так и так придется возить свежие патроны для поглощения СО2, то затея с получением кислорода электролизом кажется довольно бессмысленной - ведь регенеративный патрон весит немногим больше, чем поглотительный, зато он еще и обеспечивает всем нужным кислородом.

Я за свою жизнь работал в нескольких организациях, и везде химики почему-то пьют чай на дистиллированной воде. В чем смысл этого, я не знаю, но странная эта традиция существует. Хранителями ее являются дамы. Ко вкусу дистиллированной воды быстро привыкаешь и она не вызывает чувства протеста.

Автор: Fr0st Ph0en!x 28.11.2017, 21:25

Вообще-то чай и кофе обезвоживают организм.

Автор: al1618 28.11.2017, 23:02

второй год пью, никаких проблем
И кстати у полукилограммового патрона "минерализатора" ресурс в 3000 литров или три года на оного человека - мизер тех солей в чистой воде.

Да ну? )))))))
То то их пьют в жару и жители пустыни - подсушиваются

Автор: Fr0st Ph0en!x 29.11.2017, 0:07

Ну да. Кофеин вообще-то стимулирует работу почек и обладает достаточно выраженным мочегонным эффектом. Каждый лично может заметить сие явление, эмпирически подтверждается на раз.
Я не говорю, что они прямо сурово обезвоживают, но в условиях дефицита воды пить чай и кофе - так себе вариант. Народы Средней Азии пьют горячий чай в жару по другой причине - чтобы, как ни странно, не простудиться при утолении жажды и при этом охладиться. За счет избыточного потоотделения. Причем пьют зеленый чай, а способы заваривания предполагают, что кофеина в напитке будет содержаться относительно мало.

Автор: al1618 29.11.2017, 2:35

Осталось столь же логично объяснить почему арабы пьют гавах. ))))))

Автор: Fr0st Ph0en!x 29.11.2017, 2:44

Не в курсе, что это, и Гугл тоже не знает. Полагаю, что кофе, и полагаю, что пьют его таки не бедуины в пустынях. Зато слышал, что чем южнее, тем более разбавленный кофе там пьют, хехе. Ну и, вероятнее всего, арабы в силу культурно-религиозного запрета на алкоголь компенсируют его отсутствие другими психоактивными веществами.
Однако с медицинскими фактами в любом случае спорить глупо, согласитесь.

Автор: al1618 29.11.2017, 3:33

Именно бедуины именно в пустыне - входит в традиционный обряд встречи.

Автор: Серый Манул 29.11.2017, 3:49

Зря пьете, дистиллят вреден. Он как бы выщелачиванет соли из организма.

Автор: al1618 29.11.2017, 4:02

Как бы? Еще раз - количество солей и минеральных веществ в воде становится важным в случае избытка
Нет ни одного минерала который человек получает из воды в значительном или просто заметном количестве.
Кроме оксигидрата гидрогена естественно

Автор: Серый Манул 29.11.2017, 7:11

Дистиллят будет впитывать соли из более концентрированных растворов (а это любой). Дистиллят ещё отличное мочегонное. Бидистилята так вообще щипит язык как кислота, но я сам не пробовал. Факт в том, что дистиллят в природе не встречается, а значит наши организмы не адаптированы. Даже снег таянный имеет примеси, поэтому он не так вреден. Борисович добавляет чай, что впринципе обезвреживает дистиллят.

Оксигидрат гидрогена на мой взгляд не правильное название, Борисыч как думаете?
Обычно дигидромонооксид.

Автор: Fr0st Ph0en!x 29.11.2017, 12:45

Ну так и, стало быть, пьют кофе они вовсе не для утоления жажды. Пиво вот тоже с другими целями обычно пьют, хехе.

Автор: Алекс Унгерн 30.11.2017, 12:20

Запас топлива полегче запаса воды будет. А на космическом корабле с топливом как? Там, кстати, еще проблема теплоотведения возникает - за бортом вакуум.

Автор: al1618 30.11.2017, 13:08

вы это посчитали или так - для красного словца? Люблю я таких мудрецов...

а какие проблемы с водой на КК? Только ее масса.

Автор: Fr0st Ph0en!x 30.11.2017, 13:18

А радиаторы на что?

Автор: Алекс Унгерн 30.11.2017, 14:19

Подумайте хорошенько еще раз.
Намекаю: второй закон термодинамики и теория тепловой смерти вселенной.

Автор: al1618 30.11.2017, 14:33

Намекаю - тепловой насос
Имеет теплоперенос 1х7 и выше.

Автор: Алекс Унгерн 30.11.2017, 15:03

Вы в курсе, что любой охлаждающий прибор вырабатывает тепла больше, чем холода? И куда же будет рассеивается это тепло в замкнутой системе, вокруг которой вакуум? В сплит-системах кондиционеров это тепло уходит через внешний блок наружу.

Автор: al1618 30.11.2017, 15:29

Замечательно, если знаете ответ - к чему тогда спрашивать?
вакуум, кстати, имеет теплоемкость абсолютно черного тела.
То есть бесконечную.

Автор: Fr0st Ph0en!x 30.11.2017, 15:46

Говорю прямым текстом: теплопередача излучением во внешнюю среду через радиатор. Тоже мне, бином Ньютона. Такая схема уже на практике используется, а вы ее пытаетесь теоретически опровергнуть, ога.

Автор: Серый Манул 30.11.2017, 16:04

За счёт теплоизлучения организм в космосе остывает. Пару часов на это уходит.

Автор: Серый Манул 30.11.2017, 16:06

Смотря какое топливо.

Автор: Серый Манул 30.11.2017, 16:13

Просвещайтесь
http://www.fantasts.ru/forum/goto.html?http://www.findpatent.ru/patent/250/2500590.html
http://www.fantasts.ru/forum/goto.html?http://www.imbp.ru/webpages/win1251/Science/UchSov/Docl/2008/Sinjak_speach.html

Автор: Борисыч 30.11.2017, 17:26

Это шедевр. Абсолютно черное тело имеет бесконечную теплоемкость. Откуда это следует? И какая вообще связь степени черноты с теплоемкостью? У черного порошка никеля теплоемкость меньше, чем у белого порошка фарфора.
Проблема теплоотвода на космических аппаратах действительно существует, и тепло и в самом деле отводят радиаторами, которые сбрасывают его за счет излучения, а не конвекции, как это делается на Земле. Из-за низкой эффективности радиаторы приходится делать большими и постоянно ориентировать ребром к Солнцу.

Стрелками на рисунке показаны радиаторы. Видно, что они сопоставимы по размерам с солнечными батареями, площадь которых 1600 кв. метров

Автор: Серый Манул 30.11.2017, 17:34

Насколько я понимаю, человек в обычной одежде в вакууме замерзнет за пару часов (умрёт раньше). А если будет в скафандре, то может перегреться без хладогента, так как одет в теплоизаляционный скафандр?

Автор: Серый Манул 30.11.2017, 17:36

http://www.fantasts.ru/forum/goto.html?https://habrahabr.ru/company/dauria/blog/234121/

Автор: al1618 30.11.2017, 20:19

Именно шедевр - ссылаться на законы термодинамики не имея представления о предмете
Как там с невозможностью нагрева от СО2 лазера из за слишком холодных квантов?
А ведь микроволны в печке еще "холодней" и микроволновка - фикция, придумка неспособная ничего согреть.
Борисыч вы б погуглили "абсолютно черное тело" что ли перед тем как нести идею в массы.
Кстати "Солнце" критериям Черного тела (почти "абсолютного") вполне соответствует.

Автор: Алекс Унгерн 30.11.2017, 20:24

Как можно передать тепло тому, чего нет?


Тепловая энергия не преобразуется ни в какую другую. Если вы преобразуете тепловую энергию, то тепла выделяется еще больше, чем было. То есть главная проблема - отвести тепло от корабля.

Автор: Серый Манул 30.11.2017, 20:46

Тепловая энергия передаётся через теплопередачу, конвекцию и лучеиспускание. В вакууме доминирует лучеиспускание, то есть передача энергии через ИК-лучи.

Мы не замерзаем на земле из-за того, что лучеиспускание находится в равновесии с атмосферным воздухом. Вообще это одно из немногих равновесных излучений. То есть мы отдаем квант энергии воздуху, он пуляет в нас обратно. И так до бесконечности. В космосе кванты идут куда-то в бесконечность, пока во что то через миллиарды лет не врежутся. Происходит потеря тепловой энергии. Отсюда тело остывает.

На этом принципе основывается лазерное охлаждение, когда молекулы под воздействием лазера испускают кванты, тем самым теряя энергию тепловую.

Это всё вузовский курс термодинамики.

Автор: Алекс Унгерн 30.11.2017, 21:21

Чтобы перевести тепло в ИК лучи, вы выделите тепла больше, чем переведете.

Автор: Серый Манул 30.11.2017, 21:36

ну вы ваще, марш читать термодинамику! ИК лучи всегда испускаются, исключение абсолютный нуль Кельвина.

Автор: Серый Манул 30.11.2017, 21:46

В этой тупой теории тепловой смерти как раз таки остывание всего и связано с лучеиспусканием.

Автор: Алекс Унгерн 30.11.2017, 22:56

ИК излучатель и просто нагретое тело - немного разные вещи.

Автор: al1618 30.11.2017, 22:59

С концами. Ухнет как в бездну.

Чушь сказали. ИК излучение одно из немногих равновесных.
Это грубо говоря собственная частота колебаний молекул тела. Колебания решетки (фононы) свободно и без потерь переходят в ИК и микроволновое излучение (фотоны) - у них совпадает энергия и квантовое число.
Так что излучением (если приходит) можно нагреть, а можно и охладить (если оно уходит и не возвращается)
И да - есть упомянутый Серый Манул резонансный эффект - падающий фотон вызывает излучение такого же.

Автор: Алекс Унгерн 1.12.2017, 1:18

Да это на нобелевку тянет. Дураки-то до сих пор фреон по трубам гоняют и огромные внешние блоки кондиционеров вешают. А тут само свободно переходит и в бездну.

Автор: Борисыч 1.12.2017, 11:30

Почтенный,
Я где-то говорил, что лазером ничего нельзя нагреть? А не врете ли вы? Я всего лишь говорил, что энергию реликтового излучения нельзя использовать для получения какой-либо работы. Вам понятна разница? Вы полагаете, что лазер или микроволновка являются тепловыми излучателями? Что у них спектр нагретого тела?
Я вам еще тысячу раз скажу: использовать тепловое излучение источника, находящегося в равновесии с приемником, нельзя в принципе. И это в полной мере относится к реликтовому излучению.
А насчет «бесконечной теплоемкости» черного тела пояснить у вас кишка тонка (ибо спороли явную чушь), поэтому вы и переводите стрелки.
Кстати, вы еще, кажется, утверждали, что от Солнца можно в фокусе линзы получить температуру больше 6000 градусов. Вы по прежнему это утверждаете?

Автор: Серый Манул 1.12.2017, 11:50

просто по разному интерпретируете один и тот же закон. Это как цветовая температура и тепловая температура.

Автор: Серый Манул 1.12.2017, 11:51

Любое тело выше 0К есть ик-излучатель.

Автор: Серый Манул 1.12.2017, 11:54

А вы думаете почему планеты холодные? Из-за теплового излучения.

На земле охлаждать излучением не выгодно. Из-за наличии атмосферы. Слишком долго. И надо много вакуума.

Автор: Fr0st Ph0en!x 1.12.2017, 17:04

Она давно и достаточно успешно решена, хотя трудностей много, конечно.

Излучать в вакуум ничего не мешает.

Почитайте, как сейчас решается проблема теплоотведения от корабля\станции, масса информации в открытом доступе.

Автор: Алекс Унгерн 1.12.2017, 20:28

Одну минуточку. Мы тут вроде изначально обсуждали дальний космолет, фактически космический город. И было предложено дистиллировать мочу, для чего требуется большое количество тепла. Никакими нынешними решениями проблему теплоотвода не решить.

Автор: Серый Манул 1.12.2017, 21:14

мочу электричеством разлагать можно

Автор: al1618 1.12.2017, 22:27

Серьезно? А вы конструкцию стоящую в любом офисе куллера смотрели?

Автор: Алекс Унгерн 2.12.2017, 0:06

А электричество откуда? Опять же второй закон.

Тепла по мощности вырабатывает больше, чем холода. Как и любой охлаждающий агрегат.
Кстати, один человек в среднем в состоянии покоя вырабатывает 100 Вт тепла. При активности от 300 до 500 Вт.

Автор: al1618 2.12.2017, 0:42

Значит не замерзните.
Меня порой удивляет душевная леность некоторых любителей задавать вопросы.
То что мило смотрится в ребенке, дико раздражает во взрослом человеке, вот же она - сокровищница знаний человечества, не надо идти в ЦНБ, только руки протяни - библиотека конгресса к твоим услугам.
Не знаешь где искать - все ключевые слова "тепловой насос", "абсолютно черное тело", "излучение" тебе сказали. Калькулятор встроен в операционку.
Нет, строят теории заговора против электрического чайника и кондиционера.

Автор: al1618 2.12.2017, 2:35

Итак небольшой ликбез для людей не желающих пользоваться гуглом, головой и калькулятором.
Как не удивительно

Серый Манул тоже попал бы в их число не сделай оговорку про "одежду"
Но для простоты считаем что чел вышел погулять в одних трусах но дышать может , допустим кислородную маску он взять не забыл.
Итак - потери энергии излучением определяются законом Стефана - Больцмана
j=q*T^4
Где q- постоянная Больцмана = 5,67*10^(-8)
Итак человек с нормальной температурой будет излучать 521 ватт с одного м2
Излучает понятно кожа а ее в человеке 1,5-2,3 м2 принимаем за 2 м2 (детей и миниатюрных женщин в космонавты берут редко)
Итого общие теплопотери 1042 ватта = округляем до 1000 - трусы то он не забыл шутка
Теперь немного о теплоемкости и теплопроводности
Чтоб нагреть(охладить) 1 кг человека на градус нужно 3000 - 3500 Дж у кожи показатели приблизительно такие же
Подвод тепла к поверхности из глубины идет со скоростью 450-500 ватт на сантиметр на градус

Несложное сравнение теплоподвода и теплопотерь (разница в двое) отдаляют неприятную перспективу еще живым покрыться ледяной коркой - замерзать человек будет "одним куском" вопрос - как быстро.
Допустим вес 80 кг
Значит тушка космонавта охладится на 1 градус за 80*3000/1000= 240 сек
Человек цепенеет при 32,2 впадает в кому при 29,5 и однозначно гибнет при 26,5
На десять градусов наш экстремал охладиться за 2400 сек или 40 минут

Автор: Алекс Унгерн 2.12.2017, 3:32

Не понял тезиса пафосного выступления. Захотелось красиво самовыразиться? Я пять лет занимался бизнесом по установке кондиционеров и принципы работы и расчеты по охлаждению площадей знаю получше некоторых. И каждый ваш кулер в офисе входит в таблицу расчетов как источник тепла, а не холода.

Автор: al1618 2.12.2017, 4:41

Я и говорю - нелюбопытность и применение готовых ответов без понимания сути.
Следующий ост прочитать, я так понимаю "многа букафф ниасилил"?

Автор: Серый Манул 2.12.2017, 9:09

Ядерный реактор, солнечные батареи...

Автор: al1618 2.12.2017, 10:53

Топливные элементы. Тот же поглотитель углекислоты выделяет дохрена тепла - двигатели внешнего сгорания.

Автор: Серый Манул 2.12.2017, 11:20

эффективность меньше, чем у ядерного. Хотя всё зависит от уровня реализации.

Я бы термоядерный реактор поставил и не парился бы.

Есть еще термоэлектрики, пока что они имеют низкий кпд, но если его повысить, то это бы решило проблему съема тепла.

Автор: al1618 2.12.2017, 11:29

Это о чем? если ТЭ то у них эффективность выше 60% причем преобразования сразу в электричество.
Если о "внешниках" то пох - там утилизируется то тепло что и так уйдет в радиаторы - как раз излучение космонавтов, перешедшее в тепло освещение, сброс работающей аппаратуры и т.д.
И КПДе там под 15-20-25%

Автор: Серый Манул 2.12.2017, 11:33

хм... почитал, а ведь эффективность преобразования действительно высокая. Чёж их все на ядерные станции для съема энергии не поставят? Неужели настолько дорогие материалы?

Автор: al1618 2.12.2017, 11:47

так на АЭС турбины тоже с высочайшим КПД - за 40% стоят
А тепло там утилизирую по другому. И на АЭС мощности - это имеет значение
Ну и как понимаете "космические" движки с земными не сравнить - стоимость выведения делает их рентабельными будь они хоть из платины, хоть из осмия или графена
А на земле материал производимая энергия не окупит никогда.

Автор: Борисыч 2.12.2017, 12:54

Фигня. Во-первых, эффективная поверхность кожи человека не превышает 1,5 м кв. Во-вторых, при расчете излучения нужно учитывать, что степень черноты человека не равна единице. Правда, в ИК-диапазоне, где он и будет в основном высвечиваться, она не сильно от единицы отличается - где-то 0,97. Мелочь, но все же.... В-третьих, температура кожи голого человека (комфортная) составляет 33 градуса. Все это дает суммарную мощность потерь 730 Вт. таким образом, время охлаждения до критически опасной температуры составит уже не 40, а 55 минут. Далее, потери на излучение будут убывать по мере остывания кожи. Не вдаваясь в тонкости, примем, что время охлаждения до смертельной температуры составит 60 минут.
А теперь смотрим дальше. На околоземной орбите мощность потока солнечной радиации составляет 1,36 кВт/м кв. При эффективной площади кожи, освещаемой солнцем, 0,75 м кв. и альбедо кожи около 0,4, общая мощность, поглощаемая человеком, составит 610 Вт - вполне сопоставимо с мощностью потерь на излучение. На низких орбитах время пребывания в тени составляет около 2500 с (42 минуты), столько же - на солнышке. Т.е. заметно меньше критических 60 минут. Вне околоземной орбиты, в свободном космосе, там, где нет тени Земли, человек и вовсе не замерзнет - разумеется, если будет находиться на расстоянии от Солнца, равном или же меньшем диаметру земной орбиты. К тому же ему нужно вращаться вокруг своей оси, чтобы не подгореть с одного бока. Уже близ орбиты Венеры человек гарантированно не замерзнет. На орбите Меркурия получится шашлык.

Автор: al1618 2.12.2017, 13:07

А вы вдайтесь в тонкости, а то слишком много у вас предположений однако
Уже и орбиту Земли накой-то приплели, и степень черноты которая за баланс поглощенного и излученного тепла отвечает - кто его вне источников тепла греть будет 3 К вакуума?
Тщательнее и желательно с расчетами
И кстати у вас альбедо противоречит коэффициенту черноты не может быть одновременно 0,97 и 0,4

А так да - попытка реабилитироваться засчитана.

з.ы. Нет не засчитана. Придется вам рассказать как не имея РД вращаться вокруг оси в невесомости. Тратить на это кислород запрещается.

Автор: Борисыч 2.12.2017, 14:00

Ничем не противоречит. Человек излучает в ИК - и там степень черноты 0,97. А Солнце светит от ультрафиолета до ИК, и человек отражает и рассеивает в этом диапазоне около 40 процентов излучения. И где это у меня написано, что альбедо 0,97? Врать-то зачем? Лучше все же поведайте о том, почему теплоемкость черного тела бесконечно велика. Как-то вы увиливаете...
Это что означает? На каком языке? Осмысленнее выражайтесь.
Я привел достаточно расчетов - в отличие от вас, один только "расчет" теплопередачи чего стоит. Равно как и мощности излучения.
А для вращения не нужно двигателя. Могу предложить три варианта:
1) Вращение изначально, с момента покидания корабля. Толкнулся одной ногой - и закрутился. В космосе сложнее не вращаться, чем наоборот.
2) Космонавт бросает что-нибудь, пока не успел окочуриться. Например, трусы. Если траектория полета трусов не проходит через центр массы космонавта, то тот неизбежно закрутится. Закон сохранения момента импульса при этом никак не нарушается.
3) Космонавт вращает какой-нибудь частью тела, например, рукой. В силу все того же закона сохранения момента импульса остальное тело будет вращаться в обратную сторону. Так падающая кошка вращает лапкой, чтобы приземлиться на ноги.

Автор: Алекс Унгерн 2.12.2017, 14:55

О как. Да тут, смотрю, уже и вечный двигатель обосновали.

Автор: al1618 2.12.2017, 16:24

виляете вы или банально не слышали про закон Киргоффа - вики вам в помощь.
Насчет вращения части тела - молодец, Перельмана видимо читали. Успехов!

Автор: Серый Манул 2.12.2017, 22:29

http://www.fantasts.ru/forum/goto.html?http://n-t.ru/tp/ts/sk.htm про термоэлектрики

Автор: Борисыч 2.12.2017, 23:13

Виляете вы. Закон Кирхгофа не имеет ни малейшего отношения к теплоемкости. Вы уже в пятый раз увиливаете от ответа: на каком основании вы заявляете, что теплоемкость абсолютно черного тела бесконечно велика? Гордость не дает признаться, что спороли чушь?

Автор: Серый Манул 2.12.2017, 23:46

Надо кстати уточнять какой закон Кирхгофа, а то их очень много.

Автор: al1618 3.12.2017, 0:31

Sapienti sat!

Автор: Серый Манул 3.12.2017, 0:34

Ни силен в латыне, переведите

Для физик ов свои законы Кирхгофа, а для химиков свои.

Автор: al1618 3.12.2017, 1:23

Разумному - достаточно

Мы перед этим с Борисычем спорили о том что "степень черноты" в 0,97 ну никак не совмещается с альбедо 0,4
Так что этого вполне достаточно чтоб понять о каком законе Киргофа идет речь
И судя по тому что Борисыч пропал он понял какую чухню в очередной раз спорол:
в силу закона Кирхгофа степень черноты равна коэффициенту поглощения: ϵ = α = 1 − ρ − τ , где α — коэффициент поглощения, ρ — коэффициент отражения, а τ — коэффициент пропускания.
Чтобы при р=0,4 получить α=0,97 коэффициент пропускания должен стать отрицательным

Автор: Борисыч 3.12.2017, 11:29

По-вашему, я должен был во втором часу ночи обдумывать ваши глупости и писать ответы? Много чести!
Коэффициент отражения является функцией длины волны. Вы будете отрицать, что красная тряпка в красной части спектра отражает больше, чем в синей? Человеческое тело почти черное в ИК-диапазоне, а вот в видимом, если космонавт не негр - ну, сами понимаете. Для вас специально цитирую по Вики: "Значение альбедо для данной длины волны или диапазона длин волн зависит от спектральных характеристик отражающей поверхности, поэтому альбедо отличается для разных спектральных диапазонов (оптическое, ультрафиолетовое, инфракрасное альбедо) или длин волн (монохроматические альбедо)." Для расчета теплоизлучения человека важно знать альбедо в ИК, потому что только в ИК оно и светится. Для учета поглощения солнечных лучей нужно среднеинтегральное альбедо от ИК до УФ, или хотя бы в желтой части спектра, где мощность солнечной радиации максимальна.
al1618, может, вы и выучили пяток формул, но пользоваться ими не умеете.
Так что там с бесконечной теплоемкостью черного тела? Увяли?

Автор: al1618 3.12.2017, 13:35

Не упорствуйте в ереси
Уже все кроме вас поняли чему равна теплоемкость абсолютно черного тела или посмотрели вики.
Но если ест желание - выставляйте себя неучем и дальше
Неуч он не потому неуч что не знает, а потому что не желает учится даже когда ему о незнании сказали.
Успеха в изучении законов Киргоффа!

Автор: Борисыч 3.12.2017, 14:47

Если человек после шести (!) раз заданного простого вопроса вместо ответа кривляется и прикидывается дураком, то тут уже просматривается система. Кстати, al1618, это вам нужно повторить закон Кирхгофа - именно из него следует, что нельзя использовать реликтовое излучение в качестве источника энергии. Марш учить букварь, двоечник!

Автор: Алекс Унгерн 3.12.2017, 16:03

Бросьте. Спорить с человеком, копипастящим википедию и набрасывающим для красоты умные слова из гугла, бесполезно.

Автор: Fr0st Ph0en!x 4.12.2017, 12:49

Ну, судя по вашему ответу на мое сообщение про радиаторы, вы вначале вообще не очень поняли, о чем речь. Качественных отличий я не вижу, они скорее количественные. Другого способа отводить тепло в космическом пространстве, кроме как излучением, все равно нет. Можно, конечно, придумать какое-нибудь извращение типа выброса отработанного теплоносителя (теплопоглотителя) в вакуум, но эта схема выглядит еще более сложной и менее эффективной. Да и охладителя не напасешься.

Автор: Алекс Унгерн 5.12.2017, 2:12

Я изначально исходил из соображений большого (межпланетного или межзвездного) космического корабля с большим количеством экипажа и работающих тепловыделяющих приборов, со своими технологическими процессами по жизнеобеспечению. А мне стали приводить примеры теплоотведения современных орбитальных скорлупок. Тепло еще надо собрать и донести до внешнего излучателя. А это снова энергия и тепловыделение.

Автор: Fr0st Ph0en!x 5.12.2017, 12:57

Ну и представьте корабль, сплошь утыканный здоровенными радиаторами. Говорю же, отличие количественное, а не качественное.

Автор: al1618 5.12.2017, 19:27

Ну "сферхпроводниковый" эффект Зиабека тут очень даже перспективен.
Как впрочем и банальные системы охлаждения на жидких металлах (цезий) и даже твердых (алюминий)
можно банально гонять воздух в рамках цикла стирлинга причем энергию на перекачку берем прямо из него
сильно зависит от того что это за аппаратура и сколько надо отвести.

Автор: Борисыч 6.12.2017, 10:43

На цезии? Ну-ну.
1. Температура плавления цезия около 28 градусов, значит, его нельзя использовать как жидкий теплоноситель ниже этой температуры. Или al1618 хочет нагреть корабль до 500 градусов? У цезия низкая теплоемкость (у воды 4 кДж/кг/К, у цезия - 0,24 кДж/кг/К, и даже объемная теплоемкость у него почти в 10 раз хуже, чем у воды. Теплопроводность цезия лучше, только проку в этом нет. Наконец, чудовищная пожароопасность, коррозионная активность и дороговизна цезия ПОЛНОСТЬЮ исключают возможность его применения в системе охлаждения в космосе. Откуда у этой бредовой идеи ноги растут? а вот откуда: щелочные металлы (только не цезий, а натрий и его сплавы) используют как теплоноситель в первичных контурах атомных реакторов. Преимущество таких сплавов в высокой температуре кипения.
Все эти стирлинги, эффекты Зеебека (т.е. термопары) - полный бред. Что может оказаться действительно эффективным, так это тепловые трубы.
А теперь посчитаем. Пусть сбрасываемая на радиаторы мощность P = 10 кВт, теплоноситель - вода с температурой на входе 25 (T1) и на выходе 15 (T2) градусов. Расход воды определим так: N=C*m*(T1-T2)/t, откуда, при С=4000 Дж/кг/к и t=1 с, m=0,25 кг/с. Теперь прикинем мощность на прокачку, положив перепад давлений на входе и выходе P в 10 метров водного столба (1 атмосферу). N=P*V, где V - cекундный расход теплоносителя (0,25 л/с=0,00025 м куб./с). Учтя, что давление в 1 атмосферу - это 10^5Па, находим мощность насоса 25 Вт - т.е. всего 0,25% от отводимой тепловой мощности. Было бы о чем страдать!
Резюме: проблемы расхода энергии на прокачку теплоносителя, как и проблемы выбора теплоносителя, не существует.

Автор: Серый Манул 6.12.2017, 11:18

цезий жахнет мало не покажется, честно говоря металлические теплон6осители это еще от идиотизм. Щелочные металлы жуть, а свинец бредова.

Автор: moiser 6.12.2017, 23:06

Ну да. Все беды от большого ума. Почитаешь вот такое на досуге и поверишь, что человек в космосе может в одних трусах выжить. Странное дело - формулы одно говорят, а физиология совсем другое.
Но я знаю, как человеку в одних трусах выжить в космосе и не загнуться. Пока кислороду хватит, конечно. Не поверите! Просто засуньте его в бутылку из стекла. Хоть год проживёт, если конечно, ещё и кормить, поить будут.

Автор: al1618 7.12.2017, 0:08

Да уж.
Хорошо что проектировщики систем охлаждения (в т.ч. и в космосе) не читают Борисыч-а
А то б побили.

Борисыч что у вас гореть то будет в вакууме?
Куды ж вы да в калашный ряд - для 25 градусов размер радиатора сначала посчитайте, и вес.
А что с этими трубками будет если насос откажет или трубка какая засориться? Да кому в здравом уме прийдет в голову идея использовать теплоноситель (чуть ети его не единственный на Земле) увеличивающийся в объеме при замерзании?

Автор: Борисыч 7.12.2017, 12:23

Вы тепло из вакуума или из корабля с воздухом и водой собрались отводить? И монтировать всю эту систему, и доставлять теплоноситель собрались из космоса, или же с земли?
Уже считали. В том числе и Вы. Расчет дает 450 Вт/м кв. Радиатор 10х10 метров даст возможность отводить 90 кВт тепла. Если вы полагаете, что нутро корабля нагрето до тысячи градусов и космонавты там и сидят - флаг вам в руки. А вес радиатора не связан напрямую с его размером. И, кстати, мощность радиаторов с единицы площади одного порядка с мощностью солнечных батарей. И площади их примерно одинаковы, например, на МКС.
Лучше скажите, что будет, если засорится труба или насос с любезным вашему сердцу цезием...
А про расширительный бачок слышали? А про то, что температура замерзания водных растворов солей может достигать минус 70 градусов, слышали? В конце концов, возьмите спирт - тот тоже имеет низкую вязкость, высокую теплоемкость, низкую точку замерзания... Но не цезий же!
Разработкой систем охлаждения приходилось заниматься вполне профессионально. В том числе, например, это: http://www.fantasts.ru/forum/goto.html?http://www.freepatent.ru/patents/2531357 Пока никто не побил, разработка производится и продается. А как вы, пахали на этом поле, или слышали краем уха?
А что там про бесконечную теплоемкость слышно? Ась?

Автор: Fr0st Ph0en!x 8.12.2017, 2:50

Выпьютъ-съ!

Автор: Серый Манул 8.12.2017, 5:24

Метанол подмешают

Автор: Fr0st Ph0en!x 8.12.2017, 5:42

Значит, выпьютъ-съ и ослепнут.

Автор: Василь 26.4.2018, 2:05

Логически вопрос решается очень просто. Матан + Воображение

Автор: Главный Маг 26.4.2018, 22:09

Гы-гы, украли от Чужих установку преобразования элементов - суют железо, получают воду...

Автор: DzhOKer 3.12.2018, 23:52

Нет, ну что за двоечники. Поинтересовались бы хотя бы, откуда берётся тепловой баланс планет.

Любое нагретое тело испускает тепловое излучение широкого спектра. Частота, на которую приходится максимальная мощность излучения, прямо пропорциональна температуре тела. Мощность пропорциональна площади поверхности тела (в случае с шарообразной планетой - 4PiR², в случае с плоским листом железа - площадь одной стороны этого самого листа, умноженная на два), четвёртой степени температуры и поглощательной способности тела на частоте излучения (в первом приближении берём поглощательную способность на пиковой частоте). При этом оно охлаждается.

Если это самое излучение попадает на другое тело с ненулевой поглощательной способностью на частоте этого самого излучения, оно этим телом поглощается и нагревает его. Мощность нагрева прямо пропорциональна мощности излучения, площади сечения тела (в случае с шарообразной планетой - PiR², в случае с плоским листом железа это зависит от ориентации листа относительно источника излучения, если он расположен перпендикулярно потоку, площадь будет равна попросту площади одной стороны листа, если торцом - при идеально тонком листе она будет равна нулю) и обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника излучения.

Соответственно, чтобы посчитать тепловой баланс тела в космосе, нужно выяснить внутренний тепловой баланс (происходят ли внутри объекта экзотермические/эндотермические химические или ядерные реакции, если мы рассматриваем звезду, то это всё её энерговыделение, если планету, то эти реакции столь малы, что ими можно пренебречь, если космический корабль, то это химический или ядерный реактор на самом корабле (люди, жрущие углеводы и вдыхающие кислород, канают за химический реактор)), прибавить к этому нагрев от внешнего излучения и посчитать, при какой температуре мощность теплового излучения самого тела будет равна сумме первых двух. Если речь идёт просто о мёртвом куске камня/железа сравнительно небольших размеров - это и будет, собственно, температура тела, если объект у нас большой (естественный спутник хотя бы) - будет температурная дифференциация между освещённой и затенённой стороной, если объект сложной формы (не шар, попросту говоря, а точнее - сложность формы определяется соотношением Shape=S_max/S_min, то есть максимальной и минимальной площади сечения, у идеально тонкого листа она стремится к бесконечности, у шара равна единице), то мы можем сильно менять температуру простым поворотом объекта относительно источника излучения (при отсутствии внутренних источников минимум и максимум отличаются в Shape^1/4 раз, то есть для климат-контроля в пределах 273-323⁰К достаточно иметь коэффициент сложности формы 2 - это параллелепипед со сторонами 1:1:2).

Если же мы говорим о гипотетическом корабле в межзвёздном пространстве, где отсутствуют внешние источники тепла, тепловой баланс сводится к уравниванию энерговыделения бортового термоядерного реактора и теплового излучения, испускаемого обшивкой корабля. Если выходит температура выше допустимой - это решается навешиванием дополнительных радиаторов (а если их навесить нельзя по каким-то техническим соображениям - у вас проблемы), если ниже - нужно повысить альбедо обшивки в ИК-диапазоне или увеличить мощность реактора (а если по техническим соображениям... вы поняли).