달은 Robert Zubrin의 화성 정착 계획이 작동하기에 충분한 물을 가지고 있습니까?


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로버트 주 브린 (Robert Zubrin)의 "화성 사례 (The Case for Mars)"에서 물을 찾고 물을 수소와 산소로 분해하기 위해 전기 분해를 사용하여 화성을 해결하려는 계획을 설명합니다. 이것은 승무원이 호흡 할 수 있도록 차량과 공기를위한 연료를 제공합니다. 비슷한 계획으로 달을 정착시킬 수 있습니까? 달에 합의가되기에 충분한 자원이 있습니까? 달에 충분한 물이 있습니까?


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우주 탐사에서 아마도 더 좋은 질문 일지 모르지만 이것은 여기 주제에 관한 행성 과학 (달수 분석)과 관련이 있습니다.
called2voyage

달의 축 기울기가 안정적이라면 문제가된다고 생각합니다. 그렇지 않은 경우, 극지 분화구의 휘발 물이 오래 축적되지 않았을 수 있습니다. 다음 달 ISRU에 대한 박사 폴 D. Spudis에 의해 짧은 최근의 이야기는 다음과 같습니다 youtube.com/...은
LocalFluff

Spudis 박사는 위에 링크 된 비디오에서 18시 50 분에 음력 분화구의 수빙 수량이 6 억 미터 톤이라고 말합니다. 2200 년 동안 매일 지구에서 우주 왕복선 발사에 연료를 공급하기에 충분합니다.
LocalFluff

답변:


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자급 자족은 엄청나게 넓은 용어입니다. 우리는 그렇습니다. 달에 물이 있고, 그렇습니다. 스스로 지속 가능한 방식으로 필요한 전기를 생산할 수있는 가능한 방법이 있지만, 실제 질문은 동시.

당신은 달에 지표수 또는 지하수가 존재할 수 있고 대량 추출에 적합한 장소는 극도로 영구적으로 어두운 지역입니다. 실제로 ISRO (Indian Space Research Organisation) 찬드라 야안 -1 (Chandrayaan-1) 우주선은 달의 남극 지역에서 표면 달의 잔유물 광물에 잠겨있는 물, 소행성에서 비롯된 혜성, 달의 깊은 곳까지 퍼지는 혜성에 대한 증거를 발견했다. 표면에 가까운 물. 햇빛과 태양 복사에 노출되는 달의 다른 지역에있는 자유 형태의 물은 가스 형태로 직접 승화되고 이온화와 함께 수소 원자를 잃게되므로 수소와 산소 원자는 여전히 어느 정도 표면에 묻혀있을 수 있습니다 미네랄을 추출하면 추출이 너무 정교해질 것입니다.

그러나 수원을 찾을 수있는 곳이라면 어디든지 추출 설비에 전력을 공급하기 위해 많은 양의 전기가 필요합니다. 나중에 전기 분해를 사용하여 분자수를 구성 원자로 분리하고 극저온 조건에서 추진제 성분, 산화제로서이 원액 액체 산소 (또는 LOX)로 적합하며, 로켓 연료보다 분자량의이 원액 액체 수소 (또는 LH2)의 두 배가된다. 전기 문제는 식물에 전력을 공급하기 위해 자신과 많은 양의 전력을 공급하지 않는 한 태양 광 발전으로 사용하거나 음력 regolith 내장 헬륨 -3 (또는 3 He) 을 사용하는 것이 좋습니다 3 세대 헬륨 -3 핵융합로에 전력을 공급하십시오. 예를 들어 내 대답이어떻게 할 수 있는지 우주 탐사 .

따라서 음력 자원 이용에 대한 주요 수수께끼는 당분간 필요한 전력을 생산하는 자립 가능한 방법이있는 충분하고 실행 가능한 물 자원을 찾는 것입니다. 내가 생각할 수있는 한 가지 옵션은 태양 달의 적도에 가장 많이 노출되어 있고 중수소와 삼중 수소 수소 동위 원소뿐만 아니라 음력 regolith에서 헬륨 -3을 추출하는 것입니다. 이들 모두는 코로나 질량 방출 (CME)에서 포함됩니다. 산화 된 광물을 분쇄 하여 수소 동위 원소의 존재로 흘리게 하여 필요한 산소를 생성 할 수 있으며 , 앞서 언급 한 바와 같이 헬륨 -3을 사용하여 물 분자를 구성 원자로 분해하기 위해 필요한 전기를 생성하는 융합 반응을 유지할 수있다 전기 분해에 의한 수소 및 산소의.

이 수소 및 헬륨 동위 원소의 실제 양이 실제로 음력 regolith에 포함되어 있고,이 퇴적물이 그 안에 얼마나 오래 남아 있는지, 태양 복사에 의해 충격을받을 때 regolith의 정적 전하로 인해 적어도 한동안 머무를 수 있습니다. 그러나 이것은 완전히 다른 질문이며 현재 우리가 아직 대답 할 수없는 질문입니다. 음력 외기권과 먼지 환경에 대한 연구는 LADEE (Lonar Atmosphere and Dust Environment Explorer)의 유일한 목적으로, 우리는 거의 그곳에서 시작했습니다. 방금 언급 한 이러한 이론에 대한 결정적인 과학적 증거를 제공 할 수 있다면 대략 1 년 안에 알게 될 것입니다.


에너지 문제는 14 일의 암흑으로 고통받는 적도보다 극에서 더 작습니다. 달의 극에서, 일정한 일사량이 거의있는 분화구 산마루는 물 얼음이있는 영구적으로 그늘진 분화구 바닥 옆에 위치합니다. 태양 전지판은 케이블 또는 전자 레인지를 통해 화구 아래의 로봇에 전력을 공급할 수 있습니다. 채굴 작업은지면을 가열하고 휘발성 물질이 승화 될 때 수집하는 것만으로 구성됩니다.
LocalFluff

@LocalFluff 문은 축 방향으로 약간의 기울기를 갖기 때문에 영구 햇빛이있는 지역은 드물고 그 사이에 있습니다. IIRC는 단일 분화구 주위의 음력 북극에서 소수의 봉우리 만 인정하며, 우리가 아는 한 남극에는 없습니다. 따라서 하나의 큰 분화구에 충분한 수빙 구역이 있다고 가정하면 말할 수 있습니다. 당신은 거대한 온도 차이를 다루고 있지만 지구와의 통신이 필요한 경우 달 극 궤도에 여러 개의 중계 위성이 필요합니다. 이 모든 것은 달의 적도 IMO에서 훨씬 간단합니다. 그러나 새로운 답변을 게시하십시오.
TildalWave

아 네, 여기 있습니다. Wikipedia 기사의 달 : 계절에 대한 자세한 정보 . 달의 북극에있는 피어리 분화구 가장자리에있는 4 개의 산악 지역을 언급합니다 .
TildalWave

아래에 링크 된지도는 음력 남극의 일사 시간을 보여줍니다. 가장 밝은 크레이터 림은 95 % 이상의 일사량을 나타냅니다. 즉, 최대 절전 모드 또는 저장된 전력 (예 : 지역 자원을 사용하는 연료 전지)에서 한 달에 36 시간 미만을 의미합니다. apod.nasa.gov/apod/ap110423.html 지구와의 가시선 통신과 동일하며 달 통신이 필요하지 않습니다. 지면 온도는 태양에 대한 각도로 인해 극에서 낮아지고 일사량이 거의 일정한 곳에서 더 안정적입니다. 최적의 지역과 자원은 예측 가능한 로켓 발사 능력에 비해 크다.
LocalFluff 2016 년

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@LocalFluff OK, 다른 가능한 대답을 설득 할 필요가 없습니다. 나는 내가 가진 정보와 나에게 가장 의미가있는 것으로서 내 것을 썼습니다. 타당성에 대한 정보와 아이디어가 다른 것 같습니다. 다른 답변을 작성하십시오. 더 많이, 메리. 나는 여기서 제안한 옵션과 결혼하지 않았습니다. ;)
TildalWave 2016 년

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또한 화성은 ~ 95 % CO2 (Zubrin이 만드는 주요 지점 중 하나)로 구성된 훨씬 더 실질적인 분위기를 가지고있는 반면, 달의 분위기는 비교가되지 않습니다. 이것이 왜 중요한가? 가져올 수소 공급과 결합하여 CO2를 H2와 결합하여 로켓 연료로 사용할 수있는 메탄 (CH4)을 생성 할 수 있습니다. 물도 생산할 수 있습니다. Sabatier 반응을 참조하십시오 .

"화성의 경우"에서 60 페이지는 또한 CH4 / O2 및 CO / O2 추진제 시스템의 장점과 단점에 대해 이야기하고 있는데, 전자가 수소를 이용할 수 있다면 실제로는 더 나은 대안이다. 또한 정착지에 대해 이야기 할 때 탐사는 중요한 기능입니다. 화성 대기 CO2를 사용하여 차량용 연료도 공급할 수 있습니다.

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