月にはロバートズブリンの火星の解決計画を機能させるのに十分な水がありますか?


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ロバートズブリンの「火星の場合」では、水を見つけ、電気分解を使用して水を水素と酸素に分解することにより、火星を解決する計画を概説しています。これにより、車両の燃料と乗務員が呼吸する空気が提供されます。同様の計画で月を定住させることはできますか?開拓地が自給自足になるのに十分な月面の資源はありますか?これが実行可能になるのに十分な月の水がありますか?


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おそらく宇宙探査ではもっと良い質問ですが、これは、ここで話題になっている惑星科学(月の水の分析)に関係しています。
called2voyage

月の軸方向の傾きが安定しているのかと思います。そうでない場合、極域クレーターの揮発性物質が蓄積するのに長い時間がなかった可能性があります。ここで月面ISRUに関する博士ポール・D. Spudisによって短い最近の話だ:youtube.com/...
LocalFluff

上記にリンクしたビデオの18:50に、Spudis博士は、月の極のクレーターにある水の氷の推定量は6億メートルトンであると言います。(地球からの)スペースシャトルの打ち上げに2200年間毎日燃料を供給するのに十分です。
LocalFluff 2014年

回答:


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自給率は信じられないほど広い用語です。はい、月には水があり、必要な電力を自立可能な方法で生成する実行可能な方法があると主張できますが、実際の問題は、両方に実行可能な月の領域があるかどうかです同時に。

ご存知のように、月面に地表水または地表近くの水が存在し、大量抽出に適している可能性が最も高い場所は、その極性の永続的に暗い領域です。実際、ISRO(Indian Space Research Organization)のChandrayaan-1宇宙船は、月の南極域にある表面の月のレゴリス鉱物に閉じ込められた水、小惑星に由来する可能性が高い水、および月のコア内に深く埋め込まれている彗星の衝突の証拠を検出しました。地表に近いマグマ水。太陽光と太陽放射にさらされている月の他の地域の自由形式の水は、直接ガス形態に昇華し、電離により水素原子が失われるため、水素原子と酸素原子がまだある程度表面に埋め込まれている可能性があります層の鉱物、抽出はそこにあまりにも手の込んだ可能性があります。

しかし、水源がどこにあっても、抽出プラントに電力を供給し、後で電気分解を使用して分子水をその構成原子に分離し、極低温条件下で二原子液体になるように圧縮する必要があります。推進剤成分、酸化剤としての二原子液体酸素(またはLOX)、ロケット燃料の二倍の分子量の二原子液体水素(またはLH2)として適しています。電気の問題は、あなたが自分のものを持っていて、植物に電力を供給するためにそれを大量に持っていない限り、おそらくそれを太陽光発電として使用するか、月のレゴリスに埋め込まれたヘリウム3(または3 He)を利用することです。第3世代のヘリウム3核融合炉に電力を供給します。例えば私の上のこの答えを見てくださいそれをどのように行うことができるかについての宇宙探査

したがって、月の資源を利用することに対する主な難問は、当面は、必要な電力を生成する自立可能な方法もある十分かつ実行可能な採掘可能な水の資源を見つけ続けている。私が考えることができる1つのオプションは、太陽の月の赤道に最もさらされたままで、重水素とトリチウムの水素同位体、および月のレゴリスからヘリウム3を抽出することです。必要な酸素は、酸化ミネラルを粉砕し、水素同位体の存在でイオン化した水にかかせることで生成できます。ヘリウム3は、前述のように、水分子を構成原子に分解するのに必要な電力を生成する融合反応を維持するために使用できます。電解による水素と酸素の分解。

これらの水素とヘリウムの同位体のどれだけが実際に月のレゴリスに埋め込まれているか、そしてこれらの堆積物がそこに留まる時間。ただし、これはまったく別の質問であり、現時点ではまだ回答できません。月面の外気圏とダスト環境の研究は、LADEE(Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer)の唯一の目的です。私が今述べたこれらの理論について決定的な科学的証拠を提供できるかどうかは、およそ1年後にわかります。


極のエネルギー問題は、14日間の暗闇に苦しむ赤道よりも小さくなっています。月極では、日射量がほぼ一定のクレーターの尾根が、水の氷で恒久的に日陰になったクレーターの底の隣にあります。ソーラーパネルは、ケーブルまたはマイクロ波によって、その下のクレーターにあるロボットに電力を供給することができます。採鉱作業は、地面を加熱し、昇華する揮発性物質を収集するだけで構成されています。
LocalFluff 2014年

@LocalFluff月にもわずかな軸方向の傾きがあるので、恒久的な日光のそれらの領域はまれであり、それらの間にはありません。IIRCは、単一のクレーターの周りの月の北極の少数のピークのみが適格であり、私たちが知る限り、南極のピークはありません。だから、はい、あなたが言うことは可能です、より大きな単一のクレーターが十分な水の氷の貯留を保持していると仮定します。あなたは巨大な温度差に対処しているでしょうし、地球との通信が必要な場合、月極軌道にいくつかの中継衛星が必要です。これはすべて、月の赤道IMOで行う方がはるかに簡単な場合があります。しかし、新しい答えを投稿してください。
TildalWave 2014年

ああ、そうです。それについてのもう少し詳細な情報は、月面のWikipediaの記事:Seasonsにあります。それは...月の北極にあるピアリー火口の縁にある4つの山岳地帯について言及しています
TildalWave 2014年

下にリンクされたマップは、月の南極の日射量を示しています。最も明るいクレーターリムは、95%以上の日射時間を表しています。つまり、休止状態または保存された電力(ローカルリソースを使用する燃料電池など)で1か月に36時間未満です。apod.nasa.gov/apod/ap110423.html地球との見通し内通信と同じで、月面通信は必要ありませんでした。地面の温度は、太陽との角度があるため、極では低くなり、日射量がほぼ一定の場所ではより安定します。最適な領域とリソースは、予測可能なロケット打ち上げ能力と比較して大きいです。
LocalFluff 14年

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@LocalFluff OK、別の可能な答えを私に納得させる必要はありません。私は自分が持っている情報と、自分にとって最も理にかなっていると思われる情報に基づいて私のものを書きました。実現可能性についてさまざまな情報やアイデアがあるようですが、別の答えを書いてください。多いほど楽しい。私はここで提案したオプションと結婚していません。;)
TildalWave 2014年

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さらに、火星の大気は非常に大きく、約95%のCO2(これはズブリンが指摘する主要なポイントの1つです)ですが、月の大気は比較すると青ざめています。何でこれが大切ですか?持ち込まれる水素の供給と組み合わせると、CO2とH2を組み合わせて、ロケット燃料として使用できるメタン(CH4)を生成できます。水も生産できます。サバティエ反応を参照してください。

「火星の場合」の60ページでは、CH4 / O2およびCO / O2推進剤システムの長所と短所についても触れています。前者は、水素が利用可能であれば、本当に優れた選択肢です。また、和解について話すとき、探査は重要な機能です。車両の燃料は、火星の大気中のCO2を使用して供給することもできます。

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