超级大本营军事论坛

 找回密码
 成为超大会员

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 15018|回复: 100
收起左侧

[科普知识] 马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

[复制链接]
CDer:000640170
发表于 2021-01-11 17:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

更多精彩专业军事内容,期待你的加入!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?成为超大会员

x

火星上有现成的水和二氧化碳,假设这两种物质都充分,那如何合成甲烷?

工业上用的比较多,是水蒸汽通过炽热的碳,变成一氧化碳和氢气,即水煤气。

或者,拿来合成做甲醇,但没看到怎么做甲烷的,那他做甲烷准备用什么反应 ?




最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001129456
发表于 2021-01-11 17:59 超大游击队员 | 显示全部楼层
不是说火星上有甲烷吗?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001178977
发表于 2021-01-11 18:04 | 显示全部楼层
重力不一样吧,长期居住会不会发胖啊,感觉建造能有一个村的规模就相当庞大了
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000003905
发表于 2021-01-11 18:18 | 显示全部楼层
不要问。问就是有计划的。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001124628
发表于 2021-01-11 18:20 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 tantt 于 2021-01-11 18:21 编辑

火星上有二氧化碳,据说还有水,
所以可以这样:先用水制备氢,然后 CO2+4H2=催化剂,加热=2H2O+CH4


我虽然很佩服马斯克干成了火箭回收和复用技术,还有多发动机并联技术,但是,对火星制甲烷燃料还是完全不看好的。
在我看来,在火星上制备返程用甲烷燃料,远比不上发展太空加注技术,发射若干枚补给星舰去给载人星舰补给甲烷现实。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001124628
发表于 2021-01-11 18:23 超大游击队员 | 显示全部楼层
shengxiang 发表于 2021-01-11 18:18
不要问。问就是有计划的。

你这样本能反应地酸网友不太好,至少马斯克在火星上制备甲烷在原理上是可行的,
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001063626
发表于 2021-01-11 18:26 | 显示全部楼层
发展氢氧机就没有这种问题,但是马一龙的特斯拉不喜欢如“爆炸”“燃烧”“自燃”等关键词,搞氢氧机不符合打造科技感人设的商业战略。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001124628
发表于 2021-01-11 18:32 超大游击队员 | 显示全部楼层
Alpha_I 发表于 2021-01-11 18:26
发展氢氧机就没有这种问题,但是马一龙的特斯拉不喜欢如“爆炸”“燃烧”“自燃”等关键词,搞氢氧机不符合 ...

氢很难长期储存,而基于现在的技术,不太可能送去一个足够大的制氢装置,大到能在短时间内制备返程所需要的氢气。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001124628
发表于 2021-01-11 18:33 超大游击队员 | 显示全部楼层
而液态甲烷就可以长期储存,液氧也是
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001063626
发表于 2021-01-11 18:34 | 显示全部楼层

RE: 马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

tantt 发表于 2021-01-11 18:32
氢很难长期储存,而基于现在的技术,不太可能送去一个足够大的制氢装置,大到能在短时间内制备返程所需要 ...

马一龙就是吹个牛,打造个高科技人设,好卖车、炒股;
您还真当真了啊。
给你发个
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001124628
发表于 2021-01-11 18:35 超大游击队员 | 显示全部楼层
Alpha_I 发表于 2021-01-11 18:34
马一龙就是吹个牛,打造个高科技人设,好卖车、炒股;
您还真当真了啊。
给你发个

说的是原理,我在5楼已经说了完全不看好,你瞎吗
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000003905
发表于 2021-01-11 19:07 超大游击队员 | 显示全部楼层
tantt 发表于 2021-01-11 18:23
你这样本能反应地酸网友不太好,至少马斯克在火星上制备甲烷在原理上是可行的,

理论上可行,嗯,这句话说的特别精确。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000330052
发表于 2021-01-11 19:11 超大游击队员 | 显示全部楼层
马一龙在发射场旁边建海水淡化厂和太阳能电池阵的打算,有人解释一下么?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001083921
发表于 2021-01-11 19:50 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 庞加莱回归 于 2021-01-11 19:52 编辑

这个问题可以看《赶往火星》这本书,这本书是马一龙火星梦的起源,并且他之所以搞甲烷机,就是按照这本书的路线,书里详细的介绍了如何在火星,用小型核电站,水冰,和充满二氧化碳的火星大气制备甲烷和液氧
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001155810
发表于 2021-01-11 19:58 超大游击队员 | 显示全部楼层
造甲烷还不如投放二氧化碳工厂,为未来地球人移民火星提前做准备。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2021-01-11 20:38 | 显示全部楼层

RE: 马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

本帖最后由 孤岛田橫 于 2021-01-12 11:11 编辑
tantt 发表于 2021-01-11 18:20
火星上有二氧化碳,据说还有水,
所以可以这样:先用水制备氢,然后 CO2+4H2=催化剂,加热=2H2O+CH4


造甲烷这个事不一定马斯克自己做,他自己做也不是没得参考,很多同行都在研究。而且工程上问题并非是难得不行的那种障碍。问题主要是成本或重量之类的事情。俺是比较看好。
星舰加油没法取代火星土产燃料。
因为它即便Leo加满油,燃料也不够落火再返回(这个不准确)。

最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2021-01-11 20:56 | 显示全部楼层

RE: 马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

本帖最后由 孤岛田橫 于 2021-01-12 11:15 编辑
tantt 发表于 2021-01-11 18:20
火星上有二氧化碳,据说还有水,
所以可以这样:先用水制备氢,然后 CO2+4H2=催化剂,加热=2H2O+CH4

(这个重复了)
星舰不在火星造燃料,就回不来。在地球轨道Leo加满油也回不来。
具体的说,是它落火后剩下的燃料,都不够星舰空载起飞入轨的(这句说错了,后面有更正)。
如果要在环火轨道加油,发射量估计得大十倍(如果不追求100吨载荷返回,100吨载荷落火,缩减到几吨或几十吨,那么发射量2倍应该可行)。

或者说星舰的火星任务就是基于燃料当地生产设计的(所以这个也不准确,只要不贪,环火加油也可以)。

造甲烷很多同行都在研究,也不仅用于航天,好像有些催化剂失效的问题,但终究只是影响设备的重量耗材重量和成本。我觉得比较乐观问题不大。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000227629
发表于 2021-01-11 21:10 超大游击队员 | 显示全部楼层
shengxiang 发表于 2021-01-11 19:07
理论上可行,嗯,这句话说的特别精确。

不是理论可行。。。。其实各国早就在搞了。。。不过地球上主要考虑发电,也就是让CO2循环利用。。。太阳能电解水得氢和氧,氢和二氧化碳反应得甲烷,甲烷和氧燃烧发电。。。。到了火星,甲烷和氧液化就是火箭燃料。。。
我国甚至都实现了工业化。。。“我国在煤制气直接二氧化碳加氢反应制取甲烷、甲醇技术已经工业化,所需氧气通过空分机组获得,因此推广二氧化碳加氢甲烷化技术并不是一件难事。”
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001124628
发表于 2021-01-11 21:12 超大游击队员 | 显示全部楼层
孤岛田橫 发表于 2021-01-11 20:56
星舰不在火星造燃料,就回不来。在Leo加满油也回不来。
具体的说,是它落火后剩下的燃料,都不够星舰空 ...

星舰的干质比是固定的,并不是加注火星上制备的甲烷就能增加干质比,所以,如果在环火轨道上加注满燃料不能回来的话,在火星上加注更加飞不回来。
太空加注技术成熟的话,可以不只在绕火轨道上布署补给星舰,还可以在高轨道(准火-地转移轨道)上布署,总之,只要补给星舰足够,就可以给载人星舰加注满燃料。

由于火星的重力比地球小得多,如果满载燃料的星舰能够从绕地轨道飞去到火星,那么满载燃料的星舰就能够火星飞回来。

而液态甲烷、液氧都是可以长期储存的。

能够把一艘星舰射到火星,那么把十艘射去,就不存在技术上的难题了,唯一的困难是小钱钱。但是咱们讨论的是物理原理和技术,那个不在咱们的考虑范围之内。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000227629
发表于 2021-01-11 21:13 | 显示全部楼层

RE: 马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

日本东北大学1996年搭建的太阳能电解制氢制甲烷纯氧燃烧循环试验装置

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?成为超大会员

x
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001124628
发表于 2021-01-11 21:23 超大游击队员 | 显示全部楼层
还有,技术上完全可以把星舰(包括载人星舰和补给星舰)改造成模块化,在太空组装成星舰组合体,这样可以在近地轨道上用若干个补给补给星舰把满载燃料的给载人星舰送去补给燃料的补给星舰送到火星(只到绕火轨道或者火星高轨道,不着陆火星)
这种太空组装技术在搭建国际空间站的时候就已经用上了,技术上没有什么需要克服的大困难。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001124628
发表于 2021-01-11 21:25 超大游击队员 | 显示全部楼层
lhp_sg 发表于 2021-01-11 21:13
日本东北大学1996年搭建的太阳能电解制氢制甲烷纯氧燃烧循环试验装置

这原理中学生都知道
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000640170
 楼主| 发表于 2021-01-11 21:28 | 显示全部楼层

RE: 马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

lhp_sg 发表于 2021-01-11 21:10
不是理论可行。。。。其实各国早就在搞了。。。不过地球上主要考虑发电,也就是让CO2循环利用。。。太阳 ...


煤制气是因为有煤,即碳单质作为原料,和火星根本不一样,

火星只有二氧化碳,没有碳,所以按煤制气的合成线路走不通的。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001094108
发表于 2021-01-11 21:47 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

为什么要执着于甲烷    直接用核热火箭发动机和核动力霍尔推进器以及空间液态金属快中子反应堆做动力的多舱段空间站做地火摆渡飞船
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000227629
发表于 2021-01-11 21:51 超大游击队员 | 显示全部楼层
牛得很 发表于 2021-01-11 21:28
煤制气是因为有煤,即碳单质作为原料,和火星根本不一样,

火星只有二氧化碳,没有碳,所以按煤制气 ...

我国在煤制气直接二氧化碳加氢反应制取甲烷、甲醇技术已经工业化
第一句就说得很明白了。。。。。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2021-01-11 21:53 超大游击队员 | 显示全部楼层
lhp_sg 发表于 2021-01-11 21:10
不是理论可行。。。。其实各国早就在搞了。。。不过地球上主要考虑发电,也就是让CO2循环利用。。。太阳 ...

既然已经得到了氧和氢,为什么还要多一步把氢弄成甲烷呢?是氢的液化比较难吗?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000227629
发表于 2021-01-11 21:57 超大游击队员 | 显示全部楼层
tantt 发表于 2021-01-11 21:25
这原理中学生都知道

在地球搞这个是脱裤子放屁。。。所以没啥搞头。。。但在火星上。。。。的确只有脱裤子放屁才有甲烷了。。。。所以Sabatier反应这个一百多年前就弄出来的东西,在什么温室气体、清洁能源热了一下后,现在又跟着火星热了。。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000227629
发表于 2021-01-11 21:59 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 lhp_sg 于 2021-01-11 22:05 编辑
xh44 发表于 2021-01-11 21:53
既然已经得到了氧和氢,为什么还要多一步把氢弄成甲烷呢?是氢的液化比较难吗?


这么说吧。。。能在液氢这个温度下不被液化或者固化的还有啥。。。。地球上制液氢并保存都是个大麻烦。。。你要在火星上搞液氢。。。更是个大麻烦。。。。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?成为超大会员

x
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001124628
发表于 2021-01-11 22:43 超大游击队员 | 显示全部楼层
ck1975 发表于 2021-01-11 21:47
为什么要执着于甲烷    直接用核热火箭发动机和核动力霍尔推进器以及空间液态金属快中子反应堆做动力的多舱 ...

马斯克的思路是,在已经达到工程应用的技术基础上进行整合和改进,而不是去从头开始做基础性的突破。
回收,是建立在火箭发动机已经可以多次关机启动、现有计算机技术和算法可以支持火箭姿控、定位技术可以即时精确定位等等的基础上。
而复用技术,建立在可以设计发动机为多次使用、箭体加强可以多次使用等等的基础上

你提到的那些,离工程应用还很遥远。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000002728
发表于 2021-01-12 01:32 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

怎么感觉就像那些穿越文做东西一样,有原理就行啊。我觉得这些设想要首先能在沙漠地带,就凭火箭载荷吨位以下的机器能搞成再说。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001156440
发表于 2021-01-12 01:42 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

制取几百炖甲烷液氧需要不少水吧,他能在短时间内在火星表面获取这么些水吗?
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000401983
发表于 2021-01-12 02:30 | 显示全部楼层

RE: 马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

仰泳的兔子 发表于 2021-01-11 18:04
重力不一样吧,长期居住会不会发胖啊,感觉建造能有一个村的规模就相当庞大了

一旦有一个村的规模,就不可遏制了……
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2021-01-12 11:09 | 显示全部楼层

RE: 马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

tantt 发表于 2021-01-11 21:12
星舰的干质比是固定的,并不是加注火星上制备的甲烷就能增加干质比,所以,如果在环火轨道上加注满燃料不 ...

之前说的不准确,不用火星土产燃料的话,星舰落火后剩余燃料应该可以支持空船入轨。
如果要落火100吨载荷,火星起飞入轨的载荷可为7吨

这些载荷,小队伍紧衣缩食的熬过半年返回地球应该也够。

如果落火少带东西,可以节省去程燃料,留出更多的燃料用于返回,
比如只落50吨载荷,火星起飞入轨的载荷可为27吨



火星入轨后,要环火轨道加油一百六七十吨,可返回地球
一个星舰,大约也正好可以从LEO出发往环火轨道送一百六七十吨油,再自己返回。



那么,虽然没法支持100吨的载荷往返,通过调整往返载荷量,基本两个星舰去火星实现载人往返应该是没问题的。
当然这俩星舰要分别先在LEO进行七八次加油。


这么想来,对勘探队这样的队伍,机械物资输送货船来说,火星造燃料也不是特别必须。

另外火星造燃料的方法也很多,折中方式也很多,比如若真觉得造甲烷是难破天的东西,那么可以自带甲烷,然后火星上造氧气,或者带些半成品也可以呀。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?成为超大会员

x
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000330052
发表于 2021-01-12 11:21 超大游击队员 | 显示全部楼层
孤岛田橫 发表于 2021-01-12 11:09
之前说的不准确,不用火星土产燃料的话,星舰落火后剩余燃料应该可以支持空船入轨。
如果要落火100吨载 ...

加油方案改了。
任务船不再等待运油船一次一次来加。
改为先上去一个运油船,再反复上去另一个运油船把前一个加满,这个加满的运油船再一次性加给任务船。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
头像被屏蔽
发表于 2021-01-12 11:32 | 显示全部楼层

RE: 马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

自由狼-台风 发表于 2021-01-12 11:21
加油方案改了。
任务船不再等待运油船一次一次来加。
改为先上去一个运油船,再反复上去另一个运油船把 ...

俺一直觉得leo加油就应该那么做啊,
就应该弄1艘船攒足了再给出门的船一次加足,
否则乘员在天上一会被插一次一会被插一次,闹心死了,等待时间也长,
搞不好加油都磨坏了。

当然最好是做个专用的加油站
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000714518
发表于 2021-01-12 11:36 | 显示全部楼层

RE: 马斯克准备如何在火星上合成甲烷?

xyangtian 发表于 2021-01-11 17:59
不是说火星上有甲烷吗?

火星上的甲烷浓度时ppb级别的,就是十亿分之一级别
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001124628
发表于 2021-01-12 12:44 超大游击队员 | 显示全部楼层
孤岛田橫 发表于 2021-01-12 11:09
之前说的不准确,不用火星土产燃料的话,星舰落火后剩余燃料应该可以支持空船入轨。
如果要落火100吨载 ...

总共7吨载荷不足以返回的
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001203153
发表于 2021-01-12 13:00 超大游击队员 | 显示全部楼层
马斯克很多事都是边做边看的,先上了火星再说,能不能制造甲烷不重要。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:001124628
发表于 2021-01-12 13:02 超大游击队员 | 显示全部楼层
自由狼-台风 发表于 2021-01-12 11:21
加油方案改了。
任务船不再等待运油船一次一次来加。
改为先上去一个运油船,再反复上去另一个运油船把 ...

运用太空加油技术和太空组装(对接)技术,设计建造“舰间段”(可以联想火箭的级间断的作用)发射到近地轨道,在那里补给星舰加注满燃料,另有若干个满载燃料的星舰通过“舰间段”与补给星舰连接成为星舰组合体,推动补给星舰进行地火转移轨道,在靠近火星后刹车进入绕火轨道停泊,等待给载人星舰加油,
这样的方案可比那什么在火星弄甲烷靠谱多了。火星上是有水,但是水的丰度、存在形式还很不确定,如果不是高度富集,而是以水土结合或者薄薄的一层等形式存在,光是采水几百上千吨,就是几乎不可能完成的任务。
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
CDer:000323837
发表于 2021-01-12 13:15 超大游击队员 | 显示全部楼层
火星救援里有,不是马赛克发明的
最具影响力军事论坛-超级大本营军事论坛欢迎你!超然物外,有容乃大。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 成为超大会员

本版积分规则

监狱|手机|联系|超级大本营军事论坛 ( 京ICP备13042948号 | 京公网安备11010602010161 )

声明:论坛言论仅代表网友个人观点,不代表超级大本营军事网站立场

Powered by Discuz © 2002-2021 超级大本营军事网站 CJDBY.net (违法及不良信息举报电话:13410849082)

最具影响力中文军事论坛 - Most Influential Chinese Military Forum

GMT+8, 2021-01-28 18:56 , Processed in 0.141807 second(s), 4 queries , Gzip On, Redis On.

快速回复 返回顶部 返回列表