6

Ответ на пост «Сколько стоила бы чашка кофе, если бы вы жили на Марсе?»

Из этих расчётов можно сделать вывод - с нынешними технологиями на Марсе жить нельзя. Можно только по-быстрому воткнуть флаг и назад, но и это слишком дорого даже для Америки. Нужен крупносерийный Старшип с быстрой полной многоразовостью. Со Старшипом картина меняется кардинально. Один полёт крупносерийного Старшипа на НОО должен стоить $2..3 млн.. Для доставки на Марс 200 тонн груза нужно 7 таких полётов, которые обойдутся $14..21 млн.. Добавим 2 миллиона за сопровождение перелёта, посадки и разгрузку корабля, и ещё 10 миллионов за заправку корабля на Марсе для обратного полёта, чтобы можно было использовать его повторно. Корабль должен стоить $200 млн. и рассчитан на 100 полётов, поэтому добавим амортизацию $200 млн./100=$2 млн./полёт. Всего выходит $28..35 млн., или $140..$175 за кг груза. Для дальнейших расчётов возьмём среднее - $158 за кг груза на Марс.

Доставка 10 г молотого кофе обойдётся в $1,6. Вместе со стоимостью 10 г молотого кофе на Земле $0,2 обойдётся в $1,8.

Доставка капельной кофеварки и чашки общим весом в 2 кг обойдётся в $316. Вместе со стоимостью кофеварки $50 будет $366. На 5000 чашек выходит $0,07.

Энергию будем получать от солнечных гибких панелей, раскатанных на выровненной горизонтальной поверхности в экваториальном районе Марса. Чтобы уровнять их эффективность с земной, будем дополнительно подсвечивать их вогнутым зеркалом, сделанным из металлизированной майларовой плёнки, растянутой между изогнутых стоек. Угол наклона стоек будем менять сервоприводом, чтобы панель оставалась в фокусе.Удельный вес гибкой солнечной панели - 2,4кг/м². Возьмём относительно дорогую панель с удельной стоимостью $70/м². На панель шириной 1 м возьмём плёнку шириной 2 м, $3/ м², $6/погонный метр. Удельный вес плёнки - 0,1кг/м², или 0,2кг на погонный метр панели . Края плёнки укрепим шнуром $0,9 за метр, нужно 2 шнура, $1,8/погонный метр панели. Плёнку растянем между карбоновыми стойками, размещёнными с шагом 5м. Стойки обойдутся $15 за метр, $30 за стойку, одна стойка будет весить 0,05кг. Стойку будем вращать сервоприводом стоимостью $30 и весом 0,1кг. Стоимость стоек на погонный метр панели - $12, вес 0,03 кг. Всего вес рефлектора в сборе на 1 м погонный панели - 0,23кг, стоимость $18. Погонный метр панели с рефлектором обойдётся на Земле $88, и будет весить 2,63 кг. Доставка его на Марс обойдется $415, на Марсе он будет стоить $503. Стоимость монтажа 1м² этой конструкции на Марсе роботами при больших размерах солнечной электростанции примем $97, всего $600/м² солнечной панели. Предположим, что кофе мы будем пить днём при высоте Солнца над горизонтом больше 30 градусов. В этом случае рефлектор может обеспечить оптимальное освещение солнечной панели, и она будет выдавать мощность 200Вт/м². Чтобы получить чашку кофе потребуется 0,05 кВт·ч или 15 минут работы 1 м² панели. Солнечная панель может работать 10 лет, причём максимальная эффективность может достигаться в течении 25% суток, то есть всего около примерно 22000 часов. В таких условиях капитальные затраты на 15 минут её работы составят $0,006, или $0,14/кВт*ч.

Теперь посчитаем стоимость добычи воды. Чтобы добыть воду нужно нагреть лёд с -60 °C, расплавить его, и нагреть до 25 °C. На это понадобится 157 Вт·ч/литр воды, или 39 Вт·ч/чашку. Опреснение воды методом обратного осмоса обойдётся 4 Вт·ч/л, или 1 Вт·ч/чашку. Вместе 39 Вт·ч/чашку. Капитальные затраты на энергию для получения кофейной чашки воды составят $0,006.

Всё вместе выходит $1,88, из которых 85% - доставка кофе на Марс, 10% - стоимость кофе на Земле, и 5% - стоимость электроэнергии для добычи и кипячения воды. Амортизацию оборудования по добыче воды я не учитывал, потому что по сравнению с количеством воды для таких целей, как производство топливной пары для обратного полёта, количество воды на чашку кофе исчезающе мало. Сколько будет стоить труд людей на Марсе по завариванию кофе - не берусь оценивать.

Показать полностью

Сколько стоила бы чашка кофе, если бы вы жили на Марсе?

Когда вы наливаете себе утренний кофе, задумывались ли вы, сколько бы он стоил на Марсе?
Давайте посчитаем!

Сколько стоила бы чашка кофе, если бы вы жили на Марсе? Марс, Космос, Космонавтика, Кофе, Бариста, NASA, МКС, Факты, Колонизация, Колонизация Марса, Telegram (ссылка), Длиннопост

1. Какой кофе?

Сначала определимся: речь о простой чашке фильтрованного кофе (примерно 250 мл), без модных сиропов и взбитых сливок.
Чтобы её сделать, нужно:
вода
кофейные зёрна
электричество (нагрев воды)
оборудование (кофеварка, чашка)

На Земле это всё стоит копейки, но на Марсе всё становится в сотни или тысячи раз дороже.


2. Вода: на вес золота

На Марсе нет доступных запасов жидкой воды. Её нужно:
— либо привезти с Земли (стоимость доставки ≈ 10 000–20 000 $ за килограмм),
— либо добывать из льда (подтверждено, что он присутствует в приповерхностном слое практически повсеместно, в том числе в приэкваториальных областях).

Если добывать на месте — будет дешевле, но нужно оборудование и энергозатраты. Всё равно выйдет несколько сотен долларов.

Итак, запомним:
☕ 250 мл ≈ 250 граммов → добыли на месте ≈ 150 $ только за воду.


3. Кофейные зёрна: либо кораблём, либо с марсианской фермы

Кофейные зёрна пока что не растут на Марсе. Значит, их нужно везти с Земли:
— 10 г молотого кофе ≈ 100–200 $ за доставку.

В перспективе можно будет выращивать на гидропонных фермах, но стоимость выращивания в замкнутых биосистемах всё равно в разы выше из-за энергии, света и контроля условий.


4. Электричество: дорогое солнце

Марс дальше от Солнца, поэтому солнечные панели работают хуже.
Энергия дорогая, производство электроэнергии обходится колонии дорого — примерно 1–5 $ за 1 кВт·ч (для сравнения: на Земле это ≈ 0,1 $).

Подогрев воды на кофе ≈ 0,05 кВт·ч → ≈ 0,25 $.
Это мелочь на фоне всего остального, но мы честно включаем её в расчёт.


5. Оборудование и чашка

Кофеварку, фильтры, кружки — всё это тоже нужно доставить или производить на месте. Даже если амортизировать оборудование на тысячи чашек, стоимость доставки остаётся гигантской. Поэтому, даже если и откроется славный коворкинг, где вы можете позалипать в тикток, из-за амортизации оборудования владельцы точно накинут в цену не меньше 25$.


Итоговая стоимость чашки кофе на Марсе

Вода $150 + Кофе $100 + Электричество $0,25 + Амортизация оборудования $25

Итого $275

Да-да, это не шутка: на Марсе чашка кофе может стоить в районе 300 долларов — и это при оптимистичных расчётах.


☝ Можно ли удешевить кофе на Марсе?

  • Выращивать зерна на месте (дорого, но возможно)

  • Создать замкнутый цикл воды

  • Использовать переработку и вторсырьё

  • Делать солнечные панели более эффективными

  • Перейти на заменители кофе из местных марсианских растений (когда-нибудь)


Вы бы стали пить кофе за $5000?

Пока что чашка кофе на Марсе — скорее показатель технологической смелости, чем повседневная привычка.
Но кто знает? Может, через 100 лет марсианские кофейни будут варить лучший латте в Солнечной системе.

А вы бы рискнули переехать на Марс ради такого кофе? Или взяли бы с собой термос из дома? 😄


Если вы увлекаетесь тематикой Марса и уже пьете кофе с телефоном, добро пожаловать на тесты бета-версии игры про освоение красной планеты - Mars Frontier. Игра активно развивается, и число игроков за первые две недели тестов уже подходит к 1000, а сообщество активно обсуждает фишки, соревнуется в рейтингах, в чатиках желают друг другу спокойной ночи :))

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!