Wäre das Mondanalog der Geothermie auf einer Mondbasis praktikabel?

Die „viel tiefere“ Bohrung müsste ungefähr 900 km lang sein, um in die Nähe des Kerns zu gelangen. Keine Bohrung dieser Größenordnung wurde jemals auf der Erde versucht. Eine geringere Schwerkraft macht es einfacher, aber nicht viel einfacher, und Sie müssen von Zeit zu Zeit Pumpstationen haben - kein Rohr hält einer 900 km langen Wassersäule stand, selbst in der Schwerkraft des Mondes.

Zu den Schwierigkeiten, die Sie auflisten, gehört das Füllen der Rohre mit Wasser - damit es sich lohnt und nicht innerhalb der ersten 100 Meter auf Null abkühlt, sollten die Rohre einen vernünftigen Durchmesser haben. Sprich, 1m ² Querschnitt$\times$900.000 m Länge mal zwei (auf und ab), das sind 1.800.000 Tonnen Wasser, nur um sie zu füllen. Wie wollen Sie es dorthin bringen?

Sicher, Sie könnten einfach versuchen, dort tief unten Strom zu erzeugen und ihn über Drähte nach oben zu schicken. Dies erfordert die Heizung$\rightarrow$Kühlkreislauf für das Wasser, und obwohl Sie lokal eine Heizung zur Verfügung haben, kann die Kühlung einige Probleme bereiten. Sie können keine billige Verdunstung oder Konvektion verwenden. Sie stecken ziemlich fest mit der Ableitung in einheimisches Gestein, ein riesiges Gitter aus dünnen Rohren, die die Wärme weit genug von der "heißen Zone" entfernt in das Gestein leiten, damit es sich lohnt. Je weiter Sie kommen, desto mehr Wasser benötigen Sie.

Andererseits:

• es gibt keine Luft, um die Sonnenwärme zu zerstreuen;
• es gibt keine Wolken, die es behindern;
• der Staub fliegt sehr kurz ohne Wind, um ihn zu tragen, um die Paneele zu bedecken;
• es gibt eine Rotation pro Monat, sodass automatische Stimmsysteme die meiste Zeit im Leerlauf sind;
• die Mondbebenrisiken sind an der Oberfläche minimal;
• Es sind keine großen Mengen an teuren Materialien wie Wasser erforderlich. Quarz ist an der Oberfläche reichlich vorhanden.
• Sicher, Sie haben eine halbmonatige Nacht (in der Sie möglicherweise gespeicherte Energie verwenden oder per Draht von der anderen Seite des Mondes ziehen müssen ... oder zumindest einen Orbitalreflektor verwenden, um sie zu den Panels zu bringen), aber dann bekommst du einen halben monat konstante energie.

Mit anderen Worten, wenn wir nicht die Möglichkeit von reichlich vorhandener, effizienter und billiger Solarenergie hätten, könnten wir uns gezwungen fühlen, nach anderen Optionen wie Geothermie auf dem Mond zu suchen. Derzeit gibt es jedoch einfach keinen Grund, eine Lösung zu wählen, die mehrere Größenordnungen teurer ist, wenn Sie etwas so Billiges und Effizientes wie Solarenergie haben.

Die erste Frage ist, wie weit muss man bohren? Ich habe einen Artikel gefunden , der ein vernünftiges Temperaturprofil liefert. Wie weit müssten wir angesichts dieses Profils gehen? Es scheint, dass die meisten geothermischen Energiequellen auf Wasser nahe dem Siedepunkt oder ~400 K angewiesen sind. Angesichts dessen, dass das Modell als Benchmark zu sagen scheint, dass wir etwa 70 km tief gehen müssten, um es abzuziehen.

Also, wie weit sind wir auf der Erde gegangen? Dieser Wikipedia-Artikel bezieht sich auf ein 12 km langes Loch, das gegraben wurde. Das ist weit entfernt von 70 km! Und das erfordert viele schwere Maschinen, um dieses Kunststück zu erreichen!

Unterm Strich könnte es getan werden und wird es wahrscheinlich eines Tages tun, aber es gibt vorerst weitaus praktischere Möglichkeiten, an die Macht zu kommen.

Nicht die gleiche Art von Erdwärme, aber - Erdwärmepumpen, auch bekannt als geothermische Wärmepumpen, könnten potenzielle Anwendungen zum Heizen und Kühlen von Wohngebäuden haben. Diese Dinge nutzen den Boden als Wärmesenke und Wärmequelle. Sie sind auch reversibel, sodass durch die Kühlung von Gebäuden dem Gestein und der Erde rund um die Rohrleitungen Wärme zugeführt wird, die später (mit einigen Verlusten) zum Heizen zurückgewonnen werden kann. Sie benötigen eine Stromquelle für Pumpen.

Ich würde erwarten, dass der Mangel an Feuchtigkeit im Mondboden die Wärmeleitfähigkeit verringern würde, sodass möglicherweise eine dichtere Anordnung erforderlich ist. Üblicherweise werden erdverlegte Rohrleitungen verwendet, jedoch werden auch Bohrlöcher in festem Gestein verwendet und könnten geeigneter sein. Eine geringere Leitfähigkeit kann tatsächlich den Wärmeverlust über den effektiven Bereich von Wärmetauschern hinaus reduzieren.

(PS hinzugefügt) Diese Art von Systemen kann als reiner Wärmeenergiespeicher arbeiten, aber sie nutzen häufiger die saisonale Erwärmung und Abkühlung des Untergrunds. In der richtigen Tiefe sollten sie in der Lage sein, die Wärme des Mondtages zu nutzen, die lange genug anhält, um eine Mondnacht zu überstehen.

Sie müssten kein Wasser verwenden! Sie könnten das Methan und andere Kohlenwasserstoffe verwenden, die verwendet werden könnten. Sie haben viel niedrigere Gefrierpunkte.

Der Mond hat wirklich nicht genug von einem internen Dynamo, um die Mondwärme (das Äquivalent des Mondes zur Erdwärme) lebensfähig zu machen.