Освоение Венеры

[shuricos]

Пролетая через облака серной кислоты, железо будет окисляться с образованием сульфата железа FeSO4 и водорода.
6. Сидерит и непрореагировавшие частицы железа будут оседать на поверхность Венеры.

Тразложения FeCO3= 490 °C - опасно близко к средней температуре поверхности, и если уберутся
облака, возможен рост температуры и разложение сидерита.

Да, и начинается процесс с 360...400°С

[shuricos]

Вы предлагаете использовать Fe  элемент с молярной массой=55,847(2)г/моль, который тяжелее натрия, магния или кремния раза в два.

Зато его много (железо-никелевые астероиды есть, а магниевых или натриевых нет) и оно в неокисленном виде.

[AlexAV]

Там давление менее 0,005 атм!
На Земле такое давление на высоте примерно 40 км получается.

Вы перепутали гектопаскали с атмосферами.

Давление на 80 км на Венере соответствует приблизительно высоте 35 км на Земле (0,005 атм = 3,8 мм рт. ст.).

Вот таблица давлений для земной атмосферы:


Это много, но ещё доступно для аэростатов.

[shuricos]

Если бы я перепутал, то сказал бы, что 0.005 атм на Земле на 70 км. Я же говорил о 40 км. При этом пользовался неточной схемой - там сложно понять разницу между 35 и 40 км.

ССпасибо за точную таблицу. По ней удобнее работать, безусловно!

Так чем же будем шарики наполнять?
И из чего стенки? Они же должны быть жёсткими, чтобы всегда равный объём иметь, вне зависимости от температуры.

[shuricos]

Эх, с пентакарбонилом железа ничего не выйдет:

Даже при давлении 100 атм (10 МПа) он образуется при 180С, но полностью распадается уже при 220С.

[shuricos]

А что, если попробовать вышибить клин клином?

Что даёт столь высокое альбедо Венере? Облака серной кислоты.
Что, если попробовать увеличить альбедо Венеры увеличением количества таких облаков?
Сернистого газа SO2 там довольно много - 150 ppm. Он бы давно превратился в серную кислоту, да вот беда - воды там совсем-совсем мало для этого!
Если мы добавим воду, то образуются капли кислотного полигидрата SO2*nH2O (сернистая кислота H2SO3).
Со временем, сернистая кислота окислится до серной кислоты H2SO4.
Капли серной кислоты чрезвычайно гигроскопичны, они будут впитывать в себя воду из атмосферы, образуя крупные капли, которые хорошо отражают свет, но не препятствуют ИК-излучению.

У серной кислоты очень высокая температура кипения - более 300С!
Это значит, что капли конденсировавшейся серной кислоты из облаков будут падать довольно глубоко - до высоты 15...20 км, там испаряться, забирая тепло, а поднявшись в облака, это тепло будет испаряться.
Но это не главное. Важнее то, что у нас получится стойкий естественный экран для Венеры; безо всяких шариков.

[shuricos]

Молярная масса SO2 - 64 г/моль.
Добавление атома кислорода (надо ещё подумать, где столько кислорода взять, а то ждать естественного фотолиза СО2 не хочется!) даст SO3 с 80 г/моль.

При образовании серной кислоты будет поглощена одна молекула воды.
Серная кислота поглощает пар воды, образуя гидраты H2SO5•nH2O, где n - 1, 2, 3, 4 , 6.5.
Т.е. одна молекула SO2 (64 г/моль) может связать до пяти молекул воды (18×5=90 г). Т.е. на 64 единицы массы SO2 можно забрасывать 90 единиц массы воды, т.е. на 40% больше. И если SO2 имеется 150 ppm, то воды можно забросить 211 ppm, т.е. 9.7×10 ¹⁴   тонн (шарик радиусом 61.5 км), а чтобы просто связать сернистый газ в серную кислоту - шарик радиусом 35.7 км.

[crazy_terraformer]

И если SO2 имеется 150 ppm, то воды можно забросить 211 ppm, т.е. 9.7×10 ¹⁴   тонн (шарик радиусом 61.5 км), а чтобы просто связать сернистый газ в серную кислоту - шарик радиусом 35.7 км.

Надо пересчитать на жидкий или твёрдый водород H2,он легче M(H2)=2,008 г/моль, а кислород в составе CO2 на Венере есть.
m(H2O)=9.7×10 ¹⁴ тонн              M(H2O)=18,01528(33) г/моль
m(H2)                                          M(H2)=2,008 г/моль
m(H2)=9,7×10 в ¹⁴ тонн ^.2,008/18,01528 =1,081×10 в ¹⁴ тонн

Место выделения такого кол-ва H2 - Каллисто-спутник Юпитера.

[Vavanzer]

И если SO2 имеется 150 ppm, то воды можно забросить 211 ppm, т.е. 9.7×10 14   тонн (шарик радиусом 61.5 км), а чтобы просто связать сернистый газ в серную кислоту - шарик радиусом 35.7 км.

 Так это не оч много))))) Можно прикинуть сколько надо энергии чтоб скинуть такой с орбиты, и перевести ее в царь-бомбы)))
 
...Комета конечно потрясная будет))) после как шар орбиту Марса пересечет))) Наверно на все небо!

[shuricos]

У сернокислого способа есть ещё один козырь.
Капли серной кислоты падая будут нагреваться и не только испаряться, но и диссипировать на SO3 и H2O, поглощая тепло. А отдавать тепло они будут в верхних слоях, снова соединяясь в молекулу H2SO4.

[shuricos]

И если SO2 имеется 150 ppm, то воды можно забросить 211 ppm, т.е. 9.7×10 ¹⁴   тонн (шарик радиусом 61.5 км), а чтобы просто связать сернистый газ в серную кислоту - шарик радиусом 35.7 км.

Надо пересчитать на жидкий или твёрдый водород H2,он легче M(H2)=2,008 г/моль, а кислород в составе CO2 на Венере есть.
m(H2O)=9.7×10 ¹⁴ тонн              M(H2O)=18,01528(33) г/моль
m(H2)                                          M(H2)=2,008 г/моль
m(H2)=9,7×10 в ¹⁴ тонн ^.2,008/18,01528 =1,081×10 в ¹⁴ тонн

Место выделения такого кол-ва H2 - Каллисто-спутник Юпитера.

Слишком много промежуточных шагов - отделить водород от кислорода, а потом ещё отделять кислород от углерода.

[shuricos]

И если SO2 имеется 150 ppm, то воды можно забросить 211 ppm, т.е. 9.7×10 14   тонн (шарик радиусом 61.5 км), а чтобы просто связать сернистый газ в серную кислоту - шарик радиусом 35.7 км.

 Так это не оч много))))) Можно прикинуть сколько надо энергии чтоб скинуть такой с орбиты, и перевести ее в царь-бомбы)))
 
...Комета конечно потрясная будет))) после как шар орбиту Марса пересечет))) Наверно на все небо!

Здесь в теме ранее обсуждалось, что для перевода ледяного астероида на орбиту Венеры менее всего характеристической скорости требуется ледышкам пояса Койпера.

Но более того, нам их не нужно переводить прямо на орбиту Венеры - достаточно удачного грав.манёвра возле плутоида, чтобы спрыгнуть на орбиту Нептуна и там очередным грав манёвром получить ещё нужную ХС и т.д. Т.е. энергию будем получать не столько тупой силой взрыва (которая, всё-таки, понадобится для первого рывка), а использованием кинетической энергии небесных тел и расчётами. Т.е. тут прямо сработает формула "знание само является мощью" (более известен перевод "знание - сила").

Тут https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,114123.msg3271573.html#msg3271573 я посчитал, что для перехода с орбиты 40 а.е. на орбиту Нептуна достаточно каких-то 350 м/с характеристической скорости.

Тут огромное значение будет иметь удачное взаиморасположение небесных тел. Но разве кто-нибудь его ищет? Навряд ли... А оно может пройти и потом повториться только через тысячи лет.

При изменении орбиты столь крупного тела важнейшим условием будет возможность коррекции траектории. Её можно обеспечить различными способами. Грубыми, вроде ядерных взрывов. Совсем щадящими вроде изменения альбедо той или иной стороны астероида. А можно и обсуждаемым в соседней теме способом - добывать там газы, чтобы ими корректировать траекторию.

Ясно, что сразу такую глыбу не потянут. Сначала опробуют на маленьком астероиде в несколько десятков метров диаметром, потом возьмут покрупнее - сотни метров диаметром, потом километры и, наконец, десятки километров.

[shuricos]

Тут https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,114123.msg3271573.html#msg3271573 я посчитал, что для перехода с орбиты 40 а.е. на орбиту Нептуна достаточно каких-то 350 м/с характеристической скорости.

9,7*10¹⁴ тонн округлим до 10¹⁸ кг.
Умножаем на 350 м/с, получается 350*10¹⁸ Дж (примерно 83 652 Мт ТНТ или 1673 "Кузькиных Матерей").

Допустим, мы будем менять скорость в течение 10 лет постепенно.
10 лет - это 315,6 млн.секунд.
Делим 350*10¹⁸/315,6*10⁶=1,11*10¹² Вт
Т.е. к астероиду надо приладить двигатель мощностью 1.110.000 МВт.
Это "всего-навсего" 185 Запорожских АЭС.

[shuricos]

m(H2)=9,7×10 в 14 тонн .2,008/18,01528 =1,081×10 в 14 тонн

Расход энергии на получение 1 куб.м. водорода (примерно 90 грамм) составляет от 4...5 до 18,5 кВт*ч http://www.meanders.ru/meiers6.shtml
Даже если брать значение 4...5 кВт*ч/куб.м., то получается примерно 16 МДж на 90 грамм или 178 МДж на кг.
Чтобы получить потребные 1,081×10¹⁷ кг водорода, потребуется 192×10²³ Дж.
Это примерно в 50 тыс. раз больше, чем требуется для изменения орбиты ледяного тела.

[shuricos]

получается 350*10¹⁸ Дж

А если пойти по-другому.
Шарообразное тело с радиусом 61,5 км имеет площадь сечения в 11 882 288 814 кв.м.
Солнечная постоянная на орбите 40 а.е. составляет примерно 0,85 Вт/кв.м.
Т.е. такое тело получает солнечную энергию в количестве 10 144,5 МВт.
Т.е. если использовать только эту энергию и использовать её в полном объёме, то понадобится более 1000 лет.

Интересно, что чем меньше тело, тем эффективность метода повышается: объём тела сокращается кубически, а мощность солнечного света квадратически. Если перемещать тело радиусом 6,15 км, то его объём уменьшится в 1000 раз, а солнечная освещённость в 100 раз, т.е. "энерговооружённость" тела повысится в 10 раз и его можно будет сместить к Нептуну всего за 100 лет.

Впрочем, тело диаметром 123 км обладает очень небольшой гравитацией. Зеркало солнечного коллектора может быть намного больше, чем проекция самого тела. Чтобы площадь зеркала была в 10 раз больше площади проекции тела, его радиус должен быть в 3,16 раза больше, т.е. примерно 194,5 км.

[shuricos]

С сернокислым вариантом есть неприятная особенность.

Гидрат из одной молекулы серной кислоты (96 г/моль) и четырёх молекул воды (суммарно 72 г на один моль серной кислоты) будет означать 60% раствор. Этот раствор начинает кипеть при  140С. Но тут есть проблема: при этом испаряется только вода, а сама капля серной кислоты продолжит падать вниз.
Постепенно нагреваясь, молекула кислоты будет отдавать воду молекулу за молекулой, пока не нагреется до 332,4С. Это температура кипения концентрированной серной кислоты. Вот дальше она уже не будет падать - испарится.

Фактически это означает, что минимум, до которого можно охладить Венеру при помощи серной кислоты, это 332,4С. Как только температура поверхности опустится ниже этого порога, серная кислота сможет существовать на поверхности в жидком виде, начнёт реагировать с почвой, связываться ею, сернокислые облака начнут редеть, поток солнечного света увеличится и снова разогреет Венеру.

[Vavanzer]

Тут огромное значение будет иметь удачное взаиморасположение небесных тел. Но разве кто-нибудь его ищет? Навряд ли... А оно может пройти и потом повториться только через тысячи лет.

 Там кандидатов оч много. Хватит на любой момент. Вот только их состав надо знать, чтоби какую нибудь аммиачную дрянь не запустить)))

Умножаем на 350 м/с, получается 350*1018 Дж (примерно 83 652 Мт ТНТ или 1673 "Кузькиных Матерей").

Это уже более реально, в миллионы раз "дешевле" марсианской ямы))))

А если рассмотреть вариант с отрывом какого-нибудь крайнего спутника планет-гиганта в определенном его положении на орбите (например при его движении в сторону солнца или по касательной к нему?)

[shuricos]

А если рассмотреть вариант с отрывом какого-нибудь крайнего спутника планет-гиганта

Энергетически будет менее выгодно.
Чтобы спутник оторвался, он должен развить вторую космическую.
Вторая космическая на кв.корень(2) больше первой космической для определённой орбиты. Т.е. надо взять орбитальную скорость спутника и умножить её на кв.корень(2).
Разница между второй и первой космическими - это то, что надо добавить спутнику, чтобы он вышел на орбиту вокруг Солнца с орбитой своего гиганта.

Взять, к примеру, Пасифе (60 км в диаметре, в 8 раз меньше по массе, чем потребная масса воды, да ещё в нём сколько-то там не льда).
В апогее он имеет скорость 545 м/с http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager.cgi?id=40&num=1407 , чтобы оторваться от Юпитера, ему нужна скорость 771 м/с, т.е. необходимо добавить 226 м/с. На самом деле больше, так как у Пасифе орбита сильно вытянутая, в апогее он не достигает первой космической (иначе имел бы круговую орбиту). Более правильно взять среднюю орбитальную скорость Пасифе, которая равна 689,5 м/с; чтобы сорвать Пасифе с орбиты, нужно ей добавить 285,6 м/с. Т.е. только чтобы сорвать спутник с орбиты, нужно сообщить ему ХС почти столько же, сколько для перевода с орбиты 45 а.е. на орбиту 30 а.е.

А дальше опять по вот этой формуле:

Мне представляется, что Вы делаете важную ошибку.

Нет. Вообще ХС выхода на переходную орбиту довольно легко вычисляется. Собственно довольно просто получить следующую формулу:


Здесь V₀ = 35.02 км/с - орбитальная скорость Венеры, a = 0.732 - большая полуось Венеры. Для того чтобы пересечь орбиту Венеры стартуя с круговой орбиты радиуса 2,8 а.е (орбита Цереры). требуется ХС равная 6,4 км/с. Если построить график ХС от радиуса внешней орбиты, то получится что-то такое.



Максимум находится в области между 3 а.е. и 6 а.е. Вообще из пояса астероидов попасть к Венере пожалуй сложнее, чем практически из любой другой точки солнечной системы.

С орбиты Юпитера переводить спутник на орбиту Венеры наименее целесообразно (хуже только из пояса астероидов).

[Проходящий Кот]

Тут https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,114123.msg3271573.html#msg3271573 я посчитал, что для перехода с орбиты 40 а.е. на орбиту Нептуна достаточно каких-то 350 м/с характеристической скорости.

9,7*10¹⁴ тонн округлим до 10¹⁸ кг.
Умножаем на 350 м/с, получается 350*10¹⁸ Дж (примерно 83 652 Мт ТНТ или 1673 "Кузькиных Матерей").

Допустим, мы будем менять скорость в течение 10 лет постепенно.
10 лет - это 315,6 млн.секунд.
Делим 350*10¹⁸/315,6*10⁶=1,11*10¹² Вт
Т.е. к астероиду надо приладить двигатель мощностью 1.110.000 МВт.
Это "всего-навсего" 185 Запорожских АЭС.

Масса на скорость есть импульс, а не энергия.
Энергия это масса на квадрат скорости, деленная на два. 0,6175*10²³ Дж





1

[shuricos]

минимум, до которого можно охладить Венеру при помощи серной кислоты, это 332,4С

Продолжу свою мысль.
Такая температура кипения серной кислоты - при 1 атм.
При более высоком давлении температура кипения могла бы быть выше, но серная кислота при этом просто диссипирует, так что это нас немножко спасает.

Теперь самое важно, о чём нам говорит невозможность остужения серной кислотой ниже 338,4С - при такой температуре вода не существует в жидком состоянии даже при 93 атм.
Более того, серная кислота может начать поглощаться почвами возвышенностей. Например, горами Максвелла, где температура уже сейчас составляет примерно 380...400С, не намного выше температуры испарения и диссипации серной кислоты. Пока температура на нулевой отметке Венеры упадёт до 338,4С, вся серная кислота может быть поглощена горными породами. А нам этого не надо, ведь тогда мы лишимся нужных нам облаков.