Освоение Венеры

[shuricos]

Энергия это масса на квадрат скорости, деленная на два

Блин, как я так учудил-то?
Ну, значит, всё умножаем на 175!

[crazy_terraformer]

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

Водорода понадобится почти в 9,7 раза меньше
Водород отделит кислород от углерода имея огромную кинетическую энергию при входе в атмосферу.

[crazy_terraformer]

Это примерно в 50 тыс. раз больше, чем требуется для изменения орбиты ледяного тела.

Господин, товарищ,гражданин Проходящий Кот вас поправил, так что уже не 50^.10³ раз, а гораздо меньше.
Кто знает какие появятся катализаторы, может мегаджоули превратятся килоджоули?
Быстрее перевезти частями, пусть потратив больше энергии.

[shuricos]

Водород отделит кислород от углерода имея огромную кинетическую энергию при входе в атмосферу.

Это как?

[shuricos]

Это примерно в 50 тыс. раз больше, чем требуется для изменения орбиты ледяного тела.

Господин, товарищ,гражданин Проходящий Кот вас поправил, так что уже не 50^.10³ раз, а гораздо меньше.
Кто знает какие появятся катализаторы, может мегаджоули превратятся килоджоули?
Быстрее перевезти частями, пусть потратив больше энергии.

1. Экономия в энергии транспортировки в 10 раз, а дополнительные затраты на электролиз выше в 290 раз (50000/175).
2. Если появятся иные, менее энергозатратные способы получения водорода, тогда и сравним. Пока ориентируемся на то, что есть. К тому же, это я ещё не учёл потери при трансформации энергии солнца в электрическую энергию (умножайте потребную энергию в 4...7 раз).

[crazy_terraformer]

Водород отделит кислород от углерода имея огромную кинетическую энергию при входе в атмосферу.

Это как?

Водород сам по себе восстановитель, а тут ещё прибавляется море энергии, активирующей  и усиливающей эту способность.
Водород в контейнерах,имеющих космические скорости входит в атмосферу и его огромная кинетическая энергия за счёт трения приводит к его фазовому переходу в плазменное состояние (облако ионов и атомов + электроны),за счёт трения ионизируется и прилежащая атмосфера. Водородная плазма активно взаимодействует с атмосферой в результате CO2 восстанавливается до CO, образующиеся гидроксид-ионы  реагируют с протонами, а гидроксильные радикалы с водородными атомами с образованием воды.

[Проходящий Кот]

А что с энергией?

[crazy_terraformer]

К тому же, это я ещё не учёл потери при трансформации энергии солнца в электрическую энергию (умножайте потребную энергию в 4...7 раз).

Солнце ближе к Каллисто, соответственно и потери энергии на передачу и трансформацию на промежуточных станциях-накопителях меньше, чем потери при передаче на 40 а.е.

Ещё можно использовать электромагнитные катапульты и притяжение Юпитера для отправки водорода на Венеру.

[Проходящий Кот]

А разгон от Юпитера это так, мелочи? А там далеко не 350 м/с....

[crazy_terraformer]

А что с энергией?

shuricos утверждает, что энергетические траты на электролиз воды и доставку требуемого кол-ва водорода на Венеру (для химического синтеза воды из углекислого газа) больше, чем энергетические траты на доставку ледяного водного астероида на Венеру(массой примерно в 9,7раза большей требуемой массы водорода).

[Проходящий Кот]

Водород в мешках доставлять собираетесь?
Вода и сама в виде льда долетит.

[crazy_terraformer]

Водород в мешках доставлять собираетесь?
Вода и сама в виде льда долетит.

В цистернах и контейнерах жидкий или твёрдый.
А твёрдый можно и в мешках из материала отражающего свет.

[Проходящий Кот]

По водороду у Семенова есть расчет
http://go2starss.narod.ru/pub/E015_RHL.html
"Корабль из водородного льда
для полета межзвездного
робота-зонда"
Джонатан В. Пост

[shuricos]

Водородная плазма активно взаимодействует с атмосферой в результате CO2 восстанавливается до CO, образующиеся гидроксид-ионы  реагируют с протонами, а гидроксильные радикалы с водородными атомами с образованием воды.

Дальше-то что?
При температуре ниже 400С баланс 2СО<=>СO2+С сдвинут вправо. Я же уже приводил такой график:

В итоге значительная часть углерода выпадет осадком по всей планете, а атмосфера останется СО2.
В условиях избытка Н2, этот углерод будет постепенно превращаться в простейшие углеводороды типа метана, которые сами являются сильным парниковым газом.

Вода - ещё более сильный парниковый газ, чем СО2. Причем, с максимумом как раз там, где нам не надо - между температурами в 70 и 400 градусов:

 Т.е. вода будет препятствовать охлаждению планеты.

Так что, после такого вмешательства на Венере станет ещё хуже: атмосфера будет весить больше, чем сейчас, и вся из разных парниковых газов, закрывающих весь спектр ИК.

[crazy_terraformer]

Дальше-то что?

Вы собирались скинуть воду, чтобы получить серную кислоту.
Я же предлагаю скинуть водород, чтобы получить воду , чтобы получить серную кислоту.
Но, это чисто химические измышления.
И с вами я полностью согласен, что добавлять воду или водород это тупик.

Углерод выпадет на поверхность, а как водород до неё доберётся?

[shuricos]

С водородом слишком много проблем - добыть (уже только одно это убивает идею в корне), упаковать (охладить до 5°К? подобрать материал для бака - лёгкий и непроницаемый для водорода?), доставить (с учётом массы баков может как бы не тяжелее воды получиться!), обеспечить правильный вход в атмосферу  (чуть не тот угол и водород уйдёт в космос, ни с чем не прореагировав).

[shuricos]

Интересно посчитать - сколько энергии понадобится, чтобы осуществить диссипацию 4СО2+t°700C -> 2СО+2О2 -> СО2+С+О2.

Ещё в качестве отправной точки можно взять разложение СО2->С+О2. На эту реакцию надо 393,5 кДж/моль http://www.himi.oglib.ru/bgl/4949/120.html
Не считая затрат энергии на разогрев до 2600°С.

Видимо, реакция отделения одного атома кислорода потребует вдвое меньше энергии. Да и нагревать не придётся так сильно, а только до 700°С.

Можно было бы использовать для этого естественный способ преобразования солнечного света в электричество - молнии. Но тогда мы возвращаемся к необходимости воды в атмосфере.

Масса атмосферы Венеры - 4.6×10^20 кг.
Доля СО2 = 96%, т.е. 4.416×10^23 г.
Молярная масса СО2 = 44 г/моль.
Т е. в атмосфере Венеры примерно 10^23 моль СО2.
А энергии на его разложение понадобится 393.5×10^20 МДж или около 110×10^20 кВт×ч.

Здесь http://altinfoyg.ru/index.php/rashot/rachotidei/rem.html люди насчитали 55 кВт×ч в средней молнии. Стало быть нам надо 2×10^20 грозовых разрядов.

На Земле в самых грозовых районах бьёт до 70 молний в год на кв.км.
Если предположить, что на Венере столько будет бить молний по всей поверхности , то там за Земной год било бы 4.6×10^8×70=3,22×10^10 молний. Т.е. весь процесс занял бы примерно 600 млрд.лет!

[shuricos]

И ёмкость (количество углекислого газа связываемого на единицу массы базальта):

Только сейчас обратил внимание: жидкая вода не обязательна, карбонаты могут образовываться даже при флюиде! Это многое упрощает!

Вот бы ещё такой график посмотреть для 93 бар!

[shuricos]

Судя по приведённому выше графику, уже на первых стадиях карбонизации концентрация кальцитов в породе достигает 30 г на 1 кг.
Молярная масса СаСО3 - 100 г/моль, в т.ч. СО2 - 44 г/моль.
Т.е. 1 кг породы может быть усвоено 30*0,44=13,2 г СО2.
Масса СО2 в атмосфере Венеры - 4600*10^20 г.
Соответственно, чтобы связать весь СО2 только в виде кальцита и только в такой концентрации (т.е. не учитываем повышение концентрации после снижения температуры), понадобится 350*10^20 кг базальта.
Плотность базальта - 2,5...3,0 т/куб.м. Т.е. 350*10^20 кг - это примерно 140*10^8 куб.км. базальта.
Площадь поверхности Венеры - 460 млн.кв.км, т.е. если бы такой объём базальта был по ней распределён ровным слоем, то получился бы слой толщиной 30 км.

Наибольшая концентрация карбонатов составляет 230 г/кг, т.е. порода может связать в 7,5  раз выше, чем в приведённом расчёте.
Но даже и в этом случае получается, что должны прореагировать базальты на глубину примерно 4 км!

[shuricos]

Представим себе, что нам удалось начать процесс поглощения углекислого газа. Как быстро начнёт убывать температура? Ответ на этот вопрос даёт сама Венера.
90% её атмосферы находятся ниже 30 км. Соответственно, если мы уменьшим атмосферу Венеры в 10 раз, то там получатся примерно такие же условия, как сейчас на высоте 30 км, т.е.:
- давление примерно 9,3 атм,
- температура примерно +230^оС.
При таком сочетании давления и температуры вода ещё не может существовать в жидком состоянии.

Зато на вершинах гор Максвелла (+10 км от среднего уровня Венеры) будет так же, как сейчас на высоте 40 км - 3,5 атм и +145 ^оС.
Это уже позволяет жидкой воде очень неустойчиво, но конденсироваться там.

+230^оС - это хоть и много, но при такой температуре и даже при таком давлении (9...10 бар) базальт уже сможет содержать не 30, а 80, если не 100 г карбонатов, т.е. примерно втрое больше прежнего.