Освоение Венеры

[Александр Русский]

Где же вы будете содержать гигатонны бактерий?

А разве это требуется, учитывая их плодовитость?!

[crazy_terraformer]

Идейка . Экран для Венеры - плёночный конденсатор или их множество, склеенных или соединённых каркасом. Известно, что одноимённые электрические заряды отталкиваются, используем этот эффект для разворачивания экрана.
Имеем три тонких слоя диэлектрика, на средний слой с двух сторон напылена металлическая пленка - это обкладки конденсатора, на два внешних слоя наносится сетчатое металлическое покрытие получаем клетку Фарадея. Питание на конденсатор подаётся с солнечных батарей, они могут быть интегрированы в структуру экрана. С удержанием возникает вопрос: можно ли использовать электромагниты для отталкивания солнечного ветра в нужном направлении для создания силы уравновешивающей эффект солнечного паруса?

[Проходящий Кот]

Решили свиснуть последнюю идею межзвездного двигателя?

[crazy_terraformer]

Решили свиснуть последнюю идею межзвездного двигателя?

Не успел пока прочитать.

[crazy_terraformer]

Углерод в чистом ли виде или в виде карбонатов как бы не пришлось отправить на орбиту или изолировать в вулканически неактивных районах после окончательного выделения его избытка  из атмосферы, иначе он может вернуться обратно в атмосферу, т.к. кора Венеры возможно периодически переплавляется и обновляется.
 Цитата из статьи википедии "Геология Венеры" :"Считается, что 300—500 млн лет назад Венера претерпела событие, которое привело к полному обновлению коры планеты или к перекрытию её верхних слоев поступившим мантийным материалом. Одним из возможных объяснений этого явления является гипотеза о цикличности подобных событий, в результате которых происходит избавление от излишков тепла, накапливаемых в её внутренних слоях в течение продолжительного времени. На Земле процесс переноса тепла от центра к поверхности реализуется посредством тектоники плит, которая не была обнаружена на Венере. Таким образом, согласно этой теории, в своем современном состоянии планета претерпевает внутренний разогрев из-за радиоактивного распада элементов, что через некоторое время приведет к новому периоду глобального базальтового вулканизма, который практически полностью покроет поверхность Венеры новым магматическим материалом."
Если подобная опасность реальна вода, принесённая извне может дать второй старт водному парниковому эффекту.Поэтому вся вода должна использоваться внутри поселений и предприятий,внутри куполов герметически изолированных от окружающей среды.
 

[crazy_terraformer]

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!

Средний химический состав земного базальта по P. Дэли (%): SiO2 - 49,06; TiO2 - 1,36; Аl2O3 - 15,70; Fe2O3 - 5,38; FeO - 6,37; MgO - 6,17; CaO - 8,95; Na2O - 3,11; K2O - 1,52; MnO - 0,31; P2O5 - 0,45; H2O - 1,62. Средняя плотность базальтового слоя коры на Земле 2,9 т/м3.

На Венере базальты скорее всего безводные.
k_{пересчёта}=100/(100-n_H2O%)=100/98,38=~1,0165

n_Na2O%=3,11_*1,0165=3,161315%  или m_Na2O=31,613г/кг
n_K2O%=1,52_*1,0165=1,54508% или m_K2O=15,451г/кг
n_CaO%=8,95_*1,0165=9,097675% или m_CaO=90,977г/кг
n_MgO%=6,17_*1,0165=6,271805% или m_MgO=62,718г/кг
n_FeO%=6,37_*1,0165=6,475105
n_Fe2O3%=5,38_*1,0165=5,46877
n_MnO%=0,31_*1,0165=0,315115% или m_MnO=3,151г\кг

Карбонаты железа(III) и алюминия при нестабильны.
Справочных данных по карбонатам Ti пока не нашёл.
Fe₂O₃ придётся восстанавливать до FeO, поэтому пересчитываю его как добавочное содержание n_+FeO%
FeO:
M_Fe2O3----1
2_*M_FeO----x
x=2_*M_FeO/M_Fe2O3=143,6928/159,6922=~0,8998
n_+FeO%=5,46877_*0,8998=4,92085
n^сумм_FeO=n_FeO%+n_+FeO%
n^сумм_FeO=4,92085+6,475105=11,395955% или m_FeO=113,960г/кг

Na₂O+CO₂=Na₂CO₃
M_Na2O=61,9788 г/моль
M_CO2=44,0098 г/моль
на 1 моль Na₂O идёт 1 моль CO₂
M_Na2O/M_CO2=m_Na2O/m_CO2
m_CO2=m_Na2O*M_CO2/M_Na2O
m_Na2O=31,613г/кг
m_CO2=31,613_*44,0098/61,9788=22,4477г/кг в составе Na₂CO₃
K₂O+CO₂=K₂CO₃
M_K2O=94,196г/моль
m_CO2^K₂CO₃=m_K2O*M_CO2/M_K2O
m_CO2^K₂CO₃=15,451г/кг*44,0098/94,196=7,219г/кг
CaO+CO₂=CaCO₃
M_CaO=56,0774г/моль
m_CO2^CaCO₃=m_CaO*M_CO2/M_CaO
m_CO2^CaCO₃=90.977_*44.0098/56.0774=71,399г/кг
MgO+CO₂=MgCO₃
m_CO2^MgCO₃=m_MgO*M_CO2/M_MgO
m_CO2^MgCO₃=62.718_*44.0098/40,3044=68,484г/кг
FeO+CO₂=FeCO₃
m_CO2^FeCO₃=m_FeO*M_CO2/M_FeO
m_CO2^FeCO₃=113,960_*44.0098/71,8464=69,807г/кг
MnO+CO₂=MnCO₃
m_CO2^MnCO₃=m_MnO*M_CO2/M_MnO
m_CO2^MnCO₃=3,151_*44.0098/70,9374=1,955г/кг
суммарная масса CO2 приходящаяся на все карбонаты, кроме карбонатов Ti( нестабильны)
m_CO2=241,3117г на связывание с кг дегидратированного базальта с использованием восстановленного оксида Fe(III) до оксида Fe(II)
m_CO2=237,3947 г на связывание с кг базальта земного состава
 с использованием восстановленного оксида Fe(III) до оксида Fe(II)
m_CO2=192,1032г на связывание с кг дегидратированного базальта с без восстановления оксида Fe(III) до оксида Fe(II).
m_CO2=188,9849г на связывание с кг базальта земного состава с без восстановления оксида Fe(III) до оксида Fe(II).

P.S.
Карбонаты титана можно не считать, нестабильны, существуют на холоду, в тепле гидролизуются.
Я не считал сколько CO2 может быть связано в виде гидрокарбонатов.
Максимальная температура в отсутствии облачности 1000K, согласно:

Обычно поверхность имеет альбедо не более 20...30%, т.е. если сейчас Венера преобразует в тепло 25% поступающего солнечного света, то начнёт преобразовывать 70...80%, т.е. будет рост в 3 раза. Берём корень четвёртой степени, получается, что температура увеличится на 31,6%, т.е. с нынешних 750К до примерно 1000К.

t_разлCaCO₃=900−1000 °C
t_разлNa₂CO₃ не нашел Т.кип.=1600 °C
t_разлK₂CO₃>1200 °C (лучшего ответа не нашел)
t_разлMgCO₃=540 °C
t_разлFeCO₃=490°C
t_разлMnCO₃=200°C

Чем будет ниже температуры поверхности и атмосферы, тем полнее будет связываться CO2

Но есть ещё оксалаты - соли щавелевой кислоты, щавелевая кислота также связывается с одним моль оксида металла, но содержит два атома углерода - H₂C₂O₄.

t_разлNa₂C₂O₄=450°C
t_разлСaC₂O₄=400°C
t_разлMgC₂O₄=150°C
t_разлMnC₂O₄=215°C

Fe₂(C₂O₄)₃ с одним моль  Fe₂O₃ в реакцию вступает 3 моль C₂O₄^2-
t_разлFe₂(C₂O₄)₃=100°C разлагается на свету
Fe₂(C₂O₄)₃+свет->2FeC₂O₄+2CO₂

t_разлFeC₂O₄>160°C
2NiC2O4+O2=2NiO+4CO2 t=325-400°C

P.S. Реальней считаю идею разделять CO2 на кислород и углерод, углерод прессовать и упаковывать в герметичные контейнеры из алюминия или покрывать стеклом, а пока планета остывает в полученной кислородной атмосфере сжигать кремний сбрасываемый с орбиты(извлекаемый из коры Меркурия, Марса и Луны ) и осколки железных и железно-никелевых астероидов, пока температура не опустится ниже температуры разложения оксалатов,после чего изымать углерод из хранилищ и синтезировать из него и выпущенного на первом этапе в атмосферу кислорода и металлов базальта и выпавших из атмосферы оксидов железа и никеля оксалаты, совмещая это с сжиганием инопланетного кремния и неокисленных железноникелевых осколков астероидов. Последний этап, если исчезнет опасность раскочегаривания парникового эффекта можно скидывать в атмосферу водород, в чистом виде или в виде кремневодородов(силанов) Si_nH_(2n+2).

[crazy_terraformer]

Кроме широко известных оксидов углерода CO и CO₂ существуют ещё несколько  оксидов:
1,2)Диоксид триуглерода C₃O₂. t_плав=-107℃ t_кип=6,8℃
и его стабильный полимер политрикарбодиоксид (С₃O₂)n
t_разл=300℃
3)Меллитовый ангидрид C₁₂O₉.
4)Гексагидроксибензол трисоксалат C₁₂O₁₂.

Диоксид триуглерода O=C=C=C=O -  бесцветный ядовитый газ (при нормальных условиях) , легко полимеризующийся в обычных условиях, а также при сжижении или хранении при давлении выше 100 мм.рт.ст. в красный полимер (С₃O₂)n. Диоксид триуглерода является внутренним ангидридом малоновой кислоты НООС-СН₂-СООН.
Красный полимер подойдёт как продукт переработки CO₂.

Меллитовый ангидрид C₁₂O₉ сублимирующийся порошок t_плав=161°C      t_разл=320°C

Гексагидроксибензол трисоксалат C₁₂O₁₂, не нашёл его свойств.

Данные соединения можно синтезировать на летающих платформах в атмосфере Венеры из диоксида углерода, или при падении температуры на поверхности ниже температур их разложения. Вода или водород нужны для синтеза промежуточных продуктов, но т.к. они будут рециклироваться, количество водорода выделенного из кислот венерианских облаков и вулканических газов возможно будет достаточно.

[crazy_terraformer]

    2Me+CO2=Me2O+CO (щелочные), Me+CO2=MeO+CO (щелочно-земельные).

А что, есть такая реакция?

Щелочные и щелочно-земельные металлы горят в углекислом газе с образованием соответствующих оксидов и угарного газа.

При нормальных давлениях и температурах только литий.

Не могу найти,где я нашёл эти реакции образования монооксида углерода(возможно выдавал желаемое за действительное ).
Где могу найти, пишут,что горят, а приводят реакцию с магнием, где образуется углерод, по аналогии при горении активных Ме в двуокиси углерода тоже будет образовываться углерод относительно стабильный на поверхности Венеры.
2Mg+CO2=2MgO+C         MgO+CO2=MgCO3
2Ca+CO2=2CaO+C          CaO+CO2=CaCO3

При комнатной температуре не реагирует с CO, но при нагревании калий воспламеняется и образуются оксид калия и углерод; при эквимолярном соотношении CO и K можно получить "карбонилы" калия K2C2O2 и K6C6O6.
K на chemister_ru
2K+CO=K2O+C
4K+CO2=2K2O+C          K2O+CO2=K2CO3
K+CO2=KO2+C             4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
2K+CO2=K2O2+C          2K2O2+2CO2=2K2CO3+O2

Натрий не реагирует с углекислым газом, но уже загоревшийся натрий продолжает гореть в нем, причем интенсивность горения увеличивается. Контакт сухого льда с натрием приводит к взрыву.
Na на chemister_ru

4Na+CO2=2Na2O+C       Na2O+CO2=Na2CO3   
2Na+CO2=Na2O2+C       2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2       2Na2O2+2CO=2Na2CO3

[crazy_terraformer]

У углерода множество аллотропных форм, которые могут выступать в роли различных материалов.
Выращенные искусственно алмазные плёнки допированные атомами азота и фосфора могут выступать в роли полупроводников, фотоэлементов, солнечных батарей, графит и нанотрубки могут применяться как проводники электричества. Нановолокна и нанотрубки и выступать в роли конструкционных материалов. Из углерода могут быть построены летающие на дозвуковых скоростях выше облаков платформы, покрытые со всех сторон алмазными солнечными батареями, использующие электродвигатели и винты сделанные из графита ,нанотрубок ,нановолокон и др.форм углерода.
Эти платформы могут быть использованы для производства и временного хранения твёрдых оксидов углерода (C₃O₂)n , C₁₂O₉, C₁₂O₁₂ до охлаждения поверхности, для производства части деталей самих платформ из углерода выделенного из атмосферного CO₂.

[эйндховен]

В теме про Марс была высказана мысль о зонтике в нижней точке Лагранжа для Земли, когда Солнце станет больше. А что если такой зонт сделать у Венеры? Понимаю, что баян, но тем не менее. Если создать зонт, превосходящий по диаметру Венеру, закрутить его с такой скоростью, чтобы центробежные силы держали его в развернутом состоянии, то можно понизить температуру на Венере до глубокого минуса.

Откуда материал для всепланетного венерианского зонта брать , и как доставить строителей к месту такой "стройки" не подумали? ))  Это ж технически нереально.. Как и триллионы долларов даже на сооружение самого простого здания на Венере никто не даст: экономика ни одной страны не потянет такие расходы..

[crazy_terraformer]

В теме про Марс была высказана мысль о зонтике в нижней точке Лагранжа для Земли, когда Солнце станет больше. А что если такой зонт сделать у Венеры? Понимаю, что баян, но тем не менее. Если создать зонт, превосходящий по диаметру Венеру, закрутить его с такой скоростью, чтобы центробежные силы держали его в развернутом состоянии, то можно понизить температуру на Венере до глубокого минуса.

Откуда материал для всепланетного венерианского зонта брать , и как доставить строителей к месту такой "стройки" не подумали? ))  Это ж технически нереально.. Как и триллионы долларов даже на сооружение самого простого здания на Венере никто не даст: экономика ни одной страны не потянет такие расходы..

Это же не завтра, и даже не послезавтра, и даже не в ближайшую сотню лет, до создания зонта нужно развернуть космическую промышленность для начала хотя бы на Луне. Максимальное время ответа с Луны на посланный сигнал 3 секунды, так что её можно сначала колонизировать телеуправляемыми с Земли роботами с небольшим уровнем искусственного интеллекта. После создания космической промышленности на Луне и лунного космического флота,с Земли на низкую орбиту можно будет доставлять только людей, уникальные приборы пока не воспроизводимые вне Земли ,экземпляры живых организмов, а с низкой орбиты подхватывать межорбитальными буксирами.
А затем придёт время для Меркурия,где можно развернуть самые мощные солнечные электростанции и соответственно самые мощные металлургические и неметаллургические мощности.
 К тому же зачем нужны строители зонта, хватит и роботов объединённых сетью искусственного интеллекта, элементы зонта могут быть построены на Луне или Меркурии, способ доставки ракетный или гибридный --- электромагнитные катапульты+ракеты.

Дороговизна космоса связана с тем,что всё приходится тащить из земного гравитационного колодца, а земные ракеты и их элементы как правило одноразовые и дорого стоят.
Экономика основанная на денежно-товарных отношениях начинает терять смысл или стоимость работы начинает падать в цене в случае избытка ресурсов энергетических, в частности в виде избытка космической солнечной энергии, и трудовых, в виде умных машин, большинство выполняемых человеком функций могут заменить или расширить машины, даже инженерные.

Кстати говоря, если вы прочитаете, вот отсюда _{https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,114123.msg3442405.html#msg3442405} начинается обсуждение более выполнимого предложения - насыщение слоёв атмосферы Венеры над облаками летающими шариками отражающими солнечное излучение.

[эйндховен]

А если подумать вот о чём: на Венере чересчур густая атмосфера , создающая безумный жаркий парниковый эффект, а на Марсе - наоборот: так почему бы не перетащить избыточный атмосферный газ с Венеры на Марс? ) На Марсе будет теплее, на Венере- похолодает..
Только для перевозки потребуется огромный пакет (и не из целлофана), и большой насос, способный работать  в условиях невесомости..  )    

[crazy_terraformer]

А если подумать вот о чём: на Венере чересчур густая атмосфера , создающая безумный жаркий парниковый эффект, а на Марсе - наоборот: так почему бы не перетащить избыточный атмосферный газ с Венеры на Марс? ) На Марсе будет теплее, на Венере- похолодает..
Только для перевозки потребуется огромный пакет (и не из целлофана), и большой насос, способный работать  в условиях невесомости..  )    

1)Углекислый газ осядет на Марсе в виде сухого льда на зимней шапке и в вечной тени кратеров и гор.
 Для парникового эффекта лучше подойдёт тетрафторметан CF4,т.к. останется газом и его парниковая активность выше чем у CO2.
 Потенциал глобального потепления CF4 варьирует от 5210 - 11200, т.е. один объём CF4 равен по действию 5210 - 11200 объёмам CO2. По мере роста наименьшей температуры можно добавлять и другие фторированные производные углеводородов.
2)Если терраформирование Венеры пройдёт успешно вплоть до создания открытых водоёмов, то углекислый газ может понадобиться на месте, т.к.насыщенные водой привезённой (или синтезированной из  привезённого водорода) породы планеты вступят в обменные химические реакции с атмосферой планеты, поглощая CO2 в карбонаты и поэтому его содержание в атмосфере будет падать.Конечно тут будет дело в скорости поглощения CO2  и реализации геохимического цикла углекислого газа, но в отсутствии активной тектоники плит и вулканизма как на Земле возврата CO2 из недр не будет.
Если же открытых водоёмов не будет тогда можно смело его вывозить, но опять же как парниковый газ для Марса он не подходит.

[Dem]

Откуда материал для всепланетного венерианского зонта брать

Да любой мимопролетающий астероид переделать в фольгу - сколько там тыс км2 получится из миллиона тонн если толщина несколько микрон?

[Vavanzer]

Вот интересно, прокатит ли реакция соединения СО2 и кальция при венерианских температурах, если туда воды подлить))) Причем воды раз в 100 меньше чем на Земле.В качестве катализатора))

[Александр Русский]

Да любой мимопролетающий астероид переделать в фольгу - сколько там тыс км2 получится из миллиона тонн если толщина несколько микрон?

Только если он из золота, алюминия или других высокопластичных материалов.

[библиограф]

Вот интересно, прокатит ли реакция соединения СО2 и кальция при венерианских температурах, если туда воды подлить)

Да, даже и без подливания воды!
горение магния в CO2 - демонстрационный опыт, кальций тоже будет гореть.
http://www.youtube.com/watch?v=3zL6ZTs922M

Для парникового эффекта лучше подойдёт тетрафторметан CF4,]

А ещё лучше - трифторид азота!
Где столько фтора возьмем?

[ВадимZero]

Вот интересно, прокатит ли реакция соединения СО2 и кальция при венерианских температурах, если туда воды подлить))) Причем воды раз в 100 меньше чем на Земле

Воды лучше побольше. С одной стороны она вызовет еще более плотную облачность снизив объем радиации доходящей до поверхности. С другой стороны сделает массивный теплоперенос из нижних слоев к верхним, за счет выпадения осадков и за счет усиления атмосферной циркуляции. Так что вода в больших количествах должна естественно Венеру охладить.

[Vavanzer]

Магний и натрий и кальций уже сгорели. Им нужна именно вода для замещения.
Тут фишка в том что на Земле тоже могли быть подобные условия с дикими температурами и давлением, при том что вода не была в жидком виде... Но на Земле все прокатило, , а раз на Венере нет, то значит там воды толком и не было...

[crazy_terraformer]

Вот интересно, прокатит ли реакция соединения СО2 и кальция при венерианских температурах, если туда воды подлить)

Да, даже и без подливания воды!
горение магния в CO2..., кальций тоже будет гореть...

Только там нет свободного кальция и др. активных металлов.

Для парникового эффекта лучше подойдёт тетрафторметан CF4,]

А ещё лучше - трифторид азота!
Где столько фтора возьмем?

Фтор из его минералов и пород планеты.
А, Вы знаете сколько его надо?
Трифторид азота ядовитый газ, вызывает коррозию металлов, сильный окислитель.