Колонизация Титана

[AlexAV]

В принципе это может быть аммиак или какие-нибудь длинные углеводороды с ничтожным содержанием кислорода...

Углеводороды - может быть. А вот чистый аммиак - практически исключено. Фазовая диаграмма вода-аммиак выглядит следующим образом


Это фазовая диаграмма с эвтектикой. При охлаждение смеси вода-аммиак, где исходно воды больше чем аммиака (в первичном веществе спутника воды всегда больше, чем аммиака, кислород - элемент в первичном веществе солнечной системы куда более распространенный элемент, чем азот) сначала будет выпадать чистый водяной лед, а затем гидрат аммиака состава NH3 2H2O. А вот выделение чистого аммиака в этом случае термодинамически невозможно. Т.е. на поверхности Титана будут или камни состоящие из чистого льда или из гидрата аммиака. Оба этих минерала содержат достаточно воды для её извлечения.

Что касается углеводородов, то, хотя прямых данных нет, весьма сомнительно, что их доля в коре Титана велика. Углеводороды, кроме метана (который в условиях поверхности Титана или жидкий или газообразный) не являются термодинамически равновесным состоянием, и для их образования нужны довольно специфические условия. Они там точно образовывались (скажем в результате фотохимического разложения метана), но едва ли в таком количестве, чтобы сделать полностью недоступной водно-аммиачную кору спутника (как уже было сказано выше в этой коре будет преобладать два минерала - лед (H2O) и гидрат аммиака (NH3 2H2O), выделение чистого аммиачного льда не содержащего воду в условиях Титана практически полностью исключено термодинамически (теоретически возможно при некоторых криовулканических процессах, когда из горячих водно-аммиачных растворов будет испаряться пар с соотношением NH3/H2O>1/2, а затем конденсироваться, но это всё возможно только в очень ограниченных объёмах, при обычном затвердевании водно-аммиачного раствора никакого выделения аммиачного льда не будет)).

[crazy_terraformer]

Сухой лёд. Камни из углекислого газа.

[AlexAV]

Сухой лёд. Камни из углекислого газа.

Может быть, но с учётом обилия аммиака подозреваю, что большая часть углекислого газа в коре будет находиться не в виде сухого льда, а в виде карбонатов и гидрокарбонатов аммония.

[SpaceEngineer]

Отличная симуляция/визуализация видов поверхности. Физически корректная.

https://free-astro.org/titan/



Выводы.

На Титане днём темнее, чем на Земле в ясный вечер через 10 минут после заката. Освещенность на пределе для дневного зрения, из-за этого контраст деталей плохой. Показан эффект от освещения 100-ваттными лампочками. Дымка у поверхности довольно разреженная, видимость достигает 30 км, на Земле и того меньше бывает. Диск Солнца виден сквозь дымку, как я и говорил ранее. Предметы на поверхности отбрасывают тени.

[paxan96]

А какой климат там будет в эпоху гиганта? Зона жизни дойдёт до тех мест?

[noxx77]

На Титане днём темнее, чем на Земле в ясный вечер через 10 минут после заката. Освещенность на пределе для дневного зрения, из-за этого контраст деталей плохой. Показан эффект от освещения 100-ваттными лампочками. Дымка у поверхности довольно разреженная, видимость достигает 30 км, на Земле и того меньше бывает. Диск Солнца виден сквозь дымку, как я и говорил ранее. Предметы на поверхности отбрасывают тени.

Интересно! Сразу возникает вопрос: допустим, проблемы низкой освещенности неплохо решаются ЭОПами а в каких спектрах атмосфера Титана, наиболее прозрачна? То есть как бы мог выглядеть индивидуальный "титановизор"?

[crazy_terraformer]

Можно тратить часть ветровой энергии на электростатическую очистку атмосферы, ессно не за ради улучшения освещённости и уменьшения а/парникового эффекта, а для сбора сырья — азотсодержащего органического материала.  Жаль, что можно добыть мало энергии всего около 3 жалких ТВт.

[noxx77]

Можно тратить часть ветровой энергии на электростатическую очистку атмосферы, ессно не за ради улучшения освещённости и уменьшения а/парникового эффекта, а для сбора сырья — азотсодержащего органического материала.  Жаль, что можно добыть мало энергии всего около 3 жалких ТВт

Как бы выразился один мой хороший приятель: а Захер нам такой Мазох? Скорее всего и органику, и аммиак с водой вполне можно нагрести с поверхности. Гораздо эффективнее, чем возиться с насосами. Что касается парникового эффекта и прочего терраформирования, то по мне так до качественной колонизации гермопоселениями об этом вообще рано говорить. А внутри помещений хоть какой рай организуй.

[Poleno]

Подумалось: проблемой на Титане может стать добыча... обычной воды и вообще любых кислородсодержащих веществ - прежде всего для получения молекулярного кислорода для дыхания и как топлива.

Там очень близко(ближе чем от Земли до Луны) регулярно пролетает Гиперион - он целиком из водяного льда с кучей пустот, удобных для прятания в них инфраструктуры.

[Андрей Астрофизический]

он целиком из водяного льда

А откуда это стало достоверно известно и когда?
Ссылку дайте. Где написано, что он не из углеводородов и не из аммиачного льда например.

[Poleno]

А откуда это стало достоверно известно и когда?

Мне это стало известно из Википедии.
Прошу прощения за ламерство, почему-то уверен в возможности различить "льды" с расстояния. Возможно не прав.

[Андрей Астрофизический]

Википедия на сей счет благоразумно пишет:

вероятно, состоит

Вероятно - но не проверено. Там вполне могут быть другие материалы сходной плотности.
Вообще же, если почитать википедию о Гиперионе, можно заметить несколько раз повторяемые, ключевые слова: вероятно, и по-видимому.
Никто на него не садился, скважин не бурил, проб не брал.

[Rattus]

Ссылку дайте. Где написано, что он не из углеводородов и не из аммиачного льда например.

В последнем посте на предыдущей странице:

При охлаждении смеси вода-аммиак, где исходно воды больше чем аммиака (в первичном веществе спутника воды всегда больше, чем аммиака, кислород - элемент в первичном веществе солнечной системы куда более распространенный элемент, чем азот) сначала будет выпадать чистый водяной лед, а затем гидрат аммиака состава NH3 2H2O. А вот выделение чистого аммиака в этом случае термодинамически невозможно. Т.е. на поверхности Титана будут или камни состоящие из чистого льда или из гидрата аммиака. Оба этих минерала содержат достаточно воды для её извлечения.
Что касается углеводородов, то, хотя прямых данных нет, весьма сомнительно, что их доля в коре Титана велика. Углеводороды, кроме метана (который в условиях поверхности Титана или жидкий или газообразный) не являются термодинамически равновесным состоянием, и для их образования нужны довольно специфические условия. Они там точно образовывались (скажем в результате фотохимического разложения метана), но едва ли в таком количестве, чтобы сделать полностью недоступной водно-аммиачную кору спутника (как уже было сказано выше в этой коре будет преобладать два минерала - лед (H2O) и гидрат аммиака (NH3 2H2O), выделение чистого аммиачного льда не содержащего воду в условиях Титана практически полностью исключено термодинамически

[Poleno]

В последнем посте на предыдущей странице:

Коллега про Гиперион возражал, а не про Титан.

[SpaceEngineer]

А на Гиперионе или его теле-прародителе те же процессы шли, и состоит он из того же первичного вещества. Аммиачные и углеводородные спутники в нашей системе исключены.

[LonelyWanderer]

он целиком из водяного льда

А откуда это стало достоверно известно и когда?
Ссылку дайте. Где написано, что он не из углеводородов и не из аммиачного льда например.

Снова эти разговоры. А откуда там взяться столько аммиаку, чтобы прям добраться до воды невозможно было? Аммиак, и азот в частности - столь распространенное вещество во Вселенной, что может где-то вытеснить даже воду? Да, сверху могут быть накопления аммиака и углеводородов, вытесненные из недр спутника, но едва ли там целая кора из аммиака. Я уверен, что вода там выполняет роль основы горных пород, вроде базальтов на Земле, и должна иметь многочисленные выходы. Она должна быть там просто потому, что это одно из наиболее распространенных соединений во Вселенной, в отличии от аммиака и углеводородов. Последние на поверхности не потому, что их там так много, что прям вся планета состоит из них, а в силу климата. Венера же не состоит целиком из углекислоты. Или состоит?

[crazy_terraformer]

Можно тратить часть ветровой энергии на электростатическую очистку атмосферы, ессно не за ради улучшения освещённости и уменьшения а/парникового эффекта, а для сбора сырья — азотсодержащего органического материала.  Жаль, что можно добыть мало энергии всего около 3 жалких ТВт

Как бы выразился один мой хороший приятель: а Захер нам такой Мазох? Скорее всего и органику, и аммиак с водой вполне можно нагрести с поверхности. Гораздо эффективнее, чем возиться с насосами. Что касается парникового эффекта и прочего терраформирования, то по мне так до качественной колонизации гермопоселениями об этом вообще рано говорить. А внутри помещений хоть какой рай организуй.

Возможно электростатические фильтры будут нужны на входе в установки по сжижению атмосферы, где главным целевым продуктом будут аргон.

[Проходящий Кот]

https://www.academia.edu/60832883/A_lab_maintained_life_in_oil_an_implication_for_a_life_on_Titan?email_work_card=title
Жизнь в масле, поддерживаемая лабораторией - значение жизни на Титане

[Degen1103]

Думаю, в теме про колонизацию Титана уместней вспоминать не "Одиссею", а "Imperial Earth" Кларка.
Превосходный роман, "a fantasy of love and discord".

[alex_semenov]

Для многомиллионной цивилизации на Титане есть две проблемы.
1. Дефицит металлов (средних и тяжелых элементов)
2. Энергетика. Где брать энергию?

Второй вопрос - самый главный. Самый острый (первостепенный). Нужно энергетическое изобилие СРЕДЫ обитания.
Так вот.
Мысль. Терминальная.
Окончательным решением проблемы "энергетического Эльдорадо" именно для Титана была бы вот эта идея, воплощенная в жизнь.



Тут и тут.

Hybrid DT-DD Pure Fusion mini-PACER Power Plant

мини-пакер, это развитие американской версии КВС из 70х (а вообще идея из 50х). Хотя автор упорно рисует схему "Супер" для перехода от DT горения к DD, но ясно что тут планируется использовать абсолютно чистые двухтупенчатые заряды. То есть внешний драйвер (скорей всего ускоритель частиц) поджигает DT-мишень, которая в свою очередь является первичкой для поджигания более мощной вторички с DD - топливом. То есть это своего рода идеал, к которому может прийти взрывная дейтериевая (именно дейтериевая!) энергетика.
При горении вторички на DD в камере накапливается тритий, которые потом же используется для формирования следующих мишеней.
То есть никакого урана, тория "привозимого с Земли".
"Инертные материалы" бомб (разные металлы) при каждом взрыве испаряются и по-сути из камеры никуда не исчезают. Их можно повторно использовать, добывая из солевого расплава или иного теплоносителя (как собирались добывать уран плутоний и прочие трансмутанты в КВС из жидкого натрия).
Очень заманчивая идея.
И здесь на Земле, доведенная до ума эта технология (если это возможно) была бы окончательным решением энергетической проблемы землян.
Но особо ценной она выглядит именно для появления многомиллионной автономной цивилизации людей на  Титане. Потому что там с базовой энергетикой совсем труба. Там и холодно и темно. Если на Земле на душу населения достаточно иметь 10 кВт базовой энергетики (остальное, в сельском хозяйстве, например, можно получить от Солнца), то там нужно не менее 100. И это должна быть дешевая (раз в 10 дешевле чем базовая сейчас у нас тут) и "вечная" (опирающаяся на неисчерпаемые энергоресурсы) энергетика.
"Волшебная" энергетика.
И данная DT-DD взрывная версия выглядит по-сути предельно мыслимой инженерной фантазией.
В плюс именно этой технологии именно на Титане надо добавить лунную силу тяжести там. То есть, на Титане возможны куда более обширные (или легкие?) взрывные полости или "нормальные" но с куда меньшим требованием к прочности к куполу взрывнйо камеры (все из того же водно-каменного льда). Напомню. Главная инженерно-строительная проблема КВС на Земле как не странно, не способность стен держать взрыв (тут людей подводит интуиция, это проблема самая простая и идеально контролируемая), а именно способность купола (верхней части широкой камеры) не рухнуть внутрь под собственным весом даже в статическом состоянии (без взрывной нагрузки). Проблема всех церковных соборов с их куполом.



В конце концов все упирается в цену конструкции. Меньшая тяжесть - меньшая стоимость конструкции (ее возведения). Дешевле в итоге энергия (КВС в этом смысли сильно похожи на плотины ГЭС).
Вторая положительная особенность этой технологии именно для  Титане - особенность работы именно  тепловых машин на этой планете.
Просто посчитайте теоретический КПД тепловой машины там по Карно.  При температуре в "топке" +500 С  и холодильника - 180 С, КПД тепловой машины может быть 88%
Я не говорю уже о бонусах от "высокотемпературной" (то есть нормальной для Титана) сверхпроводимости в электрических машинах.
Это уже как говориться, "вишенка на торте".
Но, кстати, для ионных драйверов (их магнитов) может очень даже быть ключевым бонусом.
В общем.
Титан  - это явная ступенька, подставленная человечеству самой природой на пути во вселенную. Брилиант. Подарок судьбы.
Главное - правильно на нее стать.
Это по-сути планета-золушка.



Мы просто не понимаем насколько она лучшая "невеста" для растущего в космос человечества, чем любая, желанная нам, дуракам, землеподобная планета (тот же терроформированный Марс или любая иная экзопланета о которой мы бредим как о запасном ДВОЙНИКЕ Земли).





Нам не нужен и даже вреден двойник. Нам нужна ИНАЯ планета с иными (промежуточными) условиями. Которая заставит людей научиться жить в ИНЫХ условиях. Планета с балансом плюсов и минусов (для людей и техносферы). И чем больше я смотрю на Титан, тем больше понимаю что лучшего предложения нам природа сделать не могла.