Освоение Марса

[user340]

Однако, замечу. что для будущих марсианских модулей будет важна другая проблема, а именно абразивный износ. Вроде бы давление марсианской атмосферы ничтожно, тысячные доли против земного, но при этом оно вполне достаточно, чтобы переносить огромные массы пыли на колоссальные расстояния с большой скоростью. И что тогда будет со стенками обитаемых станций и их силовыми конструкциями?

Тут, конечно, вопросики...
1. Надо смотреть на состав пыли, её твёрдось (среднюю по больнице), оценивать её способность абразивного воздействия на стальные конструкции.
2. На селфи Curiosity от 2021 года (~10 лет на Марсе), я особо абразивного воздействия не заметил. Углы деталей ровные, кромки острые, даже фольгу какую-то на вот этой хреновине не продырявило
Колёса не в счёт - это другое (с))

Статья с инфой о селфи:
https://www.jpl.nasa.gov/images/pia24543-curiositys-selfie-at-mont-mercou

Фото в аааатличном разрешении, для самостоятельной оценки абразивных повреждений
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/jpegPIA24543.jpg

UPD:
Краска, блин, белая без повреждений! На земле автомобили быстрее гниют ))

[Dem]

Однако, замечу. что для будущих марсианских модулей будет важна другая проблема, а именно абразивный износ. Вроде бы давление марсианской атмосферы ничтожно, тысячные доли против земного, но при этом оно вполне достаточно, чтобы переносить огромные массы пыли на колоссальные расстояния с большой скоростью. И что тогда будет со стенками обитаемых станций и их силовыми конструкциями?

Практика земных пустынь показывает, что абразив перемещается вдоль поверхности не особо поднимаясь над ней.
Т.е. или закапываться, или на ножках.

[user340]

Т.е. или закапываться, или на ножках.

Точно, а ножки сразу из карбида вольфрама делать, чтоб точно не сточились!
Простите, не мог не схохмить - без обид и негатива!

Что-то вы перемудрили, граждане.

А вот марсянки рыть - это рациональное предложение. На Земле, одна из главных проблем землянок - сырость.
На Марсе, наверное, такой проблемы нет.
Так что, я за марсянки! 

[ivanij]

Тут, конечно, вопросики...
1. Надо смотреть на состав пыли, её твёрдось (среднюю по больнице), оценивать её способность абразивного воздействия на стальные конструкции.

Полагаю, абразивное воздействие в любом случае будет. Где-то в большей, где-то в меньшей степени, но будет.

На селфи Curiosity от 2021 года (~10 лет на Марсе), я особо абразивного воздействия не заметил. Углы деталей ровные, кромки острые, даже фольгу какую-то на вот этой хреновине не продырявило
Колёса не в счёт - это другое (с))

Это, конечно, правильно, но визуальный осмотр только начало, первая часть так сказать, неразрушающих методов контроля. Наиболее объективны инструментальные методы. 

[user340]

Полагаю, абразивное воздействие в любом случае будет. Где-то в большей, где-то в меньшей степени, но будет.

Хорошо, аргумент ваш принял и согласен с ним.

В свою очередь, тогда, чтоб из дискуссии что-то полезное вынести, я диванное ограничение сверху на абразивное воздействие Марса поставлю.

Знакомьтесь - это окошко называется RWEB Window, оно входит в состав инструмента ChemCam марсохода Curiosity.
Почитать детально про устройство ChemCam можно вот тут:
https://www.researchgate.net/publication/257664696_The_ChemCam_Instrument_Suite_on_the_Mars_Science_Laboratory_MSL_Rover_Science_Objectives_and_Mast_Unit_Description

Это окошко на Марсе ничем не закрывается. Точный материал из которого оно сделано мне быстро найти не удалось, но с учётом того, что через него вроде как лазер мощный  пуляет, допущу, что оно сделано из кварца и имеет твёрдость 7 по Моосу.

Как видим на этой фото, после 10 лет на Марсе, окошко прозрачное, через него видно отражение поверхности Марса в зеркале инструмента ChemCam.
Чётко видно, горизонт просматривается, детали какие-то на поверхности, внутреннее устройство ChemCam - провода, "стяжки" на проводах..
Короче - прозрачное.

Еслиб оно за 10 лет было равномерно отпескоструено на глубину, допустим, хотя-бы 1 мкм, то мы-бы с вами видели "молоко".

В связи с этим, ставлю свой диван сверху :
За 10 земных лет на поверхности Марса, атмосфера Марса с его пылью, не способна равномерно отпескоструить поверхность объекта с твёрдостью 7 по Моосу на глубину хотя-бы 1мкм.

--
Можно поправлять, уточнять, кидать ссылки на Марсианина - я не против, учиться никогда не поздно и я готов корректировать свои знания, если в чём-то ошибаюсь.

P.S. Эх, краска всё-таки в правом нижнем углу чуть пооблупилась )
P.P.S И да, пылевую бурю Curiosity в 2018 тоже застал:
https://www.nasa.gov/missions/martian-dust-storm-grows-global-curiosity-captures-photos-of-thickening-haze/
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2018/06/mars_left1041.gif

[user340]

ivanij, как думаете, борщенул я чутка? ))

[библиограф]

   Точный материал из которого оно сделано мне быстро найти не удалось, но с учётом того, что через него вроде как лазер мощный  пуляет, допущу, что оно сделано из кварца и имеет твёрдость 7 по Моосу.
     

Ишь, ты, какой бойкий!
 Эффект Даннинга- Крюгера наглядно и во всей красе.
       — метакогнитивное искажение, которое возникает, когда человек, имеющий низкий уровень компетенции в какой-либо теме, начинает мнить себя знатоком этой темы, при этом он делает ошибочные выводы и принимает неудачные решения, но не осознаёт своих ошибок из-за неполноты знаний, умений и навыков   
Просто, ты не знаешь других прозрачных материалов с высокой твердостью, кроме кварца.
Как насчёт лейкосапфира , у него твердость 9 по шкале Мооса.
Сапфировые окна вполне доступны, хоть и дорого.
На спускаемом аппарате американской венерианской станции,    Pioneer Venus 2 тaм, вообще, были алмазные
окна, 25 мм диаметром.

[ivanij]

ivanij, как думаете, борщенул я чутка? ))

 Хорошо, считайте, что вы тоже меня убедили. Однако, есть несколько замечаний.

глубину, допустим, хотя-бы 1 мкм, то мы-бы с вами видели "молоко".

это уже довольно много. Но самое главное, не в глубине, а в неравномерности износа. есть такое понятие как шероховатость/качество поверхности. и оптика становится мутной не от того, что абразивный износ проникает на некоторую глубину. а от того, что ухудшается качество поверхности.
  Какая шероховатость допускается для оптики - не знаю. Для машиностроения 14 класс - Ra0.008 мкм. Выше у П.И.Орлова в его популярном двухтомнике "Основы конструирования" не приводится.
 Кроме того, ведь кроме оптических в марсианских модулях, как уже действующих, так и будущих, есть и иные поверхности, которые также подвергаются или будут подвергаться износу. И учитывать это придётся.

[ivanij]

 Кроме того,
 

За 10 земных лет на поверхности Марса, атмосфера Марса с его пылью, не способна равномерно отпескоструить поверхность объекта с твёрдостью 7 по Моосу на глубину хотя-бы 1мкм.

это, конечно, хороший результат, но мне не совесм понятно причём здесь шкала Мооса? Это же шкала рангов, от которой давно уже отказались (см. картинку). Неужели её ещё где-то применяют, кроме популярной литературы?
  Для твёрдостей вполне непринуждённо сейчас используются более точные и универсальные шкалы Виккерса, Роквелла, СуперРоквелла и проч., относящиеся к шкалам разностей.

[user340]

Ишь, ты, какой бойкий!

Искренне рад, кстати, что вы вернулись! )

Синдром Даннинга- Крюгера наглядно и во всей красе.
Просто, ты не знаешь других прозрачных материалов с высокой твердостью, кроме кварца.
Как насчёт лейкосапфира , у него твердость 9 по шкале Мооса.

Возможно, спорить не буду ни с одним утверждением ))
И спасибо, что просвещаете - теперь знаю!

но не осознаёт своих ошибок из-за неполноты знаний, умений и навыков

Только вот тут - мимо!  )
Написано-же было диванное ограничение сверху! 

[user340]

это, конечно, хороший результат, но мне не совесм понятно причём здесь шкала Мооса?

Ну от чего-то надо было отталкиваться - оттолкнулся от Мооса. Хоть так, как говорится.

[MenFrame]

Что бы пескоструйка работала, песок должен быть достаточно крупный. Когда воздух ударяется о поверхность он тормозиться, песчинки тоже тормозятся и теряют скорость, но если они достаточно крупные сильно скорость они поменять не могут, потому бьют по поверхности. Во вторых тут действует правило соотношения массы и поверхности, мелкая песчинка просто не обладает большой кинетической энергией(на единицу площади) чтобы нарушить кристаллическую решетку, преодолеть предел ее упругости.
 Для пескоструев используется песок от 0,1 мм. Марсианская пыль это микрометр и менее. Мука по консистенции. Потому ее абразивное действие по идее должно быть небольшим.

[user340]

Хорошо, считайте, что вы тоже меня убедили. Однако, есть несколько замечаний.

Кроме того, ведь кроме оптических в марсианских модулях, как уже действующих, так и будущих, есть и иные поверхности, которые также подвергаются или будут подвергаться износу. И учитывать это придётся.

Рад, что мы с вами смогли что-то вынести из этой дискуссии.
Я, как и говорил выше, тоже с вами согласен, что абразивное действие марс. пыли учитывать придётся.
Но, на мой взгляд, это будет не так страшно, как можно было вообразить из изначального сообщения.
Собственно, разница была лишь в этом 🤝

[ivanij]

Вы знаете, я тоже. Вот только что нашёл соотв. нормативные документы. Даже записал себе для памяти, может, пригодится по работе. Качество поверхности оптики определяется не так как в машиностроении.  Для размеров есть ГОСТ Р 71008 - 2023 (причём, правильность изготовления поверхности отдельно проверяется), а классы чистоты установлены ГОСТ 11141 - 84. Вот этот-то стандарт (или что-то в этом роде) и нужен, по-видимому, для отбраковки оптической аппаратуры, подвергающейся абразивному воздействию.

[user340]

.. для отбраковки оптической аппаратуры, подвергающейся абразивному воздействию.

Эх, я не силён в оптике, тут нам в телескопостроении-бы, наверное, подсказали, при каких условиях опт. поверхность привычную для простого человека прозрачность теряет и матовой становится.
Меня другое беспокоит - если библиограф прав, и там сапфировое окно, или, тем более - алмазное, то диванное ограничение, конечно, придётся сильно вверх двигать )
Предлагаю этот вопрос последующим поколениям исследователей оставить, чтоб меня сильно в лужу не садить ))

[библиограф]

    Во вторых тут действует правило соотношения массы и поверхности, мелкая песчинка просто не обладает большой кинетической энергией(на единицу площади) чтобы нарушить кристаллическую решетку, преодолеть предел ее упругости.
 Для пескоструев используется песок от 0,1 мм. Марсианская пыль это микрометр и менее. Мука по консистенции. Потому ее абразивное действие по идее должно быть небольшим.   

Можете сделать сами несложную численную оценку: размер частицы, ея скорость, площадь контакта и
энерговыделение на единицу поверхности. И сравнить, к примеру,  с ударом молотка по стеклу.
Проблема, на самом деле, надуманная, пыль опасна только для оптических окон, и для турбин.
Для вертолетов в пустыне это очень серьёзно!
А на производстве и  центробежные
сепараторы пыли работают годами без заметого износа, а там скорость  пылинок десятки метров
в секунду, всё дело в покрытиях, типа износостойких латексных пленок, им удары песчинок не страшны.

[Diman]

"Эх, я не силён в оптике, тут нам в телескопостроении-бы, наверное, подсказали, при каких условиях опт. поверхность привычную для простого человека прозрачность теряет и матовой становится.
Меня другое беспокоит - если библиограф прав, и там сапфировое окно, или, тем более - алмазное, то диванное ограничение, конечно, придётся сильно вверх двигать )"

Отличная идея!
Кстати для Марсианской техники почему бы не изготовить иллюминаторы из сапфирового стекла!
Твёрдость - 9 по шкале Мооса.
Никакая пыль не страшна, даже кварцевая!

Ну, только если будущие марсианские мажоры будут признания в любви нацарапывать алмазными перстнями на сапфировом стекле виллы своей ненаглядной!
 

[ivanij]

Для вертолетов в пустыне это очень серьёзно!

В марсианской пустыне вертолёт вряд ли будет эффективен. Рискну предположить, что он в такой атмосфере даже не поднимется.

[slava aa]

Конечно, двигатель не заведётся)

[ivanij]

Конечно, двигатель не заведётся)

Не только. Такой аппарат вовсе не поднимется. Хотя где-то я читал, что предлагалось чуть не квадрокоптеры для Марса сделать.