Освоение Марса

[LonelyWanderer]

Еще было дело тут обсуждали освещение за счет световых каналов. Зеркалами собирать свет, и отправлять по волноводам в пещеры. Чтоб немножко естественного солнечногот света поступало, с его благоприятным светом.

Вот тема световых каналов, на мой взгляд, самая интересная. Так, как заселение подземелий выглядит более простым занятием, чем терраформирование Марса, то самой сложной задачей в этом остаётся по-прежнему выращивание еды. Было много способов предложено, и один из них является световод в подземелье. Я когда то пытался поднять эту тему, но никто толком не поддержал.  Интересовало в первую очередь, сколько света можно пропустить через световод, какую концентрацию без перегрева - то есть, к примеру, можно ли через световод диаметром 1 метр освещать площадь 1 гектар с яркостью полуденного солнца. Я когда-то гуглил, как это по оптоволокну толщиной в волосинку удаётся передавать свет на десятки километров, ведь в этой волосинке пока дойдёт до конечной точки переживет миллионы переотражений, и это без потерь? А также, десятки километров материала световода, это значит его материал должен быть прозрачен как вакуум. Ну тогда я конкретных ответов не нашёл

[LonelyWanderer]

Я тоже прорабатывал похожую конструкцию, но с дополнительным куполом для защиты от радиации. Но это, скорее, для лунных баз.
На Марсе песчаные бури порвут брезент за считанные дни, недели, максимум, месяцы. У какого-то из марсоходов даже металлическая "обувка" порядком прохудилась от тамошнего песка.

Привозятся лёгкие надувные герметичные модули из ткани. Располагаются в маленьком кратере глубиной метров в 20 и шириной метров в 100-200. Соединяются в городок. Надуваются минимальным давлением. Привозится экскаватор, просеиватель песка, воздуходувка, устанавливается за валом кратера, и засыпаются модули до краев кратера. По мере увеличения толщины песка - поднимать давление в модулях, оно должно слегка превышать давление песка. Как модули скроются, песок можно не просеивать, и так грунтом засыпать.
Как вариант - пролить всю толщу насыпанного водой (для этого такая база может быть только во впадине), для того чтобы создать дополнительный запас прочности от схлопывания куполов, а также как дополнительная защита от декомпрессии. Когда база станет обитаемой, с температурой, допустим, +20 градусов при средней наружной приблизительно -40,  лёд растает и уйдёт из ближайших к модулям 6-7 метров грунта (при 20-метровом слое насып), и ещё 1 метр от поверхности, итого в песке будет еще 12 метров вечной мерзлоты, сковывающей в камень и изолирующей песок.
Для дополнительной надёжности брезентовые модули изнутри можно будет уже залить бетонной стенкой и сделать полностью надёжными - в этом случае они смогут держать давление песка и в случае полной разгерметизации.
Модули желательно располагать в шахматном порядке, чтобы в случае проблем, ни один из них не являлся ключевым, который нельзя обойти.

[Mercury127]

это без потерь?

конечно, без потерь — разве можно -60 дБВт считать за потери?

[WoC]

Привозятся лёгкие надувные герметичные модули из ткани. Располагаются в маленьком кратере глубиной метров в 20 и шириной метров в 100-200. Соединяются в городок. Надуваются минимальным давлением. Привозится экскаватор, просеиватель песка, воздуходувка, устанавливается за валом кратера, и засыпаются модули до краев кратера

От непосредственного контакта (трения) с марсианским песком (он, как я слышал или читал, не такой округлый, как на Земле) модули прохудятся ещё быстрее. Тем более, если надувать их постепенно, по мере засыпки. Да и потом, песок, будучи подвижной субстанцией, будет постоянно или периодически тереться (даже, если микроскопическими движениями или вибрациями, в т.ч. самих модулей от динамической нагрузки внутри них - они же не жесткие!) о модули. Кроме того, неуплотненный песок (остроконечный уплотнять тоже опасно!) может подниматься  и уноситься прочь микровихрями и ветром. Постоянно привозить свежий и подсыпать?
Если, как Вы говорите песочек "пролить водой", чтобы она замерзла и сковала песок, то это получится сплошной монолит с поверхностью наждака(чки). Лучше уж, тогда, сперва залить водой, подождать пока она замерзнет, а потом уже засыпать ледяную поверхность песком. Лёд будет оберегать брезент от контакта с абразивным песком. Правда от контакта с теплыми модулями лёд может подтаивать, но такая, небольшая прослойка воды будет даже наруку - дополнительная защита от радиации и от износа от трения модулей о лёд. И использовать эту воду можно будет А, если надо дополнять, чтобы песок не просел, тогда оставить дренажные трубки, но не для отвода воды, а, наоборот, для нагнетания её под лед. Но, как, при этом, повлияет на брезент длительный контакт с водой - не знаю.

[WoC]

А также, десятки километров материала световода, это значит его материал должен быть прозрачен как вакуум. Ну тогда я конкретных ответов не нашёл

По-моему, там, через определённые промежутки, должны стоять фотоумножители.

[WoC]

Для дополнительной надёжности брезентовые модули изнутри можно будет уже залить бетонной стенкой и сделать полностью надёжными - в этом случае они смогут держать давление песка и в случае полной разгерметизации.

Бетонировать надувные модули изнутри это ещё та морока - грязная, трудоемкая работа, а на Марсе еще и опасная - риск проткнуть надутый модуль строительным материалом или инструментом очень высок и грозит почти мгновенной гибелью строителей. Модуль может буквально лопнуть, как воздушный шарик - отверстие в нем начнет быстро расширяться от внутреннего давления воздуха. А, если модуль сдуется, то песок раздавит всех обитателей недобетонированного и аварийного модуля, как клопов. И бетонировать нужно не просто бетоном, а армированным! Иначе нагрузку от песка - смотря сколько его уже насыпали - они могут и не выдержать. Вопрос - где брать арматуру? И из какого материала она должна быть изготовлена? Металл? Стекловолокно? При очень низкой температуре в космосе - во время доставки на Марс - они становятся хрупкими, стекловолокно вообще может всё потрескаться.
Предлагаю вариант попроще - печатать куполообразные модули из бетонной смеси на 3D принтере - такие уже существуют - и, потом, уже, внутри них надувать брезентовые мешки, скроенные вточности по 3D форме уже напечатанных модулей и с заранее вшитыми рамами под проемы(окна, двери, люки). Проверять герметичность таких надувных модулей-мешков надо заранее, на Земле. Если выкройки окажутся чуть больше, то это будет даже лучше - не будет натяжения брезента, поскольку 3D-форма будет воспринимать нагрузку от давления накачанного в "мешко-модули" воздуха .
Преимущество 3D-принтера в том, что заливать бетон в опалубку не надо, поэтому куполообразные (такие можно не армировать!) формы легче изготовить с его помощью.
А засыпать готовые к эксплуатации модули марсианским песочком или не засыпать - это уже по настроению

[Mercury127]

При очень низкой температуре в космосе - во время доставки на Марс

ну, если +100Ц для вас — низкая температура...

[LonelyWanderer]

А засыпать готовые к эксплуатации модули марсианским песочком или не засыпать - это уже по настроению

Моё мнение - засыпать,  так как это:
1. Радиационная защита. Не забываем, что марсианская атмосфера тонка, раз в 40 тоньше земной, где то эквивалент 25 сантиметрам воды.
2. Теплоизоляция.
3. Защита от небольших метеоритов (атмосфера тонка, так что мало-ли).
4. Защита от резкой декомпрессии. Воздух через 15-20 метров грунта будет просачиваться очень медленно, причем возможно даже достаточно медленно, чтобы успеть даже серьёзную дыру залатать без эвакуации.
5. Располагаясь на глубине, проще сделать безшлюзовый, бездверный водный переход в атмосферу. Несколько лет назад я такой тут предлагал, суть заключается в наклонной шахте, наполненной водой от поверхности до базы, высота этой шахты с водой равна давлению атмосферы

[Маковец]

. Располагаясь на глубине, проще сделать безшлюзовый водный переход в атмосферу.  Несколько лет назад я такой тут предлагал, суть заключается в наклонной шахте, наполненной водой от поверхности до базы, высота этой шахты с водой равна давлению атмосферы

То-есть гусак, как в ванной. .

[LonelyWanderer]

. Располагаясь на глубине, проще сделать безшлюзовый водный переход в атмосферу.  Несколько лет назад я такой тут предлагал, суть заключается в наклонной шахте, наполненной водой от поверхности до базы, высота этой шахты с водой равна давлению атмосферы

То-есть гусак, как в ванной. .

Скорее как унитаз. Или птичья поилка.

[Алексей Николаевич.]

Что тут началось то?
Что за мастерство создавать трудности?
Есть пещеры их должно быть достаточно везде и разных.
Можно целый мир там найти в пещерах.
И защита и тепло и даже более густая атмосфера из за глубины. Возможно и подповерхностные озёра найдутся.
Что ещё надо то?
Герметизировать, поставить шлюзы, что надо расширить... И заводы и города строй.
И оранжереи благодаря правильному проведению света с поверхности.
Там зеркала либо линзы свет концентрируют и нет проблем его передать в пещеры.
В сравнении с всякими постройками другого типа, пещеры лучше всего.
Осталось найти несколько сетей таких пещер и их первоначально подготовить. Что могут даже роботы, кстати, делать отчасти.
С подземными жилищами и городами люди прекрасно умеют работать и жить в них.
Используя богатый тысячелетний опыт подземных городов и пещерной жизни и новейший, с бомбоубежищами и ракетными шахтами, пещеры Марса будут осваиваться относительно легко.
А уж потом решат что делать, жить так как удобно и безопасно или лезть и поверхность осваивать.
Логика простейшая.
Где благоприятная среда, там и жить следует.
Раз на Земле пока ещё лучше наверху, там и живут.
Как только плохо станет наверху, будут жить под землёй.
То же и на Марсе.
Плохо наверху?
Живём в пещерах.

[WoC]

Моё мнение - засыпать

[WoC]

Плохо наверху?
Живём в пещерах.

В пещерах модули надувать даже сподручнее, если их размеры подобрать. Стены пещер будут воспринимать давление и оболочка модуля(лей) не лопнет. И, для поддержания надувных оболочек, статичные стены пещер гораздо предпочтительнее подвижного насыпного абразивного марсианского грунта 

[Алексей Николаевич.]

Плохо наверху?
Живём в пещерах.

В пещерах модули надувать даже сподручнее, если их размеры подобрать. Стены пещер будут воспринимать давление и оболочка модуля(лей) не лопнет.

Да, возможно,если не будет решено для герметизации и теплоизоляции пещер использовать какие то полимерные покрытия, метод ваш неплох в случае с пещерами.
Притом можно заполнять зазоры между этими надувными блоками и стенами пещер, чем либо вроде пены или клея, который соединит всё намертво и уже не будет в случае потери давления изменений (проще говоря не схлопнется уже блок,при потере наддува).

Технологии такие (и тюбинговые), вроде есть, и в метрострое кстати, многое полезное для "пещерной жизни" марсиан пригодится из их огромного и успешного опыта.
Даже оборудование для проходки!
А привезти - не будет проблем с использованием космолётов нормальных (на ЯРД, ионниках или бомболётах), а не примитивных на химических РД.

[WoC]

Технологии такие (и тюбинговые), вроде есть, и в метрострое кстати, многое полезное для "пещерной жизни" марсиан пригодится из их огромного и успешного опыта.
Даже оборудование для проходки!

Между прочим, рабочий орган проходческого щита можно вписать целиком (не разбирая на части - благо, что он круглый) в оголовье ракеты, и с помощью него бурить на Марсе горизонтальные тоннели в пещерах/каньонах. Такое размещение жилых помещений будет предпочтительнее с точки зрения "противометеоритной" безопасности. А надувные модули-"колбаски", и кроить легче, и сшивать, и воздвигать на месте эксплуатации.
И корпуса уже ненужных грузодоставочных ракет можно использовать, ведь их диаметр будет соответствовать диаметру рабочего органа щита. Из них и сделать корпус проходческого щита и/или выложить стены пройденных тоннелей.

[Ph_user]

и это без потерь?

Потери там в десятки дб. Просто приемник имеет питание и усилитель и может терпеть потери на линии во много десятков дб без проблем. А растишке чтобы передать джоули от звезды для жизни нужны потери меньше пары раз. Ну часть растишек может почуть расти при потерях в десятки раз.

Кпд растишек даже по сборке сахара из угля и воды уже очень мелкий - а по сборке белков еще меньше.

[Ph_user]

Чтоб удержать 1 атмосферу, он должен весить 10 тонн на квадратный метр

Гипермаркеты и разные склады-заводы обычно делают с плоской крышей на опорах. Тут просто надо опоры на растяжение ставить и анкерить к планете - на растяжение и железо хорошо работает и железа на марсе много. Опоры на растяжение даже дешевле опор на сжатие ощутимо. Потому мосты вешают на веревках из железа с углем на растяжение. Угля тоже на марсе вмеру много. Просто крыши на марсе будут работать в обратную сторону - с креплением от улета вверх вместо подпорок от падения вниз.

10 тыс килограм обычно весят кубометров 5 планетарного мусора на поверхностях вмеру твердых планет из звездных отходов - значит надо перед постройкой гипермаркета на марсе раскладывать концы анкеров (плиты-сетки-зонты ?) и засыпать примерно 5 (с учетом малой гравитации - до 10 ?) метрами мусора с поверхности напихом бульдозерами.

Ну а 10 тыс кгс на разрыв держат порядка 3 прутков железо-угольной арматуры а3 диаметром 12мм - на квадратный метр то мало потерь площади.

При 0.5% (5000ррм) даже работать разрешается 8 часов

С учетом перехода с печек с трубами на газовые плиты в квартирах с просто условной вытяжкой и потом от нищщеты на плотные окна с плохим притоком - оксида угля бывает натекает в квартиру весьма много. Полезно оценить результаты жизни населения в квартирах с газовыми и электро плитами - может там заметные разности будут по биологической полноцености.

[WoC]

ну, если +100Ц для вас — низкая температура...

В открытом космосе? Это, наверное, смотря падают ли прямые солнечные лучи. На обшивке МКС в любом месте можно кипятить воду?

[Павел Васильев]

Да, возможно,если не будет решено для герметизации и теплоизоляции пещер использовать какие то полимерные покрытия, метод ваш неплох в случае с пещерами.
Притом можно заполнять зазоры между этими надувными блоками и стенами пещер, чем либо вроде пены или клея, который соединит всё намертво и уже не будет в случае потери давления изменений (проще говоря не схлопнется уже блок,при потере наддува).

Это очевидно, что надо найти и освоить для жилья поселенцев естественные укрытия, пещеры,  защищающие в первую очередь от радиации. Практически от слов надо переходить к делу - на Земле в какойто пещере отработать технологию создания не просто полимерных твердеющих оболочек для стенок(возить с Земли?), а покрытий с возможным добавлением какого-то клея, цемента в песок (чтобы основные компоненты были на Марсе, где вода и песок имеются). Маск уже мб работает над этим. Второй вопрос - где находятся эти пещеры, чтобы не копать? Надо картировать поверхность Марса на предмет наличия каких-то крупных полостей и пещер, возможных пустотелых лавовых трубок возле потухших вулканов. Они там точно есть, правда могут быть скрыты глубоко под поверхностью.. Марсианские спелеологи, не только китайские, но и российские, должны разведать лабиринты.

[Wert]

Это очевидно, что надо найти и освоить для жилья поселенцев естественные укрытия, пещеры,  защищающие в первую очередь от радиации.

В первую очередь надо защищаться от токсичных и канцерогенных хроматов, которых немало в марсианском грунте, а значит и пыли. И возможных диоксинов, которые образуются в присутствии перхлоратов и органики при УФ-облучении и имеют ПДК на уровне ПИКОграмм на м³!