Освоение Марса

[LonelyWanderer]

Мне кажется судить о скорости диссипации по массе изотопов гиблое дело.. Во первых речь идет в разнице по массе лишь на проценты, но такая же разность может оказаться в сравнительном изначальном содержании изотопов между планетами. Во-вторых Марс подвержен космическому излучению из-за отсутствия магнитного поля, не исключено включение погрешности из-за возможных ядерных реакций по переходу одного изотопа в другой, и тут условия между Землей и Марсом резко отличаются. В тритьих химические свойства по связыванию, например, в карбонаты, также могут отличаться на проценты для разных изотопов. В результате совокупная погрешность в таких вычислиниях может превысить реальные различия.
Что же касается химического состава, то тут конечно ошибка вычислений может быть большая из-за возможно большого отличия исходного химического состава, но так же огромна разница молекулярных масс и соответственно разница в скорости диссипации, например азотм, неона и аргона просто несопоставимы с разницей скорости диссипации двух изотопов одного элемента. По крайней мере, в случае потерь первичной атмосферы в случае импактов она вряд-ли терялась выборочно, т.е. весь криптон например улетел, а ксенон остался. Все что было - улетело, скорее всего в равных пропорциях. И вот тут на Марсе слишком мало неона. Его столь низкое содержание по отношению к криптону и ксенону не может объясняться импактным событием, а именно диссипацией. Пусть хотя бы в начальный период, а не в нынешний, но только диссипацией.
Быть может, лучший, самый точный подсчет будет все-таки по аргону-40. Период полураспада калия-40 чуть больше миллиарда лет. Значит исходно Марс выделял обедненные аргоном газы, в то время, как на Земле и Венере недра через некоторое время должны были выбрасывать накопленного аргона-40 больше. По количеству аргона-40 я считал, что получается 2 бар атмосферы, а с учетом более обедненных аргоном начальных газов могло быть больше. С другой стороны, поверхность Марса могла выделить некоторое количество аргона вообще без выделения углекислоты...
В общем все вычисления очень оценочны, и вариации давления пока лежат от 1 бар минимум, до, возможно, 2-3 бар максимум.

[LonelyWanderer]

А у Венеры аргона 38 и 36 феноменально много!
Может от кометы?

Судя по высокому содержанию легких изотопов аргона, и очень высокому содержанию неона (даже по отношению к Земле), первичная атмосфера Венеры не была потеряна, по крайней мере полностью почти под ноль, как на Земле и Марсе и была в дальнейшем смешана со вторичной. Этим также можно объяснить высокое содержание СО2 при том, что Земля геологически более активна, и вулканы, стало быть, больше выделяли газов.

[AlexAV]

Мне кажется судить о скорости диссипации по массе изотопов гиблое дело.. Во первых речь идет в разнице по массе лишь на проценты, но такая же погрешность может оказаться в сравнительном содержании между планетами.

Вы не правы. Дифференциация изотопов при диссипации обоснована очень хорошо. И при сильной диссипации ведёт к искажению исходного изотопного состава в разы. Это очень чувствительный индикатор диссипации (малое различие масс компенсируется тем, что они стоят под экспонентой ).

Кстати, на Марс подвержен космическому излучению из-за отсутствия магнитного поля, не ичключено включение погрешности из-за возможных ядерных реакций по переходу одного изотопа в другой, и тут условия между Землей и Марсом резко отличаются.

Нет. Это несущественный фактор. Поток высокоэнергетических частиц слишком мал, чтобы вызвать трансмутацию существенного процента компонентов атмосферы.

Его столь низкое содержание по отношению к криптону и ксенону не может объясняться импактным событием, а именно диссипацией. Пусть хотя бы в начальный период, а не в нынешний, но только диссипацией.

Модель двухстадийной эволюции атмосферы этот факт объясняет прекрасно. Весь первичный неон подчистую диссипировал. Его просто не осталось совсем, чтобы существенно исказить изотопный состав вторичного, выделившегося из мантии на последующих стадиях эволюции планеты. Вторичный уже почти не диссипировал, но его исходно было мало.

Земля и Венера в силу большей массы полностью сохранили и первичный неон, отсюда и различие в его количестве.

Быть может, лучший, самый точный подсчет будет все-таки по аргону-40. Период полураспада калия-40 чуть больше миллиарда лет. Значит исходно Марс выделял обедненные аргоном газы, в то время, как на Земле и Венере недра через некоторое время должны были выбрасывать накопленного аргона-40 больше. По количеству аргона-40 я считал, что получается 2 бар атмосферы, а с учетом более обедненных аргоном начальных газов могло быть больше. С другой стороны, поверхность Марса могла выделить некоторое количество аргона вообще без выделения углекислоты...
В общем все вычисления очень оценочны, и вариации давления пока лежат от 1 бар минимум, до, возможно, 2-3 бар максимум.

Это видимо ближе к истине (оценки в литературе лежат в диапазоне 1 - 10 бар). Опять же эти цифры уже можно согласовать с отсутствием существенного изменения изотопного состава углерода. Т.е. это уже минимум на порядок больше 100 мб предполагаемых потерь.  А значит этот углекислый газ должен лежать (в основном в форме карбонатов) в литосфере планеты.

[Константин ВАРБ]

Судя по высокому содержанию легких изотопов аргона, и очень высокому содержанию неона (даже по отношению к Земле), первичная атмосфера Венеры не была потеряна, как на Земле и Марсе и была в дальнейшем смешана со вторичной. Этим также можно объяснить высокое содержание СО2 при том, что Земля геологически более активна, и вулканы, стало быть, больше выделяли газов.

Но в любом случае планеты земного типа содержат чрезвычайно мало инертных газов.
Поэтому наши объяснения по ним - это гадания, поскольку нельзя даже предположить, а сколько их и в каком изотопном составе должно было бы наличествовать.
Делать какие-то выводы напрямую из их соотношений вряд ли возможно.
Хотя если прикидочно, то да.

В любом случае лучшей планеты для освоения и развития, чем Марс нет.
И начинать первые этапы его освоения можно уже лет через 50.
Вполне пригодная для земной жизни планета.

Даже если на Центавре есть вторая Земля, то Марс всё равно предпочтительнее.

[LonelyWanderer]

соотношение изотопов  ксенона дает основание полагать, что потеря первичной атмосферы Марса произошло значительно раньше, чем на Земле, возможно на десятки миллионов лет.

[LonelyWanderer]

Если атмосфера Марса была порядка 2 бар давления, то даже при моем твердом убеждении, что вся оставшаяся атмосфера после замерзания воды была улетучена в космос, допускается содержание углекислоты в карбонатах 1 бар, и может даже больше. Но какова польза от этого по этой теме? Как можно эти карбонаты разложить на СО2 и сделать так, чтобы углекислота не возвращалась в литосферу назад?
Первое мне вообще не представляется возможным, второе - только при условии, что мы не будем создавать условия для жидкой гидросферы. А чтобы и ее создать - тут уже без внешних источников нужных элементов не обойтись. Ведь нужно погасить, т.е. буквально подавить количеством  активность верхних пород по связыванию СО2 и О2.

[LonelyWanderer]

Вопрос отвлеченный от атмосферы Марса. Кто-нибудь когда-нибудь считал параметры сооружения для создания исскуственного магнитного поля, т.е. обмотки по экватору, необходимого тока и мощности? Слышал, что это слишком громоздко для реализации, но насколько, какие цифры, какова толщина кабеля и мощность электростанции для обеспечения нужного магнитного поля?

[Константин ВАРБ]

второе - только при условии, что мы не будем создавать условия для жидкой гидросферы. А чтобы и ее создать - тут уже без внешних источников нужных элементов не обойтись.

Во первых создавать массивную гидросферу на Марсе не нужно. Более того она почти вся замёрзнет на северном полюсе - там ёмкость на 2 ледовитых океана. Вода при большом изобилии будет замерзать.

В любом случае влажных субтропиков на Марсе не будет (ну если только в глубоких промышленных каньонах на экваторе) Основной зоной будут сухие лёссовые тундры и степи, как в ледниковый период. Это вполне биопродуктивная среда. Тех же северных оленей можно выучить мигрировать с зоны северного лета на зону южного лета и наоборот. И остальную крупную активную живность.
Планета-то маленькая от северного края до южного края растительности всего лишь 4000 километров.
И эта тундра-степь размером со всю Евразию!
Будет несколько крупных озёр и небольших солёных морей, холодные полупустыни тоже вероятно будут.

Вполне нормальная планета.
Ну если сравнивать промышленно развитый Марс, то не только работать (и ЗАРАБАТЫВАТЬ), но и жить там будет более приятно чем на Земле.
(если конечно же биофизические ограничения позволяют высокоорганизованной земной жизни жить и воспроизводится вне Земли)
И по промышленному потенциалу Марс вероятно будет превосходить Землю.

[Константин ВАРБ]

Вопрос отвлеченный от атмосферы Марса. Кто-нибудь когда-нибудь считал параметры сооружения для создания искусственного магнитного поля, т.е. обмотки по экватору, необходимого тока и мощности? Слышал, что это слишком громоздко для реализации, но насколько, какие цифры, какова толщина кабеля и мощность электростанции для обеспечения нужного магнитного поля?

Нет это вопрос как раз к атмосфере.
Если мы научимся, а к тому времени наверное уже вынуждены будем научиться управлять вихрями и создавать течения, то это можно будет сделать путём атмосферной циркуляции.
В реальности у нас на Земле сейчас масса климатических и экологических проблем, и прежде всего в океане. Поэтому учиться придётся.

[L_Pt]

   

Уран и торий имеют сродство к силикатам, а не к железу.

 
Век живи – век учись! Честно не знал.
Ну, так тем более это делает Марс и по урану привлекательным.

Даже больше, торий/уран имеют наибольшее сродство к алюмосиликатам. Т.е. большая их часть, что была изначально рассредоточена в земном веществе, сконцентрировалась в гранитах земной коры.

[alexday457]

В любом случае влажных субтропиков на Марсе не будет (ну если только в глубоких промышленных каньонах на экваторе) Основной зоной будут сухие лёссовые тундры и степи, как в ледниковый период. Это вполне биопродуктивная среда. Тех же северных оленей можно выучить мигрировать с зоны северного лета на зону южного лета и наоборот. И остальную крупную активную живность.
Планета-то маленькая от северного края до южного края растительности всего лишь 4000 километров.
И эта тундра-степь размером со всю Евразию!
Будет несколько крупных озёр и небольших солёных морей, холодные полупустыни тоже вероятно будут.

И тропики на экваторе ещё...причём +15 +20 круглый год

[gans2]

Было

А если вдруг действительно настанет энергетический кризис, то потребуется не 10, а не менее 100 тонн на одного человека.

Ему нашли, а он снова завывает!

Всего лишь от 100 до 200 тонн на душу населения при полной выработке.

Сверхценная идея же. Плак-плак.

[LonelyWanderer]

И тропики на экваторе ещё...причём +15 +20 круглый год

Напоминаю, что расстояние полюс-экватор в 2 раза меньше земного, а давление хотя бы в половину земного будет соответствовать толщине 3-м земным атмосферам. Это значит будет сильный теплоперенос от экватора к полюсам, и не будет очень большой разницы в температурах. Если вы хотите на экваторе под 20 градусов тепла, то на полюсах будет лишь небольшой минус, и среднегодовая температура на всей планете будет как на Земле. А возможно ли такая средная температура при большом расстоянии от Солнца? Скорее всего, температура установится  и на экваторе, близкой к нулю, а на полюсах будут значительные отрицательные показатели. Чтобы на экваторе были тропики нужна более мощная парниковая углекислотная атмосфера, хотя бы 1-2 бар, а тогда разница в температурах между экватором и полюсом ещё более упадёт, т.е. температура на экваторе сильно не вырастет, зато вырастет температура на полюсах по положительных значений.  И где взять столько газов. А если жизнь начнёт удалять СО2 из атмосферы и поставлять туда кислород, то это опять сведёт Марск к ледниковому периоду, т.к. даже кислородная атмосфера в 2 бара вряд ли даст достаточный парниковый эффект, чтобы по всему Марсу были положительные температуры. Итого для благоприятного климата нужно создавать изначальную атмосферу в несколько бар, основную часть которой, всё-таки должен составлять азот, газ со значительно меньшим парниковым эффектом.

[SY]

Изотопный состав аргона (имеется ввиду первичного, т.е. Ar-36 и Ar-38) и ксенона сильно искажён. Это значит в какой-то период имела место сильнейшая их диссипация.

Ar-40 происходит от К-40, его соединения(минералы), как правило, хорошо растворимы в воде, т.е. легко разрушаются(выветриваются) водой. В то же время Ar-36 и Ar-38 способны образовываться в результате SF распада урана и тория, но минералы(силикаты) этих элементов в бескислородной атмосфере очень устойчивы к разрушению. И продукты их распада оказались запертыми в достаточно тугоплавких минералах, мало подверженных химическому выветриванию.

PS: из вики:
Ещё одним фактором, который, вероятно, способствовал началу реакции в Окло именно 2 млрд лет назад, а не ранее, был рост содержания кислорода в атмосфере Земли[4]. Уран хорошо растворяется в воде лишь в присутствии кислорода, поэтому в земной коре перенос и концентрация урана подземными водами, формирующими богатые рудные тела, стали возможными только после достижения достаточного содержания свободного кислорода.

[Проходящий Кот]

И тропики на экваторе ещё...причём +15 +20 круглый год

Напоминаю, что расстояние полюс-экватор в 2 раза меньше земного, а давление хотя бы в половину земного будет соответствовать толщине 3-м земным атмосферам. Это значит будет сильный теплоперенос от экватора к полюсам, и не будет очень большой разницы в температурах. Если вы хотите на экваторе под 20 градусов тепла, то на полюсах будет лишь небольшой минус, и среднегодовая температура на всей планете будет как на Земле. А возможно ли такая средная температура при большом расстоянии от Солнца? Скорее всего, температура установится  и на экваторе, близкой к нулю, а на полюсах будут значительные отрицательные показатели. Чтобы на экваторе были тропики нужна более мощная парниковая углекислотная атмосфера, хотя бы 1-2 бар, а тогда разница в температурах между экватором и полюсом ещё более упадёт, т.е. температура на экваторе сильно не вырастет, зато вырастет температура на полюсах по положительных значений.  И где взять столько газов. А если жизнь начнёт удалять СО2 из атмосферы и поставлять туда кислород, то это опять сведёт Марск к ледниковому периоду, т.к. даже кислородная атмосфера в 2 бара вряд ли даст достаточный парниковый эффект, чтобы по всему Марсу были положительные температуры. Итого для благоприятного климата нужно создавать изначальную атмосферу в несколько бар, основную часть которой, всё-таки должен составлять азот, газ со значительно меньшим парниковым эффектом.

Тропики в большой яме на экваторе Марса.....

[Retired]

С лифтом как раз проблем нет.
Нет дестабилизирующей его Луны, и сам лифт значительно короче.

Основная проблема - Кориолис, да и начерта на Марсе нужен лифт, если он и на Земле не сильно нужен.

[AlexAV]

сновная проблема - Кориолис, да и начерта на Марсе нужен лифт, если он и на Земле не сильно нужен.

Ну на Земле что-то подобное строить вообще проблематично. Хотя бы за отсутствием материалов соответствующей прочности.

"Сир, на это есть пять причин. Во-первых у нас нет пороха."

[Retired]

Ну на Земле что-то подобное строить вообще проблематично. Хотя бы за отсутствием материалов соответствующей прочности.

"Сир, на это есть пять причин. Во-первых у нас нет пороха."

И чудовищных параметрических вибраций этой "струны" от ветрового напора.
Да самое главное (помимо инженерной красоты "Фонтана Рая") зачем? Космос потихоньку становится коммерческим/утилитарным, стоимость вывода массы будет неизбежно падать...
Тем более что Марсо-Стационарная Орбита стабильнее ГСО, нет тяжелых естественных спутников (Фобос/Деймос - не в счет), нет гидрометеоров в атмосфере и пр...

[SY]

да и начерта на Марсе нужен лифт

Если космодром соорудить на вершине Олимпа, то точно лифт не понадовится, т.к. к тому времени "мусора" будет уже много, и в итоге, и без природных спутников, идея станет не реализуемой, как сейчас на Земле(если даже его построить, то достаточно быстро трос будет поврежден "космическим мусором").
По сравнению с Землей, затраты рабочего тела на вывод в космос грузов с Олимпа будут просто мизерными.
А на вершину Олимпа грузы доставлять канатными подъемниками или каким-то вариантом железнодорожного транспорта, возможно, гибридом того и другого.

[Retired]

Если космодром соорудить на вершине Олимпа, то точно лифт не понадовится, т.к. к тому времени "мусора" будет уже много, и в итоге, и без природных спутников, идея станет не реализуемой, как сейчас на Земле(если даже его построить, то достаточно быстро трос будет поврежден "космическим мусором").
По сравнению с Землей, затраты рабочего тела на вывод в космос грузов с Олимпа будут просто мизерными.
А на вершину Олимпа грузы доставлять канатными подъемниками или каким-то вариантом железнодорожного транспорта, возможно, гибридом того и другого.

Страхи о земном техногенном космическим мусором - сильно и ангажированно преувеличены Летают в околоземном космосе тысячи активным КА - и все живы (на одной ГСО под 400 аппаратов). А космодром на Олимпе - да, это хорошая идея. Собственно на Марсе все проще, всего 0,3g. Да и граница атмосферы (ежели такую создадут) будет в разы ниже земной... 25-30 км, не более.