Освоение Марса

[Андрей Курилов]

Энергию на Марсе откуда брать?

[LonelyWanderer]

Я же говорю о технологиях, которые возможны сейчас, и требуют только долларов. Поэтому не забегаю вперед. Можно начать ведь и с того, о чем я говорю, в ближайшие десятилетия, и даже начиная с Mars One. А затем уже и прибегать к автоматизированным производствам, когда оно появится. А уже имеющееся население и будет его ремонтировать.
Вырыть ямы с помощью атомных бомб на дне Эллады, или найти кратеры подходящие по параметрам там (как альтернатива подледным водным фермам, все-таки лед будет задерживать немало света) - вполне реализуемо. Если заполнить их водой, накрыть парником для дополнительного обогрева и устранения утечки воды через испарение, обеспечить там температуру 0-9 градусов тепла (с помощью тех же зеркал, которые дадут и хорошую освещаемость для фотосинтеза), то можно заниматься выращиванием водных продуктов питания. Здесь нет ничего технологически невозможного.
Само жилье строить на 15-30 метровой глубине под водой. Нет опасности взрывной разгерметизации. Бассейн у каждого в квартире с выходом „в открытое море”. По сути вся база будет представлять из себя водолазный колокол.
Озеро воды имеет значительную температурную инертность, соответственно отстутствия освещения ночью можно не боятся. Думаю на Марсе общих площадей, где вода может существовать в жидком виде хотя бы до 5 градусов тепла хватит для пропитания десятков тысяч человек. И это очень мощный стимул для желания марсиан заняться терраформированием, потому что если удастся поднять давление на Марсе до 0.02-0.03 бара - откроются очень большие пространства для создания колоний этого типа.

[LonelyWanderer]

Энергию на Марсе откуда брать?

Солнечная энергетика там только в 2 раза менее эффективнее земной на экваторе. Причем на марсианском заполярье эта величина тоже в 2 раза  ниже экваториальной земной ввиду практического отсутствия атмосферы и облачности.

[Константин ВАРБ]

Я же говорю о технологиях, которые возможны сейчас, и требуют только долларов. Поэтому не забегаю вперед. Можно начать ведь и с того, о чем я говорю, в ближайшие десятилетия, и даже начиная с Mars One.
Вырыть ямы с помощью атомных бомб на дне Эллады,

Без долгого предолгого обсуждения в ООН даже после разрешения от большой пятёрки никак не получится.
Марс Ван - это авантюра чистой воды.
Точнее разводка правительств на космические исследования.

По сути вся база будет представлять из себя водолазный колокол.....
Озеро воды имеет значительную температурную инертность.....если удастся поднять давление на Марсе до 0.02-0.03 бара - откроются очень большие пространства для создания колоний этого типа.

По поводу бассейна покрытого стеклоплёнкой, то я тоже также представляю первичную биосферу. При том вы упускаете некоторые детали:
1) Биопродуктивность при наличие микроэлементов будет достаточно высока.
2) Днём кислород будет сам собираться над поверхностью его просто достаточно отводить в жилые сектора или на наполнение резервуаров.

0,02-0,03 ничего не дадут, надо в 10 раз больше.

Это может дать только высокоразвитая металлургия и\или доставка на Марс кометного и т.д. вещества в огромных объёмах.

[Ремвер]

Подводные поселения в искусственных водоёмах - тоже вариант. Правда, испаряемость при низком марсианском давлении очень велика - придётся постоянно доливать воду. Вообще, мне представляется, водоёмы больше для пропитания нужны. Жить всё-таки удобнее под куполами.
На Марсе более подходящие условия для горных работ, как открытых, так и подземных. Сила тяжести меньше - значит для стволовых подъёмников тросы можно делать более длинными, меньше энергозатраты выемки грунта с глубины. Геотермический градиент меньше - можно не париться с охлаждением на глубоких горизонтах. Опять же, из-за пониженной силы тяжести меньше проблем с горным давлением и горными ударами, мягче требования к предохранительным целикам.
Главные полезные ископаемые - вода, возможно метан. Ну и геотермальную энергию можно использовать.

[SY]

Основной вопрос есть ли на Марсе много воды и есть ли углеводороды.
Если с этим серьёзные проблемы, то без масштабного  задействования кометного и т.д. вещества терраформирование практически невозможно.

На Марсе без сомнения есть вода и углекислый газ, что при наличии энергии позволяет получить любой углеводород.
А кометное вещество слишком проблематично: на уровне орбиты Марса все летучие компоненты с малых тел давно испарились, а у залетных тел большая относительная скорость. К эту надо добавить затраты на спуск в атмосфере.

Мое мнение - добывать/производить на самом Марсе будет дешевле, чем доставлять с Земли или других небесных тел.

[Андрей Курилов]

А ведь была идея "ронять" на Марс ледянистые планетоиды из пояса Койпера. Правда, энергетических проблем это не отменяет.

[Андрей Курилов]

Сила тяжести меньше - значит для стволовых подъёмников тросы можно делать более длинными, меньше энергозатраты выемки грунта с глубины. Геотермический градиент меньше - можно не париться с охлаждением на глубоких горизонтах.

Во столько же раз хуже дифференциация недр Марса, чем Земли и во столько же раз меньше месторождений. Нет, их будет даже ещё меньше, так как значительную часть земных полезных ископаемых добывают из биогенных месторождений, которых, судя по всему, на Марсе нет.

[Андрей Курилов]

Энергию на Марсе откуда брать?

Солнечная энергетика там только в 2 раза менее эффективнее земной на экваторе. Причем на марсианском заполярье эта величина тоже в 2 раза  ниже экваториальной земной ввиду практического отсутствия атмосферы и облачности.

Вы сильно ошибаетесь.
1) Почитайте о том, как закончили своё существование автоматические зонды/роверы, питавшиеся от солнечных батарей. Феникс в приполярье был повреждён пылевой бурей, а немного позже углекислотный иней просто отломал солнечные батареи физически.
2) Сравнение с экваториальной освещённостью совершенно некорректно. Если свет падает под углом к поверхности, то придётся и зеркала/фотоэлементы располагать под углом, и, следовательно, делать между ними промежутки. Т.е. по эффективной площади выиграть не получится.
3) Зеркала/фотоэлементы нужно не только постоянно чистить и шлифовать заново, но и постоянно вертеть вслед за Солнцем.
4) Пылевые бури зарождаются в наиболее тёплых и освещаемых местах и периодах времени и могут охватывать всю планету. Это самоусиливающийся процесс с положительной обратной связью, нарастающий до тех пор, пока кол-во света, попадающего на поверхность Марса не падает до очень низких значений. Длительность каждого шторма после перигелия - месяцы.

http://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/22925/0000491.pdf?sequence=1
- оптическая толща атмосферы Марса меняется от 0.1 до 2, что приводит к тому, что у полюсов разница в освещённости в одно и то же время суток меняется в 100 раз

http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1985EM%26P...33..157V/0000157.000.html
- оптическая толща в среднем по поверхности во время перигелия составляет пару десятых долей, но иногда может достигать значения 3 и даже 6 (вообще тьма)

[Ремвер]

Во столько же раз хуже дифференциация недр Марса, чем Земли и во столько же раз меньше месторождений.

Смотря каких. Согласен, что в целом по марсианской коре распределение элементов может быть более равномерным. Тем не менее, в районах вулканизма возможны гидротермальные месторождения, ну и интрузивные магматические тоже. Вообще, Марс не такой уж маленький, экзогенные факторы присутствуют. Могут быть россыпи в старых руслах. Какие-нибудь коры выветривания с повышенным содержанием Fe и Al.
Всё-таки, я думаю, главный лимитирующий фактор не ресурсы, а энергия.

[Андрей Курилов]

Всё-таки, я думаю, главный лимитирующий фактор не ресурсы, а энергия.

Да, я того же мнения.

[Okub62]

...  Предложите способы, как, например, колония из 100 или 1000 человек сможет производить на месте оборудование для искусственного освещения подземных с/х-угодий, если не хотите пользоваться прямым солнечным светом. ...

Ответ - никак. Полностью зависимая от Земли. Странно, что это непонятно. Такая колония в условиях полной изоляции и на Земле далеко не везде сможет выжить, например в Кара-Кумах или в Арктике, не говоря о высокогорье или Антарктиде. Только там, где можно прокормиться примитивным натуральным хозяйством. О варке стекла, производстве фотоэлементов и т.п. там и речи быть не может, полагаю.
Это не хамство, просто реализм. Прошу прощения, если показалось другое.

[Arton]

в целом по марсианской коре распределение элементов может быть более равномерным.

Не факт.
Возможен резкий дисбаланс между южным «континентом» и северными «базальтами».

[LonelyWanderer]

awsislemse. Почему вы делаете проблему из того, что в приполярье Марса нужно батареи ставить под большим углом? Ну и что? Вам нужно всю поверхность Марса что ли батареями или зеркалами покрыть? Без проблем поставить такие зеркала на склонах гор, на южных склонах кратеров, или просто на рельефах местности, с небольшим, градусов в 10 уклоном - и проблема решена. Главное ведь - не мощность, приходящаяся на единицу поверхности планеты, а мощность, приходящаяся на единицу поверхности солнечных батарей или зеркал.
Вы преувеличиваете вредное влияние пыльных бурь. Во-первых потому что роверы/феникс никто не чистил. А пройстись с метелкой вдоль зеркал не такая уж и сложная задача. Во-вторых эти аппараты максимально облегчены для перелета. Если вы будете ставить не тонкие солчнечные батареи, а толстые зеркала, с толщиной стекла миллиметров в 5, то пыльной буре нужно  будет долго над ним и работать, и сломать не смогут из-за хилости атмосферы... Да и не всё же время там эти пыльные бури.  В конце концов, если вы считаете периодически возникающие пыльные бури большой проблемой - поставьте вы батареи на вершинах гор, или вообще на вулкане типа Олимпа, верхняя часть которого имеет размеры примерно 100*100 км - вот вам источник энергии на 100-200 ГВт, если покрыть всю площадь верхней части Олимпа. Полагаю, ситуация с пыльными бурями на вершине Олимпа полегче. И ещё 3 почти столь же высоких вулкана.

[Андрей Курилов]

Без проблем поставить такие зеркала на склонах гор, на южных склонах кратеров, или просто на рельефах местности, с небольшим, градусов в 10 уклоном - и проблема решена

Не решена.

Во-первых, низко над горизонтом Солнце будет ещё сильнее терять в мощности из-за поглощения пылью. Во-вторых, массив зеркал придётся возить по кругу вокруг теплообменника в фокусе. Находясь на планете с атмосферой, вы обретаете сразу множество проблем со сбором солнечной энергии:
* пыль/облака + увеличение поглощения к горизонту;
* ночь, в т.ч. полярная;
* невозможность фиксированного позиционирования зеркал и фокуса;
* эрозия и коррозия конструкций;
* невозможность строить сколь угодно тонкие и ажурные конструкции с большой эффективной площадью из-за значительной гравитации.

[LonelyWanderer]

...  Предложите способы, как, например, колония из 100 или 1000 человек сможет производить на месте оборудование для искусственного освещения подземных с/х-угодий, если не хотите пользоваться прямым солнечным светом. ...

Ответ - никак. Полностью зависимая от Земли. Странно, что это непонятно. Такая колония в условиях полной изоляции и на Земле далеко не везде сможет выжить, например в Кара-Кумах или в Арктике, не говоря о высокогорье или Антарктиде. Только там, где можно прокормиться примитивным натуральным хозяйством. О варке стекла, производстве фотоэлементов и т.п. там и речи быть не может, полагаю.
Это не хамство, просто реализм. Прошу прощения, если показалось другое.

Нет смысла в существовании колонии, полностью зависимой от Земли.  Помоему лучше создать примитивные, но крепкие постройки с применением стекла и использованием солнечного света, т.е. высокой независимостью от Земли, и тогда колония может долго автономно существовать. А что с ней станет? Можно тихо спокойно сидеть, и картоху растить. А можно вечерами браться за лопату и туннель рыть для новых помещений.

[Technecy]

Способ чистки батарей:
Использовать электростатические заряды.

[SY]

Способ чистки батарей:

Ультразвуковой пылетряс(как у зеркалок).
Ночью батарея поворачивается максимально вертикально и трясется некоторое время пьезоэлементом.

[Андрей Курилов]

Это не съест больше энергии, чем удастся собрать в условиях Марса?

[LonelyWanderer]

Не преувеличивайте проблему пыли. Почему не рассматриваете такой технологически простой приём, как дядя Вася с мягкой метелкой? Он может за рабочий день проходить километров 15, смахивая пыль. Около 15 000 кв.м. батарей обратабатывать в день.  Но и не каждый день батареи чистить надо.