Освоение Марса

[Константин ВАРБ]

Вот так вот. Наиболее реальный сценарий именно терраформинга - преобразования ВСЕГО МАРСА в планету, где человек будет чувствовать себя комфортно без скафандра!

В любом случае речь идёт о 100 000 моль кислорода на каждый кв. метр над поверхностью Марса.
Следовательно необходимо либо выделить этот кислород переработкой коры, что при интенсивном техноразвии реально достижимо уже через 200 лет от начала колонизации, (при целенаправленной переработки сульфатов и нитратов ещё быстрее),  либо выделять его из СО2 осаживая углерод, что  в среднем по поверхности  даст полметра графита или полтора метра торфа.

Так что это вовсе не запредельные объёмы.

[electric]

Так что это вовсе не запредельные объёмы.

Запредельные. Необходимо ~6500 кг/м² кислорода для парциального давления ~0,2 атм., следовательно понадобиться ~6,5·10¹⁶ Дж/км² энергии на разложения углекислого газа, на весь Марс понадобиться ~250 млн. тонн ядерного топлива, при том что разведанные запасы урана и тория около ~20  млн. тонн. А ТЯР уже почти пол века обещают запустить завтра...послезавтра, но всё ни как не запустят.

реально достижимо уже через 200 лет

Откуда взято число 200?

[Константин ВАРБ]

реально достижимо уже через 200 лет

Откуда взято число 200?

В  теме выше не раз расписывалось и разъяснялось реализация колонизации с текущего уровня технологических возможностей.
------
То есть если начинать сегодня, не спеша создавая на Земле дистанционную марсианскую индустрию на 5-10 тыс дистанционных рабочих мест то первые марсианские базы которые к приёму исследовательской экспедиции можно построить уже к 2045 году, при том строительство каждой автономной базы с жилым объёмом не менее объёма станции метро, взлётно-посадочной полосой и достаточным количеством топлива для подъёма на орбиту, обойдётся в районе 100 тонн груза.
-----
Вот от этой точки 200 лет - это такой же не надрывный срок. 
......
На орбите Марса солнечная постоянная порядка 500 дж на квадратный метр.
Этого вполне достаточно при общем КПД в несколько процентов для техноформинга за этот период (70 000 сол) всего Марса. 

[ВР]

ох уж эти терраформеры

и эти болезные туда же

[OratorFree]

ох уж эти терраформеры

Я так понимаю, вы такую личную неприязнь к РПЦ испытываете, "что кушать не можете".(с) Мимино.
Вот к чему этот крайне политизированный (как пишут в интернетах "розжиг") коммент здесь? 

Кстати для справки :

На Форуме запрещено:

3.1. ...
       б) сеять и проявлять межнациональную или межрелигиозную рознь;

P.S.
Добавил вам минус в карму, за нетолерантность.

[OratorFree]

В любом случае речь идёт о 100 000 моль кислорода на каждый кв. метр над поверхностью Марса.

Откуда цифра, интересно. Ваши личные расчеты или из какого-то источника?

UPDATE

В принципе можно перепроверить.

Ускорение свободного падения на Марсе - 3,86 м/с² 
100 000 моль кислорода это 3 200 кг
Тогда парциальное давление кислорода 3,86*3200/1= 12кПа

Это эквивалентно парциальному давлению кислорода на высоте километров 10. Трудновато будет дышать.

[ВР]

ох уж эти терраформеры

Я так понимаю, вы такую личную неприязнь к РПЦ испытываете, "что кушать не можете".(с) Мимино.

Интересно, как фрик цорионов из самозваной ассоциации правослабных искпердов может выражать мнение РПЦ?
Безотносительно сугубо отрицательной роли самой РПЦ в научно-техническом развитии России.

Вот к чему этот крайне политизированный (как пишут в интернетах "розжиг") коммент здесь? 
Кстати для справки :

На Форуме запрещено:
3.1. ...
       б) сеять и проявлять межнациональную или межрелигиозную рознь;

P.S.
Добавил вам минус в карму, за нетолерантность.

Каммент относится не к конкретному фрику Энтео, и даже не к РПЦ, а к непонятно откуда взявшемуся в общественном дискурсе мнении о том, что колонизация Марса - это нечто достижимое в среднесрочной перспективе. Уровень понимания соответствующей проблематики в обществе и иллюстрирует первая картинка-коллаж.
зы. быть толерантным к откровенным фрикам, несущим бред про орбитальные монастыри, "русский миллиард" и роль РПЦ в индустриализации России, вроде никто не обязан.

[Константин ВАРБ]

UPDATE
В принципе можно перепроверить.

Ускорение свободного падения на Марсе - 3,86 м/с² 
100 000 моль кислорода это 3 200 кг
Тогда парциальное давление кислорода 3,86*3200/1= 12кПа

Это эквивалентно парциальному давлению кислорода на высоте километров 10. Трудновато будет дышать.

На МКС же там вообще веса нет, ничего Святым Духом дышат и вполне себе жужжат как пчёлки.
))
В общем минус в карму не помог.
А теперь и понятно почему не помог 
 
Причастие у еретиков - есть яд духовный ибо причащаясь с еретичествующими,  мы не Христом, а Антихристом причащаемся.
 
  Бегите Вы из этой парасинагоги называющийся РПЦ куда глаза глядят, и будет Вам разум.

[OratorFree]

На МКС же там вообще веса нет, ничего Святым Духом дышат и вполне себе жужжат как пчёлки.

При чем тут МКС? На МКС замкнутый объем.

А на планетах давление атмосферы обеспечивает сила тяжести.

В моей оценке по сути все верно.

Вес газа равен массе умноженное на ускорение, давление равно весу деленному на площадь.
Расчет проведён с системе СИ, что не так?

[Константин ВАРБ]

Вес газа равен массе умноженное на ускорение, давление равно весу деленному на площадь.
Расчет проведён с системе СИ, что не так?

Да всё так, только к реальности это не имеет никакого отношения.
Давление газа же от гравитации никак не зависит( и от массы газа тоже). Что если на Земле в корабле давление 1 амт, то и в Космосе, то и на Марсе и на Луне.
-------
Причину того почему Вы постоянно делаете системные ошибки я вероятно понял правильно:
Религия - яд! Береги ребят.

[Кремальера]

Безотносительно сугубо отрицательной роли самой РПЦ в научно-техническом развитии России.

На симпозиумах 100YSS.,уже не первый год есть целая секция о социо-культурных и общедуховных последствиях для хомо при первой межзвездной.Это и не случайно ибо Мерикания-довольно религиозный социум.Особенно ярки споры там о месте религии в новой системе координат для человека ,которая неизбежно появится при грядущих экспедициях в другие звездные системы.Тот же самый Олдрин-второй человек на луне,и по совместительству старейшина пресвитерианской церкви,считает что соломку надо стелить заранее.Т.к. Контакт (вернее верифицированная ин-фа полученная во время)запросто может стать крушением всех земных религий.Ватикан,на всякий случай, уже стал кое-что подправлять.

[OratorFree]

Давление газа же от гравитации никак не зависит

Это не так.

Почему есть атмосферное давление?

Несмотря на то, что атмосфера — это газ, земное притяжение действует на нее также, как и на все другие тела на Земле. Воздух притягивается к Земле и не улетает в космос.

На других космических телах, более мелких, чем планета Земля, атмосферы может не быть, или она представляет собой очень разреженный газ. Так, например, обстоит дело на Луне, которая не может своей массой удержать молекулы газа.

Молекулы воздуха, как и любого газа, двигаются хаотично и очень быстро. Однако их скорости не достаточно, чтобы преодолеть земное притяжение и улететь. Для этого им надо развить скорость больше, чем 11 км/с. Это, так называемая, вторая космическая скорость Земли. На других космических телах она имеет иное значение. Чем больше тело, тем больше эта скорость.

Хотя плотность и масса газов намного меньше жидкостей и газов, атмосфера простирается на тысячи километров вверх. Это огромная толща воздуха, которая все-таки составляет существенную массу и, следовательно, дает ощутимое давление.

Верхние слои атмосферы давят на более нижние. В самом низу, у поверхности Земли, атмосферное давление самое высокое.

Атмосфера давит на все тела, находящиеся в ней. Особенно сильно на те, которые находятся у поверхности Земли. Здесь атмосферное давление составляет более 100 кПа (100000 Па).

Учитывая формулу F = pS (сила равна давлению умноженному на площадь), можно понять, что на 1 м2 поверхности Земли атмосфера давит с силой примерно равной 100000 Н. Сила F есть вес атмосферы (P), который равен mg. Отсюда можно найти примерную массу столба воздуха с площадью основания 1 м2:

m = 100000 Н / 10 Н/кг = 10000 кг.

Если представить какой-нибудь предмет с массой в 10 тысяч килограмм в земном притяжении, то понятно, что это существенный вес, абсолютно неподъемный для человека. Почему же этот вес атмосферы ни только не раздавливает нас, но мы даже не чувствуем его?

Дело в том, что атмосферное давление есть повсюду, в том числе и внутри тел. Оно давит на тела со всех сторон и как бы уравновешивает само себя.

Источник :Науколандия  [Физика 7 класс]

[Константин ВАРБ]

Давление газа же от гравитации никак не зависит

Это не так.
Почему есть атмосферное давление?
Источник :Науколандия  [Физика 7 класс]

OratorFree - Вы школьник?
Ну, а вообще-то конечно всю такую лабуду необходимо бы из школы изъять, ведь кто-нибудь запомнит это и позднее не будет способен выработать верный алгоритм решения практических задач.
---------
Проведите практический опыт.
Берём зарядное устройство от старого сотового или иной источник постоянного тока и проводим электролиз воды.
Количество объёма газа будет стремиться к соотношению 1 к 2, а не 1 к 8


Есть объединённый газовый закон Менделеева.
В простом приближении он  для понимания подойдёт.
--------
От гравитации разумеется во многом зависит высота атмосферы планеты при той иной общей плотности и составе, но точно корректно посчитать на современном этапе возьмутся лишь компьютерные моделировщики.

Так например на Марсе, кислород безусловно "восходящий газ" однако наивысшая его концентрация наблюдается в приповерхностных слоях.

[Константин ВАРБ]

Безотносительно сугубо отрицательной роли самой РПЦ в научно-техническом развитии России.

На симпозиумах 100YSS.,уже не первый год есть целая секция о социо-культурных и общедуховных последствиях для хомо при первой межзвездной. Это и не случайно ибо Мерикания-довольно религиозный социум.

Дело не в "религиозности" американцев, или "суеверности" русских; а в том что Вера (Вера же есть осуществление ожидаемого и уверенность в невидимом. ) - это не только базовое свойство Разума но основной побудительный мотив колонизационной  экспансии.

Поэтому понятно что в случае Контакта придётся поступать как-нибудь в духе Ислама:
И мы и вы - порождены Вселенной разными для того что бы мы лучше познавали Её Разнообразие через друг друга, да не будем неразумными, что бы не испить ярости друг друга за то что мы в чём-то расходимся.

[electric]

В любом случае речь идёт о 100 000 моль кислорода на каждый кв. метр над поверхностью Марса.

Это на Земле такое значение (~80 000), а на Марсе должно быть в ~9,8/3,8 раза больше, то есть ~200 000, при условии создания атмосферы аналогичной земной. Своё сообщение исправил.

Давление газа же от гравитации никак не зависит( и от массы газа тоже).

Зависит. Для планет с толщиной основной массы атмосферы на несколько порядков меньше радиуса (даже для Венеры это справедливо) давление на поверхности прямо пропорционально массе атмосферы (на единицу площади) и ускорению свободного падения.

[OratorFree]

OratorFree - Вы школьник?

Давно уже нет. Но что делать, если оппонент путается в базовых понятия и приходится о них напоминать

Ну, а вообще-то конечно всю такую лабуду необходимо бы из школы изъять, ведь кто-нибудь запомнит это и позднее не будет способен выработать верный алгоритм решения практических задач.

Всё началось с того, что вы взяли некую цифру, 100 000 моль на кв. метр и не объяснили откуда её взяли. А я её просто перепроверил. Вы вместо того, что бы объяснить источник информации начали нападки на мой способ проверки. Не нравиться приведенный способ оценки (а я в нём ошибок не нахожу) - предъявите свой, правильный по вашему мнению   

---------
Проведите практический опыт.
Берём зарядное устройство от старого сотового или иной источник постоянного тока и проводим электролиз воды.
Количество объёма газа будет стремиться к соотношению 1 к 2, а не 1 к 8

Да все верно. Так и есть. Но это не имеет отношения к обсуждаемой теме. Вы описываете опыт получения газа в условиях когда P=cost.
То, что один моль любого газа при нормальных условия занимает один и тот же объем я помню из курса школьной (простите) химии.
Но я перепроверял не это. Я перепроверял величину парциального давление газа в атмосферном столбе на Марсе  и откуда оно (давление) берется в атмосфере планет.

Есть объединённый газовый закон Менделеева.
В простом приближении он  для понимания подойдёт.

Конечно есть. Я его помню под именем Менделева-Клайперона. В канонической форме записи в левой части уравнения стоит выражение : P*V= ...  Так вот суть в том, что осуждается вопрос - откуда берется давление? Когда вы производите классические опыты, вы сжимаете некий объем газа поршнем, и получаете результаты, делаете выводы.
Но на поверхности планеты функцию поршня выполняет сила тяжести, потому что больше некому. А она зависит от массы газа (атмосферного столба).

Ясно, что сила гравитации зависит от высоты(уменьшается с высотой) и в реальности, давление 100000 моль  газа на кв. метр будет меньше 12кПа, можно даже посчитать насколько, если повозится. Но это в любом случает меньше потребного для нормального дыхания ~25кПа, о чем собственно и шла речь.

[Константин ВАРБ]

OratorFree - Вы школьник?

Давно уже нет. Но что делать, если оппонент путается в базовых понятия и приходится о них напоминать

В базовых понятиях путаетесь как раз Вы.
Я Вам привёл два примера доказывающие ОШИБОЧНОСТЬ Ваших рассуждений.

Всё началось с того, что вы взяли некую цифру, 100 000 моль на кв. метр и не объяснили откуда её взяли.

Я просто предположил, что два километра кислорода кислородного столба должно с лихвой хватить и на доокисление технических газов выделенных в атмосферу при производстве и на доокисление поверхностных минералов и на заполнение заполнение марсианской атмосферы до высот в 100-150 км и для дыхания на поверхности. 

А я её просто перепроверил.

Чем Вы её перепроверили?
Фантазией.
Если бы Вы хотя бы к математической функции вероятностного распределения газа за апеллировали, то это был бы верный путь, (но вот только реальные газы не идеальны, и распределение температур неравномерно, и комплексных формул корректных расчётов пока сколь мне известно не существует.)

Проведите практический опыт.
Берём зарядное устройство от старого сотового или иной источник постоянного тока и проводим электролиз воды.
Количество объёма газа будет стремиться к соотношению 1 к 2, а не 1 к 8

Да все верно. Так и есть. Но это не имеет отношения к обсуждаемой теме. Вы описываете опыт получения газа в условиях когда P=cost.

Да без проблем. Проведите опыт летом перед дождём. Давление упадёт - а соотношение 1 к 2 не изменится.

То, что один моль любого газа при нормальных условия занимает один и тот же объем я помню из курса школьной (простите) химии.

Ну правильно именно химии, ибо химия заточена на конкретный практический результат, а не производство логического бреда.

Но я перепроверял не это. Я перепроверял величину парциального давление газа в атмосферном столбе на Марсе  и откуда оно (давление) берется в атмосфере планет.

Мля. Проверить можно:
а) оптически высоту атмосферного столба на Марсе = в 25 раз выше по СО2 чем на Земле.
в) Давление на поверхности = 1/160 к земному.
---
А Вы внесли совершенно ни к чему ни приложимую фантазию.

Конечно есть. Я его помню под именем Менделева-Клайперона. В канонической форме записи в левой части уравнения стоит выражение : P*V= ...  Так вот суть в том, что осуждается вопрос - откуда берется давление?

имхо: там же всё чётко прописано: давление равно сумме кинетической энергии молекул на единицу площади.

Но на поверхности планеты функцию поршня выполняет сила тяжести, потому что больше некому. А она зависит от массы газа (атмосферного столба). 

Угу, и давлению "вселенского эфира".   
Иначе бы атмосферы простирались бы до бесконечности  
 

Ясно, что сила гравитации зависит от высоты(уменьшается с высотой) и в реальности, давление 100000 моль  газа на кв. метр будет меньше 12кПа, можно даже посчитать насколько, если повозится. Но это в любом случает меньше потребного для нормального дыхания ~25кПа, о чем собственно и шла речь.

Да, да гравитация так-же резко падает с атмосферным давлением, поэтому вне атмосферы планеты всё парит в безгравитационном пространстве.
Так что ли  

[LonelyWanderer]

Внесу предложение. А если скидывать ледяные планетоиды на Марс таким образом, чтобы замедлить его вращение. Т.е. на экватор против вращения планеты. До примерно 10-12 месяцев. Тогда в течении около 3-х месяцев будет  достаточно тепло в подсолнечной точке, чтобы существовали положительные температуры и без углекислоты в атмосфере. И тогда пожалуйста - на те, яблоневые сады прямо под открытом небом. Ну и длительная зима, конечно, гораздо более длительная, чем на Земле, для чего надо выводить особые породы яблонь. Так будет пригодна сезонно вся поверхность экваториальной зоны. Климат будет сродни Якутии.
Или, что ещё лучше, полностью остановить вращение Марса, тогда будет пригодна только небольшая часть планеты, только часть экваториальной зоны, но зато с вполне комфортным климатом без затяжных тёмных зим, можно сказать, тропический.
По-моему это довольно красивое решение проблемы).
Недостаток тут, конечно, есть - отсутствие водоёмов из за вымораживания воды на полюсах. Потому это будет пустыня, и яблони нужно будет поливать привозной с полярных шапок водой.

[Константин ВАРБ]

Внесу предложение.

Да какая разница?
Конвекционная ячейка на Марсе одна и и только одна.
Он и так при текущих параметрах имеет вполне оптимальную орбиту, наклон вращение и конфигурацию.
В принципе как только удастся чуток его прогреть осадив пыль и взогнать из грунта достаточное количество паров воды для насыщение льдами южной полярной шапки, то климат станет подтягиваться к вполне приемлемому типа карельского.   
---------------------
В смысле создания тёплого-тёплого "терраформированного"  Марса, то
Венера для этого более пригодна.

[LonelyWanderer]

Накакими конвекционными ячейками вы мне ничего не докажете) На экваторе Земля получает за среднегодовые сутки примерно в 5 раз меньше энергии, чем солнечная постоянная. На остановленном во вращении Марсе в самой подсолнечной точке энергии будет только в 2.3 раза меньше. Это значит, что там будет поступать тепла в 2.1 раза больше, чем на Земном экваторе, или как на Венере! В условиях резкоконтинентального климата (отсутствие океанов из-за вымерзшей на ночной стороне всей воде), боюсь, что в подсолнечной точке может получится даже слишком жарко для существования человека! И уж точно никак не холодно. Но всё же, из-за меньшего размера Марса по сравнению с Землёй, перенос воздухом тепла будет происходить эффективнее, чем на Земле, т.к. территории с разной степенью освещённости будут в 2 раза ближе, и степень освещённости также гораздо сильнее меняется, чем на Земле с каждым километром. Поэтому будут существенные ветра и невыносимо жарко там не будет, тепло с подсолнечной точки будет растекаться по соседним зонам даже без морских течений, и там установится очень комфортный по температуре климат.
Теперь берём зону жизни для такого остановленного Марса. Если брать, что в подсолнечной точке приток тепла в 2.1 раза больше, чем на земном экваторе, то равное ему значение будет аж на 70-й широте от этой точки! Т.е. даже в 70 градусов от подсолнечной точки будет столько же тепла поступать, сколько на земном экваторе! Если грубо оценить, то туда будет задувать холодный ветер с ночной стороны и компенсироваться тёплым с дневной более жаркой, а т.к. размеры ночной стороны значительно больше (т.е. его охлаждающий потенциал больше, чем нагревающий от подсолнечной точки), то там будет прохладнее, чем на земном экваторе, не смотря на такое же поступление солнечного тепла. Вероятно, на 70-й широте будут околонулевые температуры. Итого, навскидку, зона наиболее комфортной жизни с активным поливным растениеводством (в т.ч. поливные сады, парки) - порядка 50 градусов от подсолнечной точки. Это ~20 миллионов км². Территория размером с Россию или как две Канады. Неплохо? Причём постоянной положительной температуры, без зим. Т.е. при поливном хозяйстве потенциальная продуктивность гектара будет как в тропиках, а не как в умеренных широтах.

И далее. Конечно, это астроинженерия, остановить вращение Марса - довольно немалые планетоиды с пояса Койпера на Марс нужно скинуть с гиберболической скоростью (или же малые, но в большом количестве). Это, конечно, не завтра и не послезавтра. Но это означает также и ещё один очень положительный бонус - большое количество поступившей воды. Её будет столь много, что Марс бы превратился в планету-океан, будь он на орбите Земли. К чему я веду? Марсианская ночная шапка окажется слишком большой, переполненной, она стечёт прямо на дневную сторону и будет там таять, и на Марсе вполне могут быть океаны (примерно треть площади свободного ото льда Северного океана),  моря и озёра в кратерах Марса. Т.е. в итоге образуется просто райское место. Хоть и с вечным днём, но это вообще не большая проблема.

И ещё один дополнительный бонус от остановки вращения Марса - снижение экваториальной скорости вращения Марса более, чем на 200 м/с. В чём бонус? В резком увеличении продолжительности жизни марсианской атмосферы от диссипации в космос. При 1-й космической скорости на Марсе 3.6 км/с от них отнимается скорость вращения планеты, и как итоговая - 3.4 км/с. Как известно,  интенсивность улетучивания атмосферы далеко не в линейной зависимости от 1-й (или второй) космической скорости. Увеличение первой космической скорости на 5%, а в купе ещё и понижение верхних слоёв атмосферы на экваторе, растянутых из-за центростремительного ускорения (и потому ещё дополнительный бонус к космической скорости) дадут увеличение времени жизни созданной марсианской атмосферы по-крайней мере раза в полтора-два.