Освоение Марса

[shuricos]

Я тут прикинул по барометрической формуле http://frutmrut.ru/barometricheskaya-formula
Р=Р₀*exp[-Mgh/RT]

Дно Ямы считаем уровнем, на котором должно быть давление 0.6 bar (см. сегодняшнее сообщение Vavanzer).
Р₀ = 60 кПа

Так как атмосфера на Марсе состоит из СО2, то берём её молярную массу М = 44 г/моль.

Ускорение свободного падения на Марсе g =3.86 м/с²

Высоту h требуется найти, зная, что давление там P = 0.6...1.0 кПа

R - универсальная газовая постоянная 8,31

T примем 15^оС (нам же надо, чтобы растения росли!) = 288^оК.

Кто возьмётся посчитать h из уравнения: 1 = 60 * e^{-(44*3.86*h)/(8,31*288)} ? 

[noxx77]

Тогда уж локально водой залить, под слоем неиспаряющейся жидкости. Один хрен без костюма не выйдешь. А подводные купола давно строят. + мы прекрасно владеем разного рода аквариумистикой. Заодно технологию можно легко обкатать на Земле.

[shuricos]

Тогда уж локально водой залить

Верхние слои воды замёрзнут.
А нижние уйдут в грунт.

К тому же, в случае разгерметизации жилого модуля, проникновение СО2 туда не повлечёт серьёзных последствий ни для растений, ни для техники, ни для людей. Главное - надеть кислородную маску.
А вот разгерметизация модуля под водой будет означать примерно то же, что разгерметизацию подводной лодки на глубине 10 метров. Струи воды будут ломать технику, электронику, размывать почву под растениями. Да и откачать воду сложнее будет.

Поэтому лучше всё-таки СО2.
Для того Яма с СО2 и нужна, чтобы на её дне иметь условия для жидкой воды.

Скальные породы дробим взрывчаткой,можно даже термоядерными зарядами

Нет, нельзя.
Для выброса грунта придётся делать малозаглубненные взрывы. Продукты распада плутониевого триггера будут всюду. А период полураспада - 24 тысячи лет!
Т.е. Яму-то мы сделаем, но жить там не сможем.

Кто возьмётся посчитать h из уравнения: 1 = 60 * e-(44*3.86*h)/(8,31*288)

"Если моя память не спит с другим" (С), то получается, что это выражение преобразуется в
ln(1/60)=-(44*3.86*h)/(8,31*288)
-4.0943445622221 = -(169,84*h)/(2 393,28)
4.0943445622221 * 2393,28 / 169,84 = h
57,694965578632286198775317946302 = h

Т.е. глубина Ямы должна быть примерно 57,7 км.

[AlexOrex]

А так идея гениальная в какой-то мере))) +2 ))) Зачем весь Марс терраформировать,  когда достаточно локальных терраформаций)))

Причем классическая - у Клайва Льюиса (который "Хроники Нарнии" написал) в романе "За пределы безмолвной планеты" марсиане вырыли каналы именно для того, чтобы туда стекли остатки атмосферы и воды.

[shuricos]

У Марса наклон оси почти 25.2°.
Если строить такую канаву точно по экватору, то чтобы солнце освещало дно Ямы зимой и летом, её стенки должны иметь наклон 90-25.2=64.8° в каждую сторону.

В принципе, можно и не на экваторе строить, но тогда южный склон надо делать более пологим. Если такую канаву делать на широте, допустим, 30°, то южный склон должен иметь уклон 64,8-30=34,8°. Земляных работ придётся делать много больше!

[Константин ВАРБ]

Из учебника Природоведение (начальная школа): 
http://sernam.ru/book_phis_t1.php?id=178 

"Таким образом, при подъеме вверх давление будет убывать неравномерно: на малой высоте, где плотность воздуха больше, давление убывает быстро; чем выше, тем меньше плотность воздуха и тем медленнее уменьшается давление. "
 

[crazy_terraformer]

Роем вдоль экватора каньон или каньоны глубиной 34-35 км, чтобы туда стекла вся атмосфера площадь дна 1/10 площади Марса.

 Хватит ли 35 км??? Откуда такие данные?   И зачем площадь дна в 1/10? хотб локальную воронку сделать, около 100 км диаметром)))

Один товарищ уже посчитал  ( tung-sten.no-ip.com/Texts/Popsci/Mars.Climate/Mars.Climate.htm)

[crazy_terraformer]

Талую воду полученную из поверхностного и грунтового льда и воду из подземных линз откачиваем в герметичные водохранилища.

Лишнюю воду можно выкинуть близлежащие низменности. Но скорей всего она сама испарится и осядет по всей поверхности...

  Мы её пустим на создание водоёмов на дне каньона и др. нужды колонии.

[crazy_terraformer]

Можно глубоко не закапываться, если извлекаемый материал пустить на краевые стены 10-15 км высотой, тогда копать придется до глубины 25-20 км,а оставшийся газ придется качать ч/з краевые стены.

Что к чему? Какие стены? какой газ качать?

     Краевые стены искусственные горы -  это насыпь извлеченного грунта и дроблённой породы извлекаемых из этого суперкарьера, возможно дополнительно скреплённые искусственно.
    Краевые стены окружают каньон (каньоны со всех сторон).
    Цель краевых стен сдерживать отток атмосферы.
Чем глубже дно суперканьона и выше краевые стены, тем ниже становится атмосферный столб по отношению к среднему уровню поверхности, в определённый момент атмосфера опустится ниже уровня вершин краевых стен, и для того чтобы увеличить давление внутри каньона её придётся закачивать снаружи.

[crazy_terraformer]

Вдоль экватора накручиваем кабель (можно сверхпроводящий) и пускаем постоянный ток,получаем электромагнитное поле планетарного масштаба.

Мысль интересная, но скорее всего проект будет стоить в десятки раз дороже создания обитаемой котловины

 А нанотрубки или сталь вообще не нужна для укрепления стен. Они и так выдержат))) И генная инженерия, тоже, разве только для растений...

А в целом идея оч интересная, можно несколько "дыр" по всему Марсу повзрывать, там и строить города, т.к. атмосфера там сама соберется, да и в целом пополнится доп. порцией газов. Кстати если там будут растения, то кислород будет накапливаться в котловане,  что  гораздо менее затратно, чем всю атмосферу "прокачивать" !

Что такое деньги или энергия для суперцивилизации с развитой космической робототехникой , промышленностью и энергетикой?!!!
Птицы и рыбы,насекомые и многие другие различные животные имеют магнитный компас.
Метаболизм человека находится под влиянием магнитного поля Земли.

Нанотрубки и сталь для укрепления стен каньона не нужны, а супероползней не боитесь.
Жидкая вода, водяной пар, температурные перепады и плотная атмосфера и пр. - эрозия и обвал, сброс породы.

Наша физиология тесно завязана на концентрацию углекислого газа.
1) Вдыхание газовой смеси с высокой концентрацией углекислого газа (до 50%) вызывает выраженное угнетение коры головного мозга и подкорковых структур, напоминающее действие средств для общей анестезии. С другой стороны, при определенных условиях вдыхание углекислого газа в концентрации 25—30% может вызвать возбуждение подкорковых структур и эпилептические припадки.

2) Реакция сердечно-сосудистой системы на действие углекислого газа определяется соотношением между его прямым и центральным действием. Сердечный выброс, ЧСС и АД растут. В сосудах преобладает прямое действие углекислого газа, проявляющееся в их расширении и уменьшении ОПСС. Углекислый газ вызывает выраженное расширение коронарных сосудов. Углекислый газ вызывает высвобождение катехоламинов, что вызывает аритмию.

3) Углекислый газ оказывает быстрое и выраженное действие на легочную вентиляцию. Это действие находится в прямой зависимости от его концентрации во вдыхаемой смеси. Ингаляция 10% углекислого газа вызывает увеличение МОД до 75 л/мин. Углекислый газ оказывает стимулирующее действие на дыхание через центральные (в продолговатом мозге) и периферические (в аортальных и каротидных тельцах) хеморецепторы. Импульсы от них идут к дыхательным нейронам в стволе мозга. Действие углекислого газа на хеморецепторы, по-видимому, опосредовано изменением pH.

Так что или отсекай лишнее количество углекислоты маской, или вноси генетические изменения в свой организм.

[Константин ВАРБ]

Ну в общем пошёл повтор где-то со 50 страницы https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,1277.msg2428731.html#msg2428731

[crazy_terraformer]

Скальные породы дробим взрывчаткой,можно даже термоядерными зарядами

Нет, нельзя.
Для выброса грунта придётся делать малозаглубненные взрывы. Продукты распада плутониевого триггера будут всюду. А период полураспада - 24 тысячи лет!
Т.е. Яму-то мы сделаем, но жить там не сможем.

Скальные породы дробим термоядерными взрывами в щебенку не для выброса грунта, а чтоб его можно было копать экскаваторами. Полость взрыва дезактивируем прокачивая спец.растворы,а  нерастворимые соединения и куски породы, жидкие радиоактивные отходы эвакуируем в ядерные могильники.
Снизить радиоактивность термоядерных взрывов поможет использование изотопов трансурановых элементов, к примеру америция и калифорния, за счёт снижения критической массы и большей энергии выделяющейся при их делении, отсюда меньшая масса делящегося вещества и продуктов реакции деления.

[Vavanzer]

Нет, нельзя.
Для выброса грунта придётся делать малозаглубненные взрывы. Продукты распада плутониевого триггера будут всюду. А период полураспада - 24 тысячи лет!
Т.е. Яму-то мы сделаем, но жить там не сможем.

По мне  так опасность преувеличена. В Чернобыле природа вон как процветает)))) А в воронках от испытаний в районе Семипалатинска теперь озера с весьма крупной рыбой, хотя и трещит датчик)))
Да и термоядерный взрыв- ядерное топливо только для запала нужно. А размеры водородной оболочки не ограничены )))  Про последствия масштабных загрязнений от "Кузькиной матери" что то как то не особо слышно))

  Все равно заселять не на следующий день будут)))) Сначала травки, березки, пальмы )))) А потом уже колонизировать)) Правда к тому времени война начнется за новые земли)))

Т.е. глубина Ямы должна быть примерно 57,7 км.

Вот это более реальное значение... 35км- высота эквивалентная давлению в земной атмосфере, равному марсианскому. С учетом пониженой гравитации надо поглубже.

Так что или отсекай лишнее количество углекислоты маской, или вноси генетические изменения в свой организм.

Генетические изменения в организм - пока что из области фантастики. Да и ни к чему. Дыхательной маски хватит. Дешево и сердито.

[Vavanzer]

Цель краевых стен сдерживать отток атмосферы.
Чем глубже дно суперканьона и выше краевые стены, тем ниже становится атмосферный столб по отношению к среднему уровню поверхности, в определённый момент атмосфера опустится ниже уровня вершин краевых стен, и для того чтобы увеличить давление внутри каньона её придётся закачивать снаружи.

Ничего не понял... Какой отток, куда? В яму свалится имеющаяся атмосфера, и за счет толщины выдаст давление. И оно будет равновесным на любой высоте дополнительных стенок.

Тут другая мыслишка закрадывается...  Стенки - хороший барьер для ветров. А в роли стенок-гор хорошо подойдет вал от кратера. И еще...

Еще можно наполнять атмосферу ямы другими газами. Чем-нибудь тяжелым... Но возникает вопрос - не улетит этот газ постепенно в общую атмосферу Марса?
И второй вопрос вытекает... Достаточно ли глубины имеющихся ям, чтобы их можно заполнить темже ксеноном, и ничего не взрывать?

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B8%D0%BD%D0%B0_%D0%AD%D0%BB%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%B0

[shuricos]

Кузькина мать была воздушным взрывом - наиболее эффективным для поражения площадных целей типа городов. Хиросима и Нагасаки - тоже. При воздушном взрыве заражение местности в эпицентре, действительно, относительно невелико, так как:
1. продукты реакции не соприкасаются с грунтом, не заражают его и потому радиоактивных осадков меньше.
2. Продукты деления уносятся вверх и разносятся ветром по большой территории, так что в любой точке этой территории заражение оказывается относительно небольшим.

Но воздушный взрыв не годится для измельчения и/или извлечения грунта. Для этого нужен подземный взрыв. А при нём заражение оказывается очень локальным, но очень сильным.

Дезактивация ямы до уровня, пригодного для человека, по затратам труда и материалов будет ничуть не проще рытья обычными методами. Именно поэтому все проекты изготовления каналов ядерными взрывами не были реализованы.

Какая-никакая живность в радиоактивных местах водится, конечно. Но кого волнует многократное снижение продолжительности их жизни, огромный процент нежизнеспособного потомства из-за мутаций и прочие мелочи? А вот если эти эффекты перейдут на поселенцев-людей (100% смертность от рака до 30-летнего возраста, более половины детей с уродствами и т.п.), то это будет всех волновать!

[shuricos]

Можно глубоко не закапываться, если извлекаемый материал пустить на краевые стены 10-15 км высотой, тогда копать придется до глубины 25-20 км,а оставшийся газ придется качать ч/з краевые стены.

Что к чему? Какие стены? какой газ качать?

     Краевые стены искусственные горы -  это насыпь извлеченного грунта и дроблённой породы извлекаемых из этого суперкарьера, возможно дополнительно скреплённые искусственно.
    Краевые стены окружают каньон (каньоны со всех сторон).
    Цель краевых стен сдерживать отток атмосферы.
Чем глубже дно суперканьона и выше краевые стены, тем ниже становится атмосферный столб по отношению к среднему уровню поверхности, в определённый момент атмосфера опустится ниже уровня вершин краевых стен, и для того чтобы увеличить давление внутри каньона её придётся закачивать снаружи.

Не пойдёт! Если горы будут менее 200 км высотой, а внутри кольца гор создать избыточное давление, то давление повысится и над кольцом гор, газ начнёт перетекать за пределы кольца, пока давление внутри и снаружи кольца не уравняется.

[shuricos]

Из учебника Природоведение (начальная школа): 
http://sernam.ru/book_phis_t1.php?id=178 

"Таким образом, при подъеме вверх давление будет убывать неравномерно: на малой высоте, где плотность воздуха больше, давление убывает быстро; чем выше, тем меньше плотность воздуха и тем медленнее уменьшается давление. "
 

И что тебя смущает?
Высота атмосферы Марса - примерно 110 км, а перепад давления - от 0 кПа наверху до 1 кПа в самой глубокой низменности.
Если отрыть Яму (или вертикальную шахту) глубиной 58 км, то перепад давления между верхом и дном ямы будет 59 кПа.
Чем выше, тем меньше меняется давление.

[Vavanzer]

Именно поэтому все проекты изготовления каналов ядерными взрывами не были реализованы.

В Пермской области все-таки успели один взрыв произвести)))) От очевидцев слышал))

А так, 10-кратная куськина мать будет еще  более чистой, только 0.3% энергии от ядерного запала пойдет.

Да и продукты распада полетят ко всем чертям собачьим куда подальше от ямы)))))

Кстати, помнится пишут что не все топливо среагировало. А чем больше бомба, тем больше кпд))

[Константин ВАРБ]

Еще можно наполнять атмосферу ямы другими газами. Чем-нибудь тяжелым... Но возникает вопрос - не улетит этот газ постепенно в общую атмосферу Марса?

При достаточных плотностях, для Земли это где-то1/20 атм однозначно распределится по всему объёму. 

Вопрос-то Вы хоть и задаёте детский, но решение его возможно только экспериментально, ибо факторов много, и какое распределение при каких условиях будет превалировать это только экспериментально на современном уровне знаний возможно проверить.
http://chem21.info/page/021074106086245073040245143159208053105253246211/   

[Константин ВАРБ]

Нечто по теме
http://lenta.ru/articles/2015/10/17/agromars/