Освоение Марса

[shuricos]

Константин, Fe3O4 на Марсе есть повсеместно в количестве до 15...20% (оттого он и красный). А вот сульфат железа попался однажды. Странно, что Вы на этом основании полагаете, что сульфата железа там много.

Да даже если его там и много, то что это даст? Выгоды какие?
Fe3O4 хорош тем, что позволяет получать критически важные вещества - О2 и Н2. Это и дыхание, и получение железа, и топливо.

По поводу запросов на "результат реакции" не понял.
Вас интересует, как из водорода, полученного в реакции 2Fe3O4+H2O->3Fe2O3+H2 (реакция идёт при температуре выше 570°С), и FeO получить чистый Fe?
Ответ прост: FeO+H2->Fe+H2O.
Fe в дело, H2O обратно в первую реакцию.

[Константин ВАРБ]

Константин, Fe3O4 на Марсе есть повсеместно в количестве до 15...20% (оттого он и красный).

Ну и как Вы его от гипса собираетесь отделять?

Fe3O4 хорош тем, что позволяет получать критически важные вещества - О2 и Н2. Это и дыхание, и получение железа, и топливо.

Ну понятно мы лёгких путей не ищем. 

По поводу запросов на "результат реакции" не понял.

Результат при таком направлении мысли в общем понятен и до реализации: рытьё того или иного "котлована".
Я спрашивал о выходе конечного продукта.

Вас интересует, как из водорода, полученного в реакции 2Fe3O4+H2O->3Fe2O3+H2 (реакция идёт при температуре выше 570°С), и FeO получить чистый Fe?
Ответ прост: FeO+H2->Fe+H2O.
Fe в дело, H2O обратно в первую реакцию.

Восстановление оксида железа при 570С водородом в промышленных объёмах?
Вы шутите?

[crazy_terraformer]

Восстановление оксида железа при 570С водородом в промышленных объёмах?

1) Можно восстанавливать железо углеродом или угарным газом полученным из углекислого газа.

2) Кроме доменного процесса, распространён процесс прямого получения железа. В этом случае предварительно измельчённую руду смешивают с особой глиной, формируя окатыши. Окатыши обжигают, и обрабатывают в шахтной печи горячими продуктами конверсии метана, которые содержат водород. Водород легко восстанавливает Fe при t=1000*C:
Fe2O3 + 3H2=2Fe+3H2O
Железо получается в твёрдом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах.
Где на Марсе найти эту глину? А без метана можно обойтись.
Возможно окись железа спекать...

3) Можно растворять оксид железа в кислотах, а потом получать металл электролизом растворов его солей. Так получают химически чистое железо.

[shuricos]

Константин, мне неприятна Ваша попытка общаться менторским тоном. Не думаю, что на пользу дискуссии пойдёт её продолжение в той же манере. Вы один раз уже сели в лужу, критикуя применение мною барометрической формулы; а закончилось тем, что Вы сами её порекомендовали. Я же могу аналогичным образом пройтись по Вашему "отделению магнетита от гипса".

Что касается более простых, по Вашему мнению, способов получения кислорода и водорода на Марсе, то почему бы Вам не поделиться со всеми нами Вашими соображениями на этот счёт?

[shuricos]

crazy_terraformer,
1) да, Вы правы, восстанавливать железо можно СО, получаемым из СО2 атмосферы.

2) глину можем не найти. Главное, что у нас будет водород. С его помощью можно осуществлять восстановление железа из различных его оксидов.

3) с получением кислот на Марсе могут быть сложности. Я пока не изучал вопрос подробно, но сейчас уже понятно, что кислород, водород, воду и сталь на Марсе получать можно.  Вопрос уходит в тему о том, какой из способов будет более эффективным. Но на него ответить сейчас не удастся: всё будет зависеть от обнаружения на Марсе месторождений тех или иных минералов, богатства и чистоты руд, их взаимного расположения и т.д.

[shuricos]

Выше я уже высказывался о том значении, которое будет иметь Олимп для марсианской космонавтики: вершина горы находится уже фактически в космическом вакууме. Это позволяет разгонять здесь наземными методами космический аппарат до 3.6 км/с, что является первой космической скоростью для Марса.

Но есть одно "но". Олимп расположен на 18° с.ш. Чтобы он далее полетел в сторону Земли, например, ему надо изменить наклонение своей орбиты до менее 2°. Это потребует расхода топлива, утяжеления самого аппарата (за счёт добавления разгонного блока, например), а это влечёт дополнительные сложности при его старте.

Моё предложение - использовать Фобос в качестве перевалочной станции. Аппараты, стартующие без лишних ускорителей с Олимпа, ловятся "космической пращой", установленной на Фобосе, а потом ею же разгоняются до второй космической скорости в требуемом нам направлении.

[Проходящий Кот]

В ТМ в 70 годы проект на 1 км/с рассматривался......

[AlexOrex]

Выше я уже высказывался о том значении, которое будет иметь Олимп для марсианской космонавтики: вершина горы находится уже фактически в космическом вакууме. Это позволяет разгонять здесь наземными методами космический аппарат до 3.6 км/с, что является первой космической скоростью для Марса.

Но есть одно "но". Олимп расположен на 18° с.ш. Чтобы он далее полетел в сторону Земли, например, ему надо изменить наклонение своей орбиты до менее 2°. Это потребует расхода топлива, утяжеления самого аппарата (за счёт добавления разгонного блока, например), а это влечёт дополнительные сложности при его старте.

Моё предложение - использовать Фобос в качестве перевалочной станции. Аппараты, стартующие без лишних ускорителей с Олимпа, ловятся "космической пращой", установленной на Фобосе, а потом ею же разгоняются до второй космической скорости в требуемом нам направлении.

Это, наверное, только для беспилотных аппаратов. Пилотируемые с поверхности пускать к Земле нецелесообразно, лучше стыковать на низкой марсианской орбите к перелетному кораблю с высокоимпульсным двигателем, нормальной радиозащитой и комфортными условиями для экипажа. Как вариант - капсулы доразгоняются и стыкуются к циклеру Олдрина.
Радиальная катапульта на склоне Олимпа длиной 250 км позволит разгоняться с ускорением менее 3g при затратах энергии 6,5 ГДж на тонну и пиковой мощности 90 мВт на тонну. Правда, масштабы такой катапульты несравнимы даже с земными трассами маглева, ее надо укоротить, повысив ускорение. Интересно, если разместить космонавта к капсуле перпендикулярно ускорению и залить дыхательной жидкостью равной человеку плотности с системами компенсации перепадов давления, каких ускорений удастся достичь? Это может быть аварийная система эвакуации. Правда, дыхательные жидкости обычно существенно плотнее воды.

[crazy_terraformer]

3) с получением кислот на Марсе могут быть сложности.

Кислоты получаются из солей и воды. В результате электролиза расплава или водного раствора солей :
1) Анионы бескислородных кислот окисляются на аноде, давая соответствующее соединение:хлор,бром, йод,сера, фтор.
2) Анионы кислородсодержащих кислот образуют соответствующий оксид и кислород.

Галогеноводородные кислоты образуются при растворении в воде галогеноводородов, кроме плавиковой .
В промышленности HI получают по реакции иода с гидразином: 2J2+N2H4=4HJ+N2.
В промышленности HBr получают непосредственным взаимодействием простых веществ:
Br2жидкий+H2=2HBr.
Хлороводород получают сжиганием водорода в хлоре: Cl2+H2=2HCl
Фтороводород получают фторида кальция замещением серной кислотой, т.к. фтор даже в темноте и при низких температурах детонирует реагируя с водородом. CaF2+H2SO4=2HF+CaSO4
Получение кислородных кислот - растворение полученных при электролизе оксидов воде, в зависимости от оксида с предварительным окислением кислородом или без окисления....

[crazy_terraformer]

Цитата: shuricos от Вчера в 22:35:00

    Константин, Fe3O4 на Марсе есть повсеместно в количестве до 15...20% (оттого он и красный).

Ну и как Вы его от гипса собираетесь отделять?

1) Перекристаллизацией в соответствующем растворителе - возможно в диметилсульфоксиде.Получим чистый сульфат кальция и отдельно порошок оксида железа.

2) Растворяем смесь в серной кислоте сульфаты железа уйдут в раствор, гипс останется в осадке.
Когда раствор станет нейтральным сливаем его с гипсового осадка с примесью сульфата железа II. Упариваем воду под низким давлением и получаем порошок сульфатов железа II и III.

[Константин ВАРБ]

Вы один раз уже сели в лужу, критикуя применение мною барометрической формулы; а закончилось тем, что Вы сами её порекомендовали.

Дурочка включаете?
Я Вам вроде бы ясно объяснил почему нельзя её применять, объяснив что уж если очень хочется и очень грубо то применять коэффициент 1,7.
Но так считать НЕЛЬЗЯ!

Я же могу аналогичным образом пройтись по Вашему "отделению магнетита от гипса".

Ну и как Вы будите разделять мелкодисперсную пыль без воды, даже с водой как?
Притом сколь я помню там вовсе не магнетит, а гематит. Что у Вас за манера приписывать мне свои фантазии? Научитесь корректно цитировать.

Что касается более простых, по Вашему мнению, способов получения кислорода и водорода на Марсе, то почему бы Вам не поделиться со всеми нами Вашими соображениями на этот счёт?

Зачем Вам на Марсе для технологических процессов водород, там где он сам как элемент не используется?
Да конечно же нужен, как уже здесь писал, например, как элемент сложных сред для импульсного электролиза СО2. Но это уже пусть марсиане технологии ищут.

[Константин ВАРБ]

   Константин, Fe3O4 на Марсе есть повсеместно в количестве до 15...20% (оттого он и красный). 

Ну и как Вы его от гипса собираетесь отделять?

1) Перекристаллизацией в соответствующем растворителе - возможно в диметилсульфоксиде.Получим чистый сульфат кальция и отдельно порошок оксида железа.

2) Растворяем смесь в серной кислоте сульфаты железа уйдут в раствор, гипс останется в осадке.
Когда раствор станет нейтральным сливаем его с гипсового осадка с примесью сульфата железа II. Упариваем воду под низким давлением и получаем порошок сульфатов железа II и III.

Да вполне разумно.
Спрашивается - зачем искать такие непростые пути?

[crazy_terraformer]

Ну и как Вы будите разделять мелкодисперсную пыль без воды, даже с водой как?

1)Вода и растворитель, и источник водорода и кислорода для синтеза химических соединений: кислот,щелочей,органических растворителей и пр.
Частицы пыли либо растворимы в воде, либо в кислотах, либо в щелочах,органических полярных растворителях ,либо не растворимы. Разделяем отделяя осадок от раствора.

2) Плазмохимически -энергозатратно, переводим порошок в плазму и разделяем ионы в магнитном поле.

[Константин ВАРБ]

2) Плазмохимически -энергозатратно, переводим порошок в плазму и разделяем ионы в магнитном поле.

Разумно.
А что мы собираемся производить из полученного корония?

[crazy_terraformer]

   Константин, Fe3O4 на Марсе есть повсеместно в количестве до 15...20% (оттого он и красный). 

Ну и как Вы его от гипса собираетесь отделять?

1) Перекристаллизацией в соответствующем растворителе - возможно в диметилсульфоксиде.Получим чистый сульфат кальция и отдельно порошок оксида железа.

2) Растворяем смесь в серной кислоте сульфаты железа уйдут в раствор, гипс останется в осадке.
Когда раствор станет нейтральным сливаем его с гипсового осадка с примесью сульфата железа II. Упариваем воду под низким давлением и получаем порошок сульфатов железа II и III.

Да вполне разумно.
Спрашивается - зачем искать такие непростые пути?

Можно обойтись без перекристализации смеси в диметилсульфоксиде, нам же нужен только осадок оксида железа,тогда просто сливаем раствор сульфата кальция с осадка оксида железа.

Непростые пути это наш технологический мир.
Если будет много энергии термояд или атомные электростанции, методы выделения могут быть более короткие и более энергозатратные - это плазменная металлургия.

[crazy_terraformer]

2) Плазмохимически -энергозатратно, переводим порошок в плазму и разделяем ионы в магнитном поле.

Разумно.
А что мы собираемся производить из полученного корония?

Смесь гипса и оксидов железа переводим в плазму, магнитным полем отделяем и разделяем ионы железа и кальция, и восстанавливаем железо. Получаем химически чистое железо.

Одна проблема, смысл сего деяния (выделение оксида железа из смеси с гипсом) несколько ускользает от меня, ведь на Марсе кругом валяются железоникелевые метеориты и осколки астероидов , в сухой и практически бескислородной атмосфере копившиеся там сотни миллионов,если не миллиарды лет.

[crazy_terraformer]

..., масштабы такой катапульты несравнимы даже с земными трассами маглева, ее надо укоротить, повысив ускорение. Интересно, если разместить космонавта к капсуле перпендикулярно ускорению и залить дыхательной жидкостью равной человеку плотности с системами компенсации перепадов давления, каких ускорений удастся достичь? Это может быть аварийная система эвакуации. Правда, дыхательные жидкости обычно существенно плотнее воды.

Придётся применять принудительную циркуляцию раствора дыхательной смеси.

[Проходящий Кот]

..., масштабы такой катапульты несравнимы даже с земными трассами маглева, ее надо укоротить, повысив ускорение. Интересно, если разместить космонавта к капсуле перпендикулярно ускорению и залить дыхательной жидкостью равной человеку плотности с системами компенсации перепадов давления, каких ускорений удастся достичь? Это может быть аварийная система эвакуации. Правда, дыхательные жидкости обычно существенно плотнее воды.

Придётся применять принудительную циркуляцию раствора дыхательной смеси.

Эта  мысль ещё от К Э Циолковского идет....

[Константин ВАРБ]

Одна проблема, смысл сего деяния (выделение оксида железа из смеси с гипсом) несколько ускользает от меня,

Смысл вполне прямой, переработка марсианской пыли.
Вот здесь действительно без концентраторов солнечных печей никак не обойтись.
Температура конечно в них должна быть высокая, но благодаря сложному составу 1700-1800К должно быть вполне достаточно.
В результате мы будем иметь хорошую присадку для чёрной металлургии.

ведь на Марсе кругом валяются железоникелевые метеориты и осколки астероидов ,

[Константин ВАРБ]

Кстати судя по дискуссии у них с колонизацией  лучше получится:
http://newsland.com/news/detail/id/1629701/