Освоение Марса

[Константин ВАРБ]

Кстати вот вполне подходящие для Марса технологии:
http://www.foodnewsweek.ru/%D0%BD%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B0/texnologiya/podvodnye-sady-pozvolyayut-vyrashhivat-klubniku.html
http://www.foodnewsweek.ru/%D0%BD%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B0/texnologiya/v-restoranax-singapura-poyavyatsya-drony-oficianty.html
http://www.foodnewsweek.ru/%D0%BD%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B0/texnologiya/rossiyanin-sozdal-pervogo-v-mire-robota-povara.html

[shuricos]

Эх, где бы взять на Марсе много закиси азота N2O? Она в 310 раз более сильный парниковый газ, чем СО2! ......
..... у людей вызывает веселящий эффект, а при более высокой концентрации - наркоз.

Алкоголя и наркотиков не надо, только вдыхай понемногу воздух из атмосферы.
Закись азота придётся возобновлять, продолжительность ее жизни в атмосфере Земли составляет приблизительно 115-150 лет. Разрушает озон, следовательно на улицу без защитных очков и маски, и защитной одежды днём нельзя выходить.

0.1 бар N2O опьянения не вызывает.
К тому же, более годной альтернативы нет: 3 атм СО2 дышать совсем не получится!
Вымывание N2O происходит вместе с осадками воды. Мы же вынуждены будем сохранять на Марсе сухую атмосферу, чтобы не  было облаков, повышающих  альбедо.

[Константин ВАРБ]

А диоксид серы + гексафторид серы разве будут недостаточны?

[crazy_terraformer]

3 атм СО2 дышать совсем не получится!

Выходит придётся обитаемые зоны укутать куполами или шатрами, или даже можно почти всю поверхность под купол закатать. Над куполом атмосфера для создания парникового эффекта, под куполом с равным давлением атмосфера пригодная для дыхания, останется только дырки от крупных метеоритов заделывать и от смерчей какую-то защиту изобретать.

[noxx77]

Эх, где бы взять на Марсе много закиси азота N2O? Она в 310 раз более сильный парниковый газ, чем СО2! ......
..... у людей вызывает веселящий эффект, а при более высокой концентрации - наркоз.

Алкоголя и наркотиков не надо, только вдыхай понемногу воздух из атмосферы.
Закись азота придётся возобновлять, продолжительность ее жизни в атмосфере Земли составляет приблизительно 115-150 лет. Разрушает озон, следовательно на улицу без защитных очков и маски, и защитной одежды днём нельзя выходить.

0.1 бар N2O опьянения не вызывает.
К тому же, более годной альтернативы нет: 3 атм СО2 дышать совсем не получится!
Вымывание N2O происходит вместе с осадками воды. Мы же вынуждены будем сохранять на Марсе сухую атмосферу, чтобы не  было облаков, повышающих  альбедо.

Можно искусственно управляемое альбедо создать: покрываем камни "хамелеоном" - днём при свете черным, ночью - белым. Пыль- плёнкой или чем-то цементировать поверхность. На худой конец те же камни наверх вытащить.

[noxx77]

ыходит придётся обитаемые зоны укутать куполами или шатрами, или даже можно почти всю поверхность под купол закатать. Над куполом атмосфера для создания парникового эффекта, под куполом с равным давлением атмосфера пригодная для дыхания, останется только дырки от крупных метеоритов заделывать и от смерчей какую-то защиту изобретать.

Можно строить там, где смерчей нет. А для жилых зон много и не надо: в Бангладеше население соизмеримое с РФ.

[shuricos]

А диоксид серы + гексафторид серы разве будут недостаточны?

Да, отличный газ. Но он вымерзает при -50.8°С. Т.е. он будет вымерзать даже на экваторе ночью. И хуже того - он будет намерзать на полюсах.

Сначала нужен другой газ, чтобы повысить тепловую инерцию атмосферы и сгладить температурные различия экватора и полюсов.

Впрочем, N2O на роль такого газа не подойдёт - он замерзает при -90°С. На Марсе даже -150°С бывает. Нужен кислород или азот.

[shuricos]

Есть ещё причина, по которой рост температуры должен опережаться ростом давления: при малом давлении дополнительное поступающее тепло будет уходить на сублимацию водяного льда, появление облаков, этого нам не надо! Пусть вода остаётся замёрзшей, пока мы её не добудем и не запрём в своих теплицах и цистернах.

Впрочем, я ещё не решил для себя - приемлем ли рост атмосферы Марса?
Во-первых, мы потеряем Олимп в качестве удобного космодрома.
Во-вторых, зачем нам греть полюсы? Наоборот, высокая дифференциация температур нам на руку - пусть лучше на экваторе, где мы живём, будет теплее, а на полюсе холоднее, чем если всюду будет одинаково холодно.

Кстати, гексафторид серы в 5 раз плотнее воздуха. Что, если Яму наполнить им? Глубина Ямы потребуется в 5 раз меньше.

Update:
Не в 5, а в 2,5 раза, так как гексафторид серы в 5 раз тяжелее воздуха, но только в 2,5 раза тяжелее СО2.
Но и это уже неплохо - не 58 км, а 23 км.
Это позволяет задуматься над тем, что таким газом можно было бы заполнить, например, долина Маринер, построив дамбу в их устье, чтобы газ не утекал на равнину Хриса. Где-нибудь в районе 300-го меридиана, там узкое горлышко - километров 60, не больше:

Дно Маринера - осадочные породы, их не очень сложно будет перемещать, углубляя Долину.
Но даже и при нынешней глубине (11 км относительно окружающего рельефа) там может получиться весьма неплохая атмосфера.

[shuricos]

Разрушает озон, следовательно на улицу без защитных очков и маски, и защитной одежды днём нельзя выходить.

В Подмосковье в декабре в чисто поле без "защитного костюма" тоже совсем-совсем не рекомендуется выходить... 

[vagabond]

Впрочем, я ещё не решил для себя - приемлем ли рост атмосферы Марса?
Во-первых, мы потеряем Олимп в качестве удобного космодрома.
Во-вторых, зачем нам греть полюсы? Наоборот, высокая дифференциация температур нам на руку - пусть лучше на экваторе, где мы живём, будет теплее, а на полюсе холоднее, чем если всюду будет одинаково холодно.

Кстати, гексафторид серы в 5 раз плотнее воздуха. Что, если Яму наполнить им? Глубина Ямы потребуется в 5 раз меньше.

Update:
Не в 5, а в 2,5 раза, так как гексафторид серы в 5 раз тяжелее воздуха, но только в 2,5 раза тяжелее СО2.
Но и это уже неплохо - не 58 км, а 23 км.
Это позволяет задуматься над тем, что таким газом можно было бы заполнить, например, долина Маринер, построив дамбу в их устье, чтобы газ не утекал на равнину Хриса. Где-нибудь в районе 300-го меридиана, там узкое горлышко - километров 60, не больше:
Дно Маринера - осадочные породы, их не очень сложно будет перемещать, углубляя Долину.
Но даже и при нынешней глубине (11 км относительно окружающего рельефа) там может получиться весьма неплохая атмосфера.

1) "Во-первых, мы потеряем Олимп в качестве удобного космодрома".
Чем же он удобен? Особенно с учетом желания замкнуть всю колонизацию на дно глубочайшей ямы ))) Далековато от колонии до космодрома. Игра свеч не стоит. Это ВСЕ потребует столько энергии, что улетучится весь выигрыш. Лучше уж ее потратить на разогрев. И яму рыть не надо, и территории колонизации будет на порядки больше по площади. 
2) "Во-вторых, зачем нам греть полюсы? Наоборот, высокая дифференциация температур нам на руку - пусть лучше на экваторе, где мы живём, будет теплее, а на полюсе холоднее, чем если всюду будет одинаково холодно."
Почему "одинаково холодно"? Если полюса прогреются до такого уровня, когда углекислота там НИКОГДА  не намерзает, там все равно будет весьма холодно. Но не 100-160 с минусом как сейчас. Дифференциация и так останется немалой. Но атмосфера будет поплотней, что облегчит колонизацию планеты. Да и экваториальная зона потеплеет.

[LonelyWanderer]

А насколько устойчив оксид азота от распада? Почему его нет или мало на Земле при обилии как азота, так и кислорода?

[shuricos]

Почему "одинаково холодно"? Если полюса прогреются до такого уровня, когда углекислота там НИКОГДА  не намерзает, там все равно будет весьма холодно. Но не 100-160 с минусом как сейчас. Дифференциация и так останется немалой. Но атмосфера будет поплотней, что облегчит колонизацию планеты. Да и экваториальная зона потеплеет.

Чудес не бывает. Если где-то прибыло, значит где-то убыло.
Если на полюсах даже полярной ночью температура не опускается ниже -78С, значит где-то стало холоднее. И это "где-то" вполне понятное - на экваторе станет холоднее: если сейчас там хотя бы днём температура поднимается до +20С, то при плотной атмосфере она не будет подниматься выше -40С даже летом, даже в полдень.

Чем же он удобен? Особенно с учетом желания замкнуть всю колонизацию на дно глубочайшей ямы ))) Далековато от колонии до космодрома. Игра свеч не стоит. Это ВСЕ потребует столько энергии, что улетучится весь выигрыш. Лучше уж ее потратить на разогрев. И яму рыть не надо, и территории колонизации будет на порядки больше по площади. 

Давайте идти последовательно.
Расходы на Яму мы посчитали, прослезились; решили Яму не копать, а воспользоваться в этом качестве имеющимися естественными низинами: долинами Маринера и Равниной Эллада.
Разумеется, это далеко не вся планета. Но получится ли согреть всю планету? Хватит ли гексафторида на всю? А если и хватит, то не скатится ли он весь в низменности (океаны северного полушария, например) без особого толку? А без него одним только СО2 ничего не добиться, хоть 10 атмосфер загони! 

[shuricos]

А насколько устойчив оксид азота от распада? Почему его нет или мало на Земле при обилии как азота, так и кислорода?

Устойчив. В нормальных условиях инертен.
Вымывается из атмосферы водой и поглощается азотфиксирующими бактериями в почве.
Но главная причина не в том, что его кто-то потребляет, а в том, что его никто не вырабатывает. Кроме химической промышленности. Потому в естественных условиях его и нет.

[Константин ВАРБ]

Почему "одинаково холодно"? Если полюса прогреются до такого уровня, когда углекислота там НИКОГДА  не намерзает

Чудес не бывает. Если где-то прибыло, значит где-то убыло.
Если на полюсах даже полярной ночью температура не опускается ниже -78С, значит где-то стало холоднее. И это "где-то" вполне понятное - на экваторе станет холоднее: если сейчас там хотя бы днём температура поднимается до +20С, то при плотной атмосфере она не будет подниматься выше -40С даже летом, даже в полдень.

Ну и на Земле на экваторе не теплее чем на полюсах везде около - 80С. Но в приземном слое вполне тепло. Почему это на Марсе должно быть иначе, тем более что гравитация там ниже и конвекция должна быть медленнее.

А если и хватит, то не скатится ли он весь в низменности (океаны северного полушария, например) без особого толку? А без него одним только СО2 ничего не добиться, хоть 10 атмосфер загони! 

Не не скатится у него параметры распределения на Марсе чуть уже чем на Земле для углекислого газа. Смотрим потерю концентрации СО2 по высоте на Земле = грубо концентрации гексафторида серы на Марсе. Ну чуток поуже.

[crazy_terraformer]

А насколько устойчив оксид азота от распада? Почему его нет или мало на Земле при обилии как азота, так и кислорода?

Устойчив. В нормальных условиях инертен.
Вымывается из атмосферы водой и поглощается азотфиксирующими бактериями в почве.
Но главная причина не в том, что его кто-то потребляет, а в том, что его никто не вырабатывает. Кроме химической промышленности. Потому в естественных условиях его и нет.

Он разрушается ультрафиолетом до N2 и окисляется озоном и атомарным кислородом до NO и NO2, но в атмосфере не содержащей кислорода и озона (на Марсе) будет более устойчив(на Земле 115-150лет).

Он вырабатывается при сгорании и окислении биомассы.

 Концентрация закиси азота в 2005 г. составила 319 млрд- 1 и увеличиласьна18% по сравнению с доиндустриальным периодом (270 млрд-1). Этот рост был примерно линейным и составлял 0.8 млрд-1/год за последние несколько десятков лет. Данные ледниковых кернов показывают, что за последние 10 тыс. лет концентрация N2O от естественных источников изменилась менее чем на 3%. В настоящее время примерно 40% N2O, поступающего в атмосферу, обусловлено хозяйственной деятельностью (удобрения, животноводство, химическая промышленность), однако существует большая неопределенность в оценках эмиссии, как от антропогенных, так и природных источников. N2O принадлежит важная роль в химии атмосферы, ибо этот газ является источником NО2, разрушающего стратосферный озон. В тропосфере NO2 способствует образованию озона и в значительной степени определяет химический баланс.
Оценки показывают, что большая часть эмиссии закиси азота связана с тропиками, которым принадлежит 52-68% ее выброса по сравнению с 32-48% в средних и высоких широтах обоих полушарий. Причем эмиссия закиси азота океаном южных широт составляет 0.9 млн.т/год или 5% от общей эмиссии N2O, которая оценивается в 18 млн. т./год.

[noxx77]

Чудес не бывает. Если где-то прибыло, значит где-то убыло.
Если на полюсах даже полярной ночью температура не опускается ниже -78С, значит где-то стало холоднее. И это "где-то" вполне понятное - на экваторе станет холоднее: если сейчас там хотя бы днём температура поднимается до +20С, то при плотной атмосфере она не будет подниматься выше -40С даже летом, даже в полдень.

С чего бы? Увеличение давления увеличит теплоемкость атмосферы+парниковый эффект. Естественно, перенос тепла к полюсам даст более равномерное распределение, но и тепла в целом будет больше.

[noxx77]

Меня сильно тревожит другое: при увеличении давления атмосферы сила ветра вырастет, а пыли на Марсе хватает. Эффект "пылевой зимы" почти гарантирован. Даже сейчас при относительно незначительном потеплении глобальные пылевые бури - обыденность. При повышении давления эффект будет в разы сильнее.

[Прохожий]

Меня сильно тревожит другое: при увеличении давления атмосферы сила ветра вырастет, а пыли на Марсе хватает. Эффект "пылевой зимы" почти гарантирован. Даже сейчас при относительно незначительном потеплении глобальные пылевые бури - обыденность. При повышении давления эффект будет в разы сильнее.

А с чего она вырастет. Приход то энергии не увеличится.

[atn]

Меня вот тревожит только конечная цель колонизации Марса. Как я уже говорил он не будет цветущим раем. Максимум опорным пунктом космической экспансии. Производственным центром космонавтики. Ибо разрушать пригодную для жизни планету не есть хорошо.

Тратить ресурс на его терраформинг нецелесообразно в принципе, при том что обстоятельства могут повернутся так что все усилия в трубу вылетят.

Согласен ямы весьма трудоемки, но их строительство не потребует кучи материалов с Земли. А это колоссальная выгода, тем более что некоторые предлагают на Марс железо и бетон сотнями тысяч тонн завозить. От использование естественных низин и строительство наземных комплексов в том числе и теплиц при этом нет смысла отказываться. На начальном этапе колонизации они не заменимы. Ямы это долгая перспектива. Так сказать по мере развития инфраструктуры, увеличения масштабов объектов.

Что касается расстояний то можно создать монорельс подземный или же просто засыпанный. В общем труба, тока большая. Туже концепцию можно применить и с космодромом. Со дна ближайшей ямы до вершины горы Олимп под малым углом делаем ускоряющий монорельс глубина ямы километры, высота горы километры плюс расстояние между ямкой и горкой, получим сотни километров ускорителя с единственной точкой перегиба у подножия и та плавная.

О том как будет выглядеть конечная инфраструктура судить не берусь. Но вот строительство заводов и электростанций будет необходимым условием, одной энергией Солнца тут не обойтись.

Что касаемо биосистем то тут скорее всего будущее за микроорганизмами. Выведенные при помощи генной инженерии одноклеточные водоросли и бактерии будут находится в спец колбах с постоянной циркуляцией питательной среды. Они то и будут производить кислород, питательную субстанцию (возможно сами ей будут становится в процессе переработки), а также тепло и электроэнергию (возможно топливо). Все виды этой микробиоты будут замкнуты в исскуственную экосистему включающую в себя человека и необходимые механизмы. Ресурсом для сей системы будут вода и соли с микроэлементами Марса, а так же солнечный свет и электроэнергия выработанная на электростанциях.

Исходя из вышесказанного понятно что первым поселениям придётся кушать не салаты картофель и фрукты, а некую субстанцию, возможно немного напоминающую что то съедобное с  родной планеты.

[crazy_terraformer]

первым поселениям придётся кушать не салаты картофель и фрукты, а некую субстанцию, возможно немного напоминающую что то съедобное с  родной планеты.

Это чем-то напоминает "Матрицу" или тюрьму.