Освоение Марса

[noxx77]

Было
http://xmars.ru/news/news_125.htm

[LonelyWanderer]

Было
http://xmars.ru/news/news_125.htm

Слишком неточно и неполно. В частности, картинки не дают ответа, как компенсировать внутреннее давление, кирпичики то раскидает, если не закопать значительным слоем грунта. И не объясняется, как остекленённая часть будет держать давление.

[Константин ВАРБ]

Было
http://xmars.ru/news/news_125.htm

Но ведь это чисто высосанный из пальца копирайтинг заданных рекламных тегов, к Марсу вообще относящийся лишь сюжетом.

Вы полагаете что на пористых марсианских мерзлотах можно построить высотные конструкции? 

А чем укрепляют шахты? Метрополитен. Детские возражения не надоело высказывать?

А чем роется метрополитен и затраты на метр проходки?
Не проще ли мешками с грунтом вокруг кладки обложить и крышу куполом с насыпкой? Внешняя боковая насыпка сыграет роль контрфорсов.

А чем это не метрополитен?
Что обязательно его надо делать наиболее затратным методом?
Выработок на Марсе никаких производить не собираемся, всё с Земли будем поставлять, вода она прям таки как тут уже постилось будет отжиманием губки по утрам добываться?

[crazy_terraformer]

  Метрополитен. 
Рельсотроном прожигаем  тоннель гиперзвуковыми  болванками прямой наводкой в стене кратера или в склоне горы. Всё, что не испарится, расплавится и герметизирует стенки, плюс ударное сжатие метаморфизирует породы в стенах тоннеля.

[crazy_terraformer]

Строительство.
Была бы энергия, можно заняться каменным литьём, из того же базальта можно отливать элементы конструкций,а потом на месте собирать сооружения и в случае необходимости склеивать или сплавлять их в месте соприкосновения.

[crazy_terraformer]

Вы полагаете что на пористых марсианских мерзлотах можно построить высотные конструкции?

Надо провести геологическую разведку и не строить там где пустоты. Можно распределить вес конструкции на сплошную плиту фундамента большой площади. При низких температурах мерзлота превращается в скальную породу.
Можно строить в кратерах, где дном является каменная скальная порода.

[незлой]

http://earthship.com/

[Aluminium]

На Земле нет необходимости такой, жить под землёй, потому мало и роют. Там это будет вопрос жизни и смерти.

Ну нет. Грунт, конечно, может дать некоторую защиту поселенцам, но необходимости залезать целиком под землю нет. Тем более, что те же самые сооружения на поверхности возвести проще.

На Марсе можно варить стекло. Хотя оно кажется хрупким, при достаточно большой толщине это превосходный строительный материал. Стекло обладает низкой теплопроводностью, но в то же время может пропускать внутрь солнечный свет, что позволит снизить затраты на обогрев.

Насколько можно снизить давление, сохраняя атмосферу пригодной для дыхания? Как насчёт кислородной атмосферы с давлением в 1/5 - 1/10 от нормального?

[Проходящий Кот]

Радиация эти все игры быстро успокоит в пользу подповерхностного житья. Или собираетесь выводить радиационно устойчивых марсиан?

[Aluminium]

И сколько же радиации на Марсе, что без 15 метров грунтов над головой нельзя долго находиться? Никто ведь не запрещает жилые помещения строить с толстой защитой.

[noxx77]

Если та радиация, от которой защищались мокрыми салфетками, то без проблем вообще.
А так, снизу грунт, с боков можно насыпью или мешками с грунтом обложиться. Сверху только монстрячить защиту придётся. Причём ей могут служить и элементы конструкции, и запасы.

[Aluminium]

Сверху только монстрячить защиту придётся.

Сверху сложнее, если хотим делать теплицы. Хотя есть вариант использовать двойное стекло со слоем воды. Как утверждается здесь, 7 см воды уменьшают радиацию вдвое. В этом есть и плюс: двойное стекло уменьшит риск разгерметизации.

[crazy_terraformer]

Тема: повышение давления атмосферы кислородом из слагающих литосферу в Яме пород.

Основная порода на Марсе - базальт.Средний химический состав базальта по P. Дэли (%): SiO₂ - 49,06; TiO₂ - 1,36; Аl₂O₃ - 15,70; Fe₂O₃ - 5,38; FeO - 6,37; MgO - 6,17; CaO - 8,95; Na₂O - 3,11; K₂O - 1,52; MnO - 0,31; P₂O₅ - 0,45; H₂O - 1,62. Средняя плотность базальтового слоя коры на Земле 2,9 т/м³.
Итак имеем ,согласно уважаемому LonelyWanderer https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,1277.msg3429902.html#msg3429902 , 1176788 км³ породы, которую надо извлечь, считаем что это базальт с плотностью равной средней плотности базальтового слоя коры Земли 2,9 т/м³.
пересчитываем 1176788 км³ базальта на тонны

2,9 т - 1м³
1 км³=10⁹м³
x т - 1176788^.10⁹м³
m_{базальта}=2,9*1176788^.10⁹=3412685,2^.10⁹тонн

Расчёт массы O₂ химически связанного в базальте
m(O₂)_{базальта}

(кликните для показа/скрытия)

m(SiO₂)=49,06%_*m(базальта)
M(Si)=28,0855 г/моль  M(O)=15,9994 г/моль
M(SiO₂)=M(SI)+2_*M(O)=60,0843 г/моль

m(O₂) --- m(SiO₂)
2_*M(O)---M(SiO₂)
m(O₂)_SiO2=2_*M(O)_*m(SiO₂)/M(SiO₂)
m(O₂)_SiO2=2_*M(O)_*49,06%_*m(базальта)/M(SiO₂)
m(O₂)_{базальта}=M(O)_*m(базальта)_*((k_0*a₀%/M₀)+...+(k_n*a_n%/M_n))
m(O₂)_{базальта}=M(O)_*m(базальта)_*L
L=L_SiO2+L_TiO2+L_Аl2O3+L_Fe2O3+L_FeO+L_MgO+L_CaO+L_Na2O+L_K2O+L_MnO+L_P2O5+L_H2O
L_ZxOk=k_*a_ZxOk%/M(Z_xO_k)
L_SiO2=2_*49,06%/M(SiO₂)=0,9812/60,0843
M(TiO₂)=79,8788 г/моль       L_TiO2=2_*1,36%/M(TiO₂)=0,0272/79,8788
M(Al₂O₃)=101,9612 г/моль   L_Al2O3=3_*15,70%/M(Al₂O₃)=0,471/101,9612
M(Fe₂O₃)=159,6922 г/моль    L_Fe2O3=3_*5,38%/M(Fe₂O₃)=0,1614/159,6922
M(FeO)=71,8464                L_FeO=6,37%/M(FeO)=0,0637/71,8464
M(MgO)=40,3044                   L_MgO=6,17%/M(MgO)=0,0617/40,3044
M(CaO)= 56,0774                  L_CaO= 8,95%/M(CaO)=0,0895/56,0774
M(Na₂O)=61,9788             L_Na2O=3,11%/M(Na₂O)=0,0311/61,9788
M(K₂O)=94,196                     L_K2O=1,52%/M(K₂O)=0,0152/94,196
M(MnO)=70,9374                   L_MnO=0,31%/M(MnO)=0,0031/70,9374
M(P₂O₅)=141,9444                L_P2O5=5_*0,45%/M(P₂O₅)=0,0225/141,9444
M(H₂O)=18,01528                 L_H2O=1,62%/M(H₂O)=0,0162/18,01528
L=0,9812/60,0843+0,0272/79,8788+0,471/101,9612+0,1614/159,6922+0,0637/71,8464+0,0617/40,3044+0,0895/56,0774+0,0311/61,9788+0,0152/94,196+0,0031/70,9374+0,0225/141,9444+0,0162/18,01528=0,02807908

m(O₂)_{базальта}=M(O)_*m_{базальта*}L=15,9994_*3412685,2^.10⁹_*0,02807908=1533143,25401^.10⁹=153,314^.10¹³тонн

Примерная масса марсианской атмосферы 2,5·10¹³ тонн,выходит ,что масса кислорода выделенная из базальта указанной массы, в 61 с лишним раз больше.
Цитата из http://eugenebo.livejournal.com/63366.html
"Чтобы дышать, хорошо тренированному человеку необходимо парциальное давление кислорода во вдыхаемой смеси не менее примерно 40 миллиметров ртутного столба, или  5300 Па. Добавляя к этому давление водяного пара из лёгких [6300 Па], получаем, что общее давление атмосферы (равное давлению газа в лёгких) должно составить около 11600 Па, или примерно 1/9 земной атмосферы. Это -- абсолютный минимум, при котором очень здоровый и тщательно подготовленный человек ещё сможет жить и работать, вдыхая чистый кислород из маски. На Земле эти условия наблюдаются на высоте примерно 18 км.
Итак, если поднять давление марсианского атмосферы  до 11600Па, то по Марсу можно будет разгуливать без скафандров."
  Более плотная атмосфера, позволит существовать воде в виде дождя и пресных водоёмов,создаст озоновый слой защищающий от ультрафиолета, ослабит воздействие космических лучей,губительной солнечной радиации и солнечных вспышек. Более плотная атмосфера сама по себе будет сглаживать суточные колебания поверхности, плюс ещё жидкая вода в районе экватора,а также во время летних месяцев в более высоких широтах может повысить ночные температуры. В результате на Марсе можно будет поселить морозоустойчивые виды.

 Давление у поверхности Марса в 160 раз меньше земного — 6,1 мбар на среднем уровне поверхности. Из-за большого перепада высот на Марсе давление у поверхности сильно изменяется.
6,1 мбар=6,1^.10^-3 бар=6,1^.10² Па
увеличив массу атмосферы на извлечённый из 1176788 км³ базальта кислород получим на среднем уровне, грубо вычисляя 38018,695 Па=38^.10³Па в 3,277 с лишним раза больше чем надо по минимуму.
Таким образом , можно извлечь породы в 3,277 с лишним раз меньше 359 053,3725 км3 или 1041254,78025^.10⁹тонн, при этом уменьшается глубина Ямы и увеличивается полезная площадь дна.

[LonelyWanderer]

Резюмируйте кратко смысл вышеописанного, а то я не понял основного посыла. Вы имеете ввиду, что если делать яму, то лучше переработать базальт и усилить атмосферу кислородом?
Вообще то позже я признал, что идея практически нереализуемая, т.к. потребуется водородная бомба с больше, чем кубический километр термоядерного топлива для необходимых размеров ямы. А астероидом просто не получится нужная конфигурация ямы (глубокой не получится, какой астероид мы бы не сбросили)

[crazy_terraformer]

Резюмируйте кратко смысл вышеописанного, а то я не понял основного посыла. Вы имеете ввиду, что если делать яму, то лучше переработать базальт и усилить атмосферу кислородом?
Вообще то позже я признал, что идея практически нереализуемая, т.к. потребуется водородная бомба с больше, чем кубический километр термоядерного топлива для необходимых размеров ямы. А астероидом просто не получится нужная конфигурация ямы (глубокой не получится, какой астероид мы бы не сбросили)

Извлекаемая порода почти на 45% состоит из кислорода, и можно не тратить воду и CO2 на пополнение им атмосферы.Попутно можно добыть много металлов и кремния. Таким образом транспортировать из Ямы придётся меньше материала, металлы пойдут на строительство мобильных заводов и создание роботов перерабатывающих породу, могут быть складированы на месте для создания будущей инфраструктуры в Яме.

 Металлы и их сплавы имеет меньший объём, чем порода из которой её извлекли.
Рост давления атмосферы вызванный выделением из породы кислорода позволяет уменьшить глубину Ямы и объём извлекаемых пород.

Посыл в том,что для создания пригодной для дыхания глобальной атмосферы понадобится больше энергии, а так выделив меньше кислорода и пустив оставшиеся химические элементы в дело можно создать локальный максимум на дне Ямы с меньшей глубиной.
Выделяя кремний, покрываем панелями из него  весь Марс и получаем энергию, и если искусственно увеличить инсоляцию орбитальными отражателями можно получить больше энергии.

[crazy_terraformer]

Искал что-нибудь про электролиз и извлечение химических элементов из базальтов и наткнулся на банду алхимиков, из казалось бы серьёзных научных организаций. Ссылка http://www.electrosad.ru/files/LENR/ab88b15733.pdf 

[crazy_terraformer]

В теме про двигатель межзвездного корабля предложил использовать рельсотрон на Меркурии, питаемый энергией с солнечных электростанций.
Для Марса эта штуковина отлично подойдёт, запускаем с Меркурия металлические болванки или металлические контейнеры на высокой скорости, можно было бы на релятивистских скоростях, но тут проблемка - атмосфера, удар об неё с такими скоростями равен практически удару о твердое тело,что приведёт к преждевременному выбросу энергии в виде гамма-излучения, так что надо подобрать скорость и форму нашим снарядам,чтобы они достигли поверхности и оказали необходимое воздействие. Контейнеры и болванки должны обладать запасом топлива и маневровыми двигателями для небольшой коррекции траектории,системой наведения.
Воздействие, которое можно оказать на Марс, имеет широкий спектр: расплавление и испарение полярных шапок, лавовые озёра и вулканы на полюсах и на любой широте и долготе, создание Ямы или целого комплекса Ям.

Ещё одно возможное применение доставка металлов и минералов на бедные ими астероиды, в частности на ледяные астероиды.Нужно только рассчитать орбиту-траекторию посылки, чтобы в апогелии  попасть в астероид на минимальной скорости.

[SY]

Искал что-нибудь про электролиз и извлечение химических элементов из базальтов и наткнулся на банду алхимиков, из казалось бы серьёзных научных организаций. Ссылка http://www.electrosad.ru/files/LENR/ab88b15733.pdf   

Интересная работа.
Конечно, при напряжениях 30-65 Вольт никаких трансмутаций быть не может.
Непонятно из каких материалов сделаны электроды и футеровка печи.
Свою роль может сыграть и то, что печи плавили до этого и режим предыдущих плавок.
Вполне возможно, что многие редкие элементы осаждались(наплавлялись) на нижний электрод, а во время "революционных экспериментов" переходили в тугоплавкую фракцию.
Результаты хим.анализов, скорее всего, получены в заводской(читай - аттестованной) лаборатории и больших вопросов не вызывают, но вот сделанные выводы очень удручают.
И самое главное - непонятно, можно ли таким образом перерабатывать базальты в промежуточное сырье и какие энергозатраты это влечет.
Из статьи не ясны и важные технологические моменты - температура, время, масса обрабатываемой партии.

[Проходящий Кот]

Болотов с Донбасса ещё в 80х годах такую идею проповедовал и проводил такие опыты в заключении.

[OratorFree]

Видео НАСА. Смотрите, красивую фантазию.

https://www.youtube.com/watch?v=94bIW7e1Otg

Первая база на Марсе появится приблизительно в 2050-х годах, говорят ученые.

NASA выпустило ролик с экскурсионным туром, который посвящен строительству первой колонии на Марсе.

Сообщается, что данная колония появится спустя 20 лет доставки оборудования и грузов, то есть, приблизительно в 2050-х годах, если удастся наладить регулярную отправку кораблей к Марсу, говорится на сайте агенства.

 По данным NASA, "исследовательская зона" будет радиусом около 100 км, а постройка базы начнется с небольших герметичных вездеходов. Рядом будет установлена солнечная электростанция, а затем астробиологическая лаборатория, гидропонная ферма и склад. Все это будет соединены воедино.

В конце будут установлены жилые помещения для исследователей "красной планеты".