Освоение Марса

[Гар'икИ]

А не подскажете, кто-нибудь здесь на форуме пытался подсчитать, какова будет стартовая масса марсианского корабля, использующего ЖРД для полёта? Так чтобы с раскладками - это топливо, это вода, это еда, это радиационная защита корабля, это аварийный запас и т.д. и т.п.?

[viesis]

 

Ходить лучше всё-таки в дыхательной маске, а не в скафандре.

Так я и хотел сказать, что условия в долине Маринер близки к подходящим для кратковременного
пребывания в дыхательной  маске(с большим прижимным усилием).

Будут близки.

Насколько я понимаю , вам ничего не известно о бескислордных восхождениях на Эверест?

[Aluminium]

И количестве погибших при этом людей.

[sharp]

А через гидрошлюз он может просто проехать на небольшой скорости, скажем, 10 км/с

Тут опечатка, я полагаю?

[SpaceEngineer]

А что будет с мокрым поездом, выехавшим из гидрошлюза, на поверхности Марса? Или вы его вытирать собираетесь и сушить перед поездкой?

И наоборот, прибывающий поезд, весь в марсианской пыли, погружается в воду. Что при этом будет?

[crazy_terraformer]

 

Ходить лучше всё-таки в дыхательной маске, а не в скафандре.

Так я и хотел сказать, что условия в долине Маринер близки к подходящим для кратковременного
пребывания в дыхательной  маске(с большим прижимным усилием).

Будут близки.

Насколько я понимаю , вам ничего не известно о бескислордных восхождениях на Эверест?

На глубине 11 км давление на Марсе сейчас вдвое выше среднемарсианского, так что в маске сейчас не походишь. На Эвересте же шикарное давление по сравнению с Марсом.

Полагаю для жидкостей и газов, порошков будет свой транспорт - трубопроводный.
Зачем всем обитателям жить в таком сооружении? Те, кому надо часто выходить,пусть живут отдельно в вахтовом сооружении. Тяжёлая многотонная дверь, которая будет герметизировать выход своей массой, прекрасная защита от разгерметизации.

Чего все так пугаются этой концепции, что канал довольно большой, и воды довольно много?

Потери воды с поверхности ваших транспортных средств. Растворение газов при более высоком давлении в воде, далее их диффузия к концу туннеля с низким давлением и дегазация из воды с той стороны. Если же воду будете греть по середине и отбирать газы, то вода прогреется и будет выкипать со стороны с низким давлением-конденсат на двери и наледь, потери воды в виде пара даже если покрыть слоем некоего масла. Вода+ кислород - коррозия. Вода+немного соли -электролит - коррозия+короткое замыкание.

А что будет с мокрым поездом, выехавшим из гидрошлюза, на поверхности Марса? Или вы его вытирать собираетесь и сушить перед поездкой?

И наоборот, прибывающий поезд, весь в марсианской пыли, погружается в воду. Что при этом будет?

1) Вода испарится,т.к. давление низкое+поезд тёплый.Надо будет добавлять воду в гидрошлюз.
2) Мойка поезда. Загрязнение и засоление воды, придётся собирать осадок и фильтровать, обессоливать воду.

[LonelyWanderer]

А через гидрошлюз он может просто проехать на небольшой скорости, скажем, 10 км/с

Тут опечатка, я полагаю?

Да, в час

[LonelyWanderer]

А что будет с мокрым поездом, выехавшим из гидрошлюза, на поверхности Марса? Или вы его вытирать собираетесь и сушить перед поездкой?

И наоборот, прибывающий поезд, весь в марсианской пыли, погружается в воду. Что при этом будет?

Мокрый поезд, выехавший из шлюза попадает сначала в помещение над входом в шлюз - я предлагал там устроить относительно герметичный парник с воротами и насосом для подкачки дополнительного небольшого давления, скажем, до 30-40 миллибар для уменьшения скорости испарения (температура кипения воды возрастает с 6 градусов на 10 миллибар до 20-30 градусов) и для задержания влаги. Этого давления будет с одной стороны достаточно, с другой - упрощает конструкцию парника из-за небольших нагрузок. Так как испаряемость воды всё равно будет достаточно велика, то капли воды на поезде высохнут быстро, если сами - то за несколько минут, но проще там просто сушилку (т.е. механизм, обдувающий тёплым воздухом транспортное средство) прогнать вдоль поезда и всё, это пару минут, ведь теплый воздух для того давления будет намного выше температуры кипения воды. Или даже не так, вентилятор, обдувающий тёплым воздухом может стоять стационарно сразу за поверхностью воды, и поезд, выезжая, сразу сушится. Ворота открываются, поезд выезжает, ворота закрываются. Вся процедура - максимум несколько минут. Да, при таком способе неизбежны утечки воды в виде пара, но и при обычном шлюзовании неизбежны утечки воздуха.
А мойка, соответственно, и не надо будет, хотя на случай пыльных бурь можно и моющую машину предусмотреть, но эта необходимость для любого транспорта независимо от способа шлюзования.

[LonelyWanderer]

Похожую схему можно реализовать даже на Луне и на любом другом безатмосферном теле. Разница лишь в том, что помещение над тоннелем с водой должно быть полностью герметичным, и держать те же 30-40 миллибар уверенно без подкачки, и будет представлять из себя тот же вакуумный шлюз, уже с двумя дверьми - внешней, и на входе в тоннель, а воздух оттуда должен будет при шлюзовании в обязательном порядке откачиваться в баллоны, как в обычном шлюзе. Но такой шлюз уже лучше располагать тоже под поверхностью, а не над ней.
Преимуществ тут уже меньше, но главные остаются. Это отсутствие опасности взрывной декомпрессии, ускорение процесса шлюзования (т.к. нужно будет не 1 бар закачивать в баллоны, а 0.03-0.04, и упрощение конструкции дверей, которые будут держать намного меньшее давление (двери, размером, скажем 4*4 метра и держащие 1 бар давления должны были бы удерживать нагрузку в 160 тонн, а в моём варианте лишь около 5 тонн), а значит и увеличение их ресурса, уменьшение частоты ремонта и замены.

[sharp]

Похожую схему можно реализовать даже на Луне и на любом другом безатмосферном теле.

Протестировать можно на Земле для начала, в лабораторных условиях. Самое критичное для такого шлюза - это процесс, на который указал камрад crazy_terraformer: "растворение газов при более высоком давлении в воде, далее их диффузия к концу туннеля с низким давлением и дегазация из воды с той стороны".
Самый достоверный способ определить скорость и критичность данного процесса - экспериментальный. Если воздух будет слишком быстро утекать, то такое шлюзование бесполезно.

[LonelyWanderer]

Похожую схему можно реализовать даже на Луне и на любом другом безатмосферном теле.

Протестировать можно на Земле для начала, в лабораторных условиях. Самое критичное для такого шлюза - это процесс, на который указал камрад crazy_terraformer: "растворение газов при более высоком давлении в воде, далее их диффузия к концу туннеля с низким давлением и дегазация из воды с той стороны".
Самый достоверный способ определить скорость и критичность данного процесса - экспериментальный. Если воздух будет слишком быстро утекать, то такое шлюзование бесполезно.

Ну, можно похожий лабораторный опыт и в домашних условиях испытать, и очень быстро - нагреть воду до кипения (удалятся растворённые газы), налить горячую воду в бутылку на половину и закрыть. И наблюдать, как быстро бутылка сжимается за счёт растворяемого воздуха Причём результат будет самым пессимистичным, ведь здесь не будет учитываться то, что воде с растворённым газом ещё надо как-то циркулировать и доставлять эти самые газы в верхнюю часть тоннеля.

[LonelyWanderer]

Похожую схему можно реализовать даже на Луне и на любом другом безатмосферном теле.

Протестировать можно на Земле для начала, в лабораторных условиях. Самое критичное для такого шлюза - это процесс, на который указал камрад crazy_terraformer: "растворение газов при более высоком давлении в воде, далее их диффузия к концу туннеля с низким давлением и дегазация из воды с той стороны".
Самый достоверный способ определить скорость и критичность данного процесса - экспериментальный. Если воздух будет слишком быстро утекать, то такое шлюзование бесполезно.

Ну, можно похожий лабораторный опыт и в домашних условиях испытать, и очень быстро - нагреть воду до кипения (удалятся растворённые газы), налить горячую воду в бутылку на половину и закрыть. И наблюдать, как быстро бутылка сжимается за счёт растворяемого воздуха Причём результат будет самым пессимистичным, ведь здесь не будет учитываться то, что воде с растворённым газом ещё надо как-то циркулировать и доставлять эти самые газы в верхнюю часть тоннеля.

Я даже не поленился и попробовал провести такой опыт: налил в 1.5-литровую бутылку тёплой воды из под крана (градусов 40), примерно до стандартного наполнения, оставив немного воздуха, охладил в ёмкости с холодной водой (градусов 10), бутылка немного сразу скукожилась из-за температурного сжатия воды и воздуха, теперь вот ждём растворения воздуха - по идее то небольшое количество воздуха должно полностью, или по крайней мере наполовину раствориться в воде и её уровень должен подняться до пробки. Сделал метку уровня и жду, пока результатов нет

зы, толку и результатов нет. Попробую переделать, вскипятить хорошо воду, удалив растворённые газы, добавить холодной воды, остудив до 80 (чтобы бутылка не расплавилась), залить почти полностью, оставив лишь несколько кубосантиметров воздуха, и остудить до комнатной температуры. Растворимость кислорода будет 0.0176 объёма воды при  80 градусах, и 0.0310 при 20 градусах, разница будет 0,0134 объёма воды, значит 1.5 литра может впитать 20 кубических сантиметров кислорода. Растворимость азота примерно в 2 раза меньше, но его в воздухе примерно в 3 раза больше, соответственно, можно рассчитывать на уменьшение объёма над водой на 20 сантиметров³.
Ждём Что-то мне подсказывает, что ждать существенного уменьшения объёма воздуха над водой нужно будет долго.

[VimanaPro]

Воду заменить водкой.
Когда остынет - выпить, хоть какой-то будет толк 

[sharp]

зы, толку и результатов нет. Попробую переделать, вскипятить хорошо воду, удалив растворённые газы, добавить холодной воды, остудив до 80 (чтобы бутылка не расплавилась), залить почти полностью, оставив лишь несколько кубосантиметров воздуха, и остудить до комнатной температуры. Растворимость кислорода будет 0.0176 объёма воды при  80 градусах, и 0.0310 при 30 градусах, разница будет 0,0134 объёма воды, значит 1.5 литра может впитать 20 кубических сантиметров кислорода. Растворимость азота примерно в 2 раза меньше, но его в воздухе примерно в 3 раза больше, соответственно, можно рассчитывать на уменьшение объёма над водой на 20 сантиметров3.

Есть у меня сомнения в корректности эксперимента. Часть воздуха растворится в процессе остывания, таким образом невозможно будет отделить друг от друга температурное сжатие и растворение.
После температурного сжатия давление воздуха становится пониженным, следовательно понижается растворимость.

Чтобы проверить именно то, что нам требуется, нужно действовать так: берем сообщающийся сосуд, наливаем жидкости на половину высоты, с одного края оттягиваем как можно больше воздуха (можно ртом), ловко закупориваем, так, чтобы воздух не успел просочиться, и жидкости остались на разных уровнях.
Ставим и засекаем, сколько времени потребуется на то, чтобы жидкость выровнялась Произойдет это далеко не моментально, конечно, но можно будет ежечасно отмечать разный уровень.
Правда, для чистоты эксперимента нужна абсолютная герметичность пробки...

[sharp]

Воду заменить водкой.

Колонисты сопьются, если такое пойдет в продакшн
Но вообще мысль заменить воду на что-то у меня тоже возникла. Нужна нелетучая жидкость (спирт не катит и по этой причине тоже)), и в то же время - плохой растворитель (растворимость газов должна быть существенно хуже, чем в воде).
Существует что-то такое?

[VimanaPro]

Воду заменить водкой.

Колонисты сопьются, если такое пойдет в продакшн
Но вообще мысль заменить воду на что-то у меня тоже возникла. Нужна нелетучая жидкость (спирт не катит и по этой причине тоже)), и в то же время - плохой растворитель (растворимость газов должна быть существенно хуже, чем в воде).
Существует что-то такое?

Водка.
Моё сообщение было целиком посвящено натурному эксперименту ув.LonelyWanderer:

Я даже не поленился и попробовал провести такой опыт: налил в 1.5-литровую бутылку тёплой воды из под крана (градусов 40)

[LonelyWanderer]

зы, толку и результатов нет. Попробую переделать, вскипятить хорошо воду, удалив растворённые газы, добавить холодной воды, остудив до 80 (чтобы бутылка не расплавилась), залить почти полностью, оставив лишь несколько кубосантиметров воздуха, и остудить до комнатной температуры. Растворимость кислорода будет 0.0176 объёма воды при  80 градусах, и 0.0310 при 30 градусах, разница будет 0,0134 объёма воды, значит 1.5 литра может впитать 20 кубических сантиметров кислорода. Растворимость азота примерно в 2 раза меньше, но его в воздухе примерно в 3 раза больше, соответственно, можно рассчитывать на уменьшение объёма над водой на 20 сантиметров3.

Есть у меня сомнения в корректности эксперимента. Часть воздуха растворится в процессе остывания, таким образом невозможно будет отделить друг от друга температурное сжатие и растворение.

Абсолютно корректно, т.к. пластиковая бутылка не держит никакое давление, а если воздух начнёт растворяться в воде, находящейся, например, в стеклянной бутылке, то начнёт создаваться вакуум, давление упадёт и весь рассчитанный воздух не растворится. Пластиковая же бутылка не держит никакого давления, и меняет форму (скукоживается), потому весь воздух должен растворится. То же самое будет и при температурном сжатии - не объём воздуха увеличится из-за сжатия воды, а бутылка скукожится - давление и гибкость стенок не позволит иного. А что касается температурного сжатия самого воздуха, он, конечно, сожмется немного, но я его там оставил совсем немного, кубов 50 (5 сантиметров от пробки и 3-4 сантиметров диаметра), так что и возможности по сжатию ограничены. Между 80 и 20 градусами цельсия температурное сжатие составит примерно 20%, т.е. 10 кубиков. А раствориться должно 20 кубов воздуха. Таким образом я должен получить уменьшение объёма хотя бы наполовину в ближайшее время, если процесс растворения достаточно быстр, а если он медленный, то я увижу быстрое температурное сжатие на четверть, а потом резкое замедление или почти остановку этого процесса.

Ну а сообщающиеся сосуды, это, конечно, был бы точный опыт, да ещё более напоминающий мою схему со шлюзом, но его нужно и делать, банки-склянки-пробки с дырками, трубки...

[crazy_terraformer]

Вместо этих безумных водяного и вино-водочного шлюзов предлагаю другой безумный шлюз - ртутный.Плотность ртути (при н. у.) 13,546 (20 °C) г/см³, температура плавления 234,32 K (-38,83 °C), температура кипения 629,88 K (356,73 °C).
Правда есть несколько минусов.

[Rattus]

Дело в создании достаточно долгоживущих солнечных батарей и конструкций башенных СЭС с гелиостатами.
Далее АЭС, есть шансы найти уран и торий. Сначала  в более концентрированном виде на дне бывшего океана, затем извлекать их как побочный продукт при переработке пород. Ещё возможен термояд на чистом дейтерии.
Далее возможно получение энергии извне, допустим, с более близких к Солнцу орбитальных СЭС или с СЭС Меркурия в виде лазерного или мазерного излучения. Размер мишени лазеров или мазеров может быть сам Марс в данном случае на потери плевать,энергия уйдёт на нагрев поверхности, что приведёт к росту давления атмосферы через испарение CO2 и льда полярных шапок, через дегазацию грунта.

EROEI всех этих вариантов вы уже прикинули?

[Инопланетянин]

пластиковая бутылка не держит никакое давление

Простите, что буквоедствую, но пластиковая бутылка не держит внешнее давление. Внутреннее, она как раз очень хорошо держит, что доказывает газировка. Старайтесь формулировать мысли предельно точно, если уж занимаетесь физическими опытами.