Освоение Марса

[sharp]

Итого, если считаем что снаружи вакуум, то, подставив цифры для воздуха при 1 бар и плотности 1,225 кг/м3 имеем утечку около 500 кг/с (или 400 м3/с). Для 10 м2, соответственно, в 10 раз больше.

Для купола заданных параметров (10 км диаметр, 100 м высота) давление упадет до 0,9 бар за 2 суток. Не так и страшно, можно успеть заделать. Но края дыры испытывают повышенную нагрузку из-за потока воздуха, и тут важно чтобы не происходило дальнейшего разрушения.

[crazy_terraformer]

Купол размерами в километры таит опасность- в случае повреждения все сдохнут, а ремонт весьма и весьма проблематично, как и эксплуатация.

Его можно разделить на отсеки. И совершенно не надо ему быть прозрачным.
Отображаемое небо может быть совокупностью гибких дисплеев или голограммой

Купола, это, конечно, слишком опасно. Нужно под землёй. Или придумывать какие-то системы световодов, зеркал и т.д, с целью, чтобы площадь остекленения, которое может подвергнуться бомбардировке метеоритами была минимальной. Свет лучше, чтобы шёл отраженный от зеркал, чтобы в случае чего разрушились бы зеркала, а не герметичный купол.

Никаких окон и стёкол. Композиты и металлы. Метеориты разрушать рейлганом и ракетами в атмосфере.
Крупные - отклонять в космосе и маяки ставить, разрушать на мелкие части, которые успеют испариться в атмосфере или долетев не принесут вреда. Если отклонить и разрушить на нельзя, благодаря маякам и системе раннего обнаружения можно успеть эвакуироваться самим и разным ценным, и менее ценным объектам (вплоть до мелких животных, растений и почвы).

Купола, это, конечно, слишком опасно. Нужно под землёй. Или придумывать какие-то системы световодов, зеркал и т.д, с целью, чтобы площадь остекленения, которое может подвергнуться бомбардировке метеоритами была минимальной. Свет лучше, чтобы шёл отраженный от зеркал, чтобы в случае чего разрушились бы зеркала, а не герметичный купол.

Выгоднее солнечные панели и диодные лампы использовать. Можно режим освещенности регулировать.

Не ставьте знак равенства между выгоднее и удобнее. Зеркала стоят гораздо дешевле солнечных бытарей и КПД их больше.

Выгоднее с.б. в плане безопасности. А зеркалами можно солнечные батареи окружить.

[LonelyWanderer]

Итого, если считаем что снаружи вакуум, то, подставив цифры для воздуха при 1 бар и плотности 1,225 кг/м3 имеем утечку около 500 кг/с (или 400 м3/с). Для 10 м2, соответственно, в 10 раз больше.

Для купола заданных параметров (10 км диаметр, 100 м высота) давление упадет до 0,9 бар за 2 суток. Не так и страшно, можно успеть заделать. Но края дыры испытывают повышенную нагрузку из-за потока воздуха, и тут важно чтобы не происходило дальнейшего разрушения.

Если вы правильно посчитали, то действительно не страшно и люди могут спокойным шагом без паники удалиться в убежища. А чтобы дыра не стала расширяться, купол, конечно, должен иметь ячеистую структуру. А вот заделывание дыры - это реальная проблема. Там будет огромная скорость потока воздуха и всё, что приблизиться в дыре будет высосано наружу. Не представляю себе, как это можно сделать.

[LonelyWanderer]

Купол размерами в километры таит опасность- в случае повреждения все сдохнут, а ремонт весьма и весьма проблематично, как и эксплуатация.

Его можно разделить на отсеки. И совершенно не надо ему быть прозрачным.
Отображаемое небо может быть совокупностью гибких дисплеев или голограммой

Купол, достаточно тонкий (и, тем более, прозрачный), будет с очень высокой вероятностью поражаться метеоритами. А толстый, способный выдерживать попадание небольших, но многочисленных метеоритов, скажем, размером с мяч или даже телевизор, должен иметь максимально возможную толщину, а здесь максимум - уравновешивание веса купола и давление внутри, для песка, например (земной песок имеет плотность в среднем около 1600), это толщина 16.5 метров для давления под куполом 1 бар. Это не слишком много, и попадание более крупного метеорита в такой купол, например, размером с холодильник или автомобиль, приведёт к полному разрушению его и опаданию всей этой массы на поверхность, т.е. полное уничтожение не только купола, но и всего, что под ним. Едва ли такие купола, по-крайней мере именно на Марсе, возможны.

Никаких окон и стёкол. Композиты и металлы. Метеориты разрушать рейлганом и ракетами в атмосфере.
Крупные - отклонять в космосе и маяки ставить, разрушать на мелкие части, которые успеют испариться в атмосфере или долетев не принесут вреда. Если отклонить и разрушить на нельзя, благодаря маякам и системе раннего обнаружения можно успеть эвакуироваться самим и разным ценным, и менее ценным объектам (вплоть до мелких животных, растений и почвы).

Метеориты могут иметь очень большую скорость (двигающиеся по вытянутой орбите как кометы), доходящую до десятков километров в секунду, и могут иметь минимальные, но достаточные для уничтожения купола размеры. Вряд-ли возможно все обнаружить заблаговременно и уничтожить. Особенно если метеорит - железно-никелевая болванка.

Помоему для Марса единственный вариант - подземное жильё, ячеистые мини-купола на поверхности, с небольшой площадью и высотой - только в сельскохозяйственных и рекреационных целях. Крупные, под которыми будет и город, и фермы вокруг, едва ли возможны из соображений безопасности. Да и из экономических соображений - ремонт, восстановление после разрушения, активная защита, всё это сделает большие купола нецелесообразными.

[crazy_terraformer]

А вот заделывание дыры - это реальная проблема. Там будет огромная скорость потока воздуха и всё, что приблизиться в дыре будет высосано наружу. Не представляю себе, как это можно сделать.

Прочная летающая платформа на реактивных двигателях, может даже сборная из мобильных элементов. Собирается из мобильных элементов после получения данных о размере пробоины, затем края верхней поверхности платформы оклеиваются слоями резиноподобного полимера твердеющим быстро клеем. Всё пробка готова и отправляется в полёт. Позиционируется в потоке газа и закрывает пробоину. Полагаю, тут прочность материалов не должна быть равна прочности троса космического лифта.

Купол, достаточно тонкий (и, тем более, прозрачный), будет с очень высокой вероятностью поражаться метеоритами. А толстый, способный выдерживать попадание небольших, но многочисленных метеоритов, скажем, размером с мяч или даже телевизор, должен иметь максимально возможную толщину, а здесь максимум - уравновешивание веса купола и давление внутри, для песка, например (земной песок имеет плотность в среднем около 1600), это толщина 16.5 метров для давления под куполом 1 бар. Это не слишком много, и попадание более крупного метеорита в такой купол, например, размером с холодильник или автомобиль, приведёт к полному разрушению его и опаданию всей этой массы на поверхность, т.е. полное уничтожение не только купола, но и всего, что под ним. Едва ли такие купола, по-крайней мере именно на Марсе, возможны.

Купол, Вы полагаете, должен опираться на фундамент краями?
Я же вижу купол как совокупность множества арок. Множество столбов, на которых держится толстая крыша плюс аварийные фермы.

[LonelyWanderer]

А вот заделывание дыры - это реальная проблема. Там будет огромная скорость потока воздуха и всё, что приблизиться в дыре будет высосано наружу. Не представляю себе, как это можно сделать.

Прочная летающая платформа на реактивных двигателях, может даже сборная из мобильных элементов. Собирается из мобильных элементов после получения данных о размере пробоины, затем края верхней поверхности платформы оклеиваются слоями резиноподобного полимера твердеющим быстро клеем. Всё пробка готова и отправляется в полёт. Позиционируется в потоке газа и закрывает пробоину. Полагаю, тут прочность материалов не должна быть равна прочности троса космического лифта.

Купол, достаточно тонкий (и, тем более, прозрачный), будет с очень высокой вероятностью поражаться метеоритами. А толстый, способный выдерживать попадание небольших, но многочисленных метеоритов, скажем, размером с мяч или даже телевизор, должен иметь максимально возможную толщину, а здесь максимум - уравновешивание веса купола и давление внутри, для песка, например (земной песок имеет плотность в среднем около 1600), это толщина 16.5 метров для давления под куполом 1 бар. Это не слишком много, и попадание более крупного метеорита в такой купол, например, размером с холодильник или автомобиль, приведёт к полному разрушению его и опаданию всей этой массы на поверхность, т.е. полное уничтожение не только купола, но и всего, что под ним. Едва ли такие купола, по-крайней мере именно на Марсе, возможны.

Купол, Вы полагаете, должен опираться на фундамент краями?
Я же вижу купол как совокупность множества арок. Множество столбов, на которых держится толстая крыша плюс аварийные фермы.

В принципе возможно, но только если купол этот будет нагружен породами, лежащими сверху на нём, а не висящий на тросах, потому что тросы помешают. Или, как вы тут уже написали, если там будут арки, столбы и т.д. Все эти несущие конструкции помешают. А в варианте с нагрузкой на куполе есть ограничение на время реакции, ведь при падении давлении под куполом, он моментом начнёт проседать.

[sharp]

А вот заделывание дыры - это реальная проблема. Там будет огромная скорость потока воздуха и всё, что приблизиться в дыре будет высосано наружу. Не представляю себе, как это можно сделать.

Может быть, изготовить некую присоску, которая подводится к дыре с внутренней стороны? Под действием разницы давлений она плотно приляжет к стенкам и полностью закроет дыру. Таким образом мы остановим поток и дадим возможность ремонтной бригаде восстановить корпус.

[AndrejM]

 Судя по всему железная дорога на Марсе уже окончательно построена, ну и хорошо.
 Что касается большой дыры в куполе, то смотри фильм "Вспомнить все".
 Временный щит закрывает дыру, спокойно не торопясь ремонтируем, зато затем убираем щит.
Щит постоянно где-то стоит в резерве на поготове. И не нужно никаких вертолётов он просто наезжает на рельсах.

[AndrejM]

 А вот без подземных помещений совершенно не обойтись так или иначе большее часть помещения всё-таки будет ниже уровня грунта.

[AndrejM]

Выгоднее с.б. в плане безопасности. А зеркалами можно солнечные батареи окружить.

Проблема решается очень просто.
Концентрирующие зеркала в большом количестве располагаются вокруг одного зеркала, направляющего свет внутрь светового канала и после нескольких переотражений свет попадает в нужное пространство и рассеивается.
 Выключить такое все источник освещения очень просто повернув одну из зеркал.
А вот использовать его в ситуации когда снаружи света нет не получится.
Но для солнечных батарей в этой же ситуации потребуется другая схема, потребуется наличие мощных аккамуляторов способны выдержать 12 часов.
 Главное преимущество преобразования из света в электричество, а потом из электричества в свет, в том что электричество можно использовать как угодно, в том числе давать цветной свет.

[crazy_terraformer]

Судя по всему железная дорога на Марсе уже окончательно построена, ну и хорошо.
 Что касается большой дыры в куполе, то смотри фильм "Вспомнить все".
 Временный щит закрывает дыру, спокойно не торопясь ремонтируем, зато затем убираем щит.
Щит постоянно где-то стоит в резерве на поготове. И не нужно никаких вертолётов он просто наезжает на рельсах.

А если ваши рельсы метеорит раскурочит?
Нет сборный щит на реактивных движках - это то, что доктор прописал.
Как вариант, для облегчения ремонта элементы купола могут быть сделаны из материалов с памятью формы, при нагревании (индукционный нагрев, горелки и т.д.) они восстановят свою форму.

[crazy_terraformer]

В помещениях и куполах, где не используется фиксация азота бактериями для выращивания растений , вместо азота для поддержания нормального давления можно использовать аргон.
Остаток m(Ar)=4,744518543×10¹⁴ кг=4,744518543×10¹⁷г
V_mol=22,413962(13) дм³/моль
M(Ar)=39,948 г/моль
V(Ar)=V_mol*n(Ar)=V_mol*m(Ar)/M(Ar)=22,413962(13)*4,744518543×10¹⁷/39,948=2,66204714×10¹⁷ дм³
V - объём воздуха.
N2 в атмосфере Земли 78,081% по объёму, его аналога разбавителя Ar будет столько же+ его доля в земной атмосфере 0,932%.
V=(2,66204714×10¹⁷/(78,081+0,932))*100=3,3691255×10¹⁷дм³
Долина Маринер - длина 4500 км ширина до 200 км.
S=9×10⁵км²=9×10¹¹м²=9×10¹³дм²
h=3,3691255×10¹⁷дм³/9×10¹³дм²=~3,7434728×10³дм=~374,35 м

[AndrejM]

А если ваши рельсы метеорит раскурочит?

Если раскурочить рельсы значит купол не пострадает.
А если пострадают и рельсы и купол то тогда щит уже не поможет заплата будет уже не нужна нужно будет строить новый купол.

[AndrejM]

для поддержания нормального давления можно использовать аргон

Хороший вопрос, а кто-нибудь знает на Марсе чего больше аргону или азоту?

[LonelyWanderer]

Зачем эти все расчёты газов, если конструкция купола так и не предложена толковая? Я же говорил, если будут применятся тросы, арки, подпорки, то никакая летающая заплатка не сможет выполнить свою роль. Рельсы на которых будут ездить заплатки - тоже бред, имхо, т.к. они стационарные, могут разрушиться, а дыра может быть любых размеров и формы. А если на купол сверху будет отсыпан противовес в виде грунта, песка и т.д., то ремонт будет недоступен уже по другим причинам - в дыру высыпется часть этого покрытия, купол сразу начнёт оседать, а заплатка не будет держаться.
Все это слишком сложно, дорого и опасно.

Подземелья. Зато на века. За эти века можно выкопать и довольно солидных объёмов помещения. Посмотрите на те же карьеры по добыче, например, алмазов. Будь такое под землёй, это был бы неплохой объём для рекреационных целей. А лет через тысячу будут иметься в наличии полости и километров по 10-20 шириной, удерживаемые внутренним давлением+арками и колоннами. А через 100 000 лет, Марс из себя будет уже губку представлять.

[crazy_terraformer]

для поддержания нормального давления можно использовать аргон

Хороший вопрос, а кто-нибудь знает на Марсе чего больше аргону или азоту?

Азота и аргона в атмосфере Марса одинаковое количество, сколько азота сокрыто в виде солей неизвестно.

[crazy_terraformer]

Зачем эти все расчёты газов, если конструкция купола так и не предложена толковая? Я же говорил, если будут применятся тросы, арки, подпорки, то никакая летающая заплатка не сможет выполнить свою роль. 

Мобильная сборная заплата может помочь. Если они будут разных размеров и стыковаться над тросами. Ещё вариант, надвигающиеся сверху щиты над дырой, как стационарные на основе памяти формы, так и сборные, достаточно тяжёлые и прочные, чтобы выдержать давление вырывающегося воздуха.

А если на купол сверху будет отсыпан противовес в виде грунта, песка и т.д., то ремонт будет недоступен уже по другим причинам - в дыру высыпется часть этого покрытия, купол сразу начнёт оседать, а заплатка не будет держаться.

Зачем нужен противовес, всё будет строится в расчёте на века, если не на тысячелетия.
Давление будет сдерживаться как весом, так и прочностью конструкции.
Насыпь сверху будет играть роль противорадиационной защиты и дополнительной теплоизоляции.

Подземелья. Зато на века. За эти века можно выкопать и довольно солидных объёмов помещения. Посмотрите на те же карьеры по добыче, например, алмазов. Будь такое под землёй, это был бы неплохой объём для рекреационных целей.

Эти карьеры строятся открытым способом, доступ к объёму вынимаемой породы менее ограничен чем при выработке с помощью проходки шахт или тоннелей.
Точно тоже самое можно сделать на поверхности из более прочных материалов чем базальт.
Очистить и укрепить стены и дно кратера или каньона. Заполнить поры под оставляемыми слоями поверхности герметиком и нарастить крышу купола на столбах и арках.
Спасёт ли толщина каменного свода подземелье от сейсмической ударной волны вызванной прямым попаданием астероида?

[AndrejM]

Ну что.
Возникает вопрос о вариантах конструкции:
1) Надувной (держится давлением газов)
2) Легкая ажурная конструкция (типа вокзалов начала 20 века)
2) Жесткая литая (как купол пантеона)
4) Сложённая из небольших блоков (средневековые каменные своды)
Какой вариант предпочесть?
Или все сразу?
Пробить можно любую крышу над полостью в коре планеты.
При малой дыре можно положить заплату пока газ не ушёл.
При большой газ экономить уже поздно и ремонт с нуля.

[Фантазер]

Пробить можно любую крышу над полостью в коре планеты.
При малой дыре можно положить заплату пока газ не ушёл.
При большой газ экономить уже поздно и ремонт с нуля.

Вообще то очень интересно,как придумываются или решаются задачи которых в принципе нет.Во первых.возможны все три варианта конструкций с одинаковой вероятностью .в зависимости от условий:горы,кратер ну или что-то другое.Строительство поселений на Марсе невозможно без наличия солидного космического флота,как минимум нескольких ОС и сотен спутников.Что в свою очередь напрочь исключает метеорную опасность.Если этим не займутся в самую первую очередь.

[AndrejM]

Строительство поселений на Марсе невозможно без наличия солидного космического флота,как минимум нескольких ОС и сотен спутников.Что в свою очередь напрочь исключает метеорную опасность.Если этим не займутся в самую первую очередь.

Покачто на Земле эту проблему полностью не решили.
А спутников и пару десятков может хватить.
Связь, навигация и наблюдение.
Причём большая часть на ареостационаре.