Освоение Марса

[sharp]

Почитайте состав объектов пояса Койпера, они все наполовину и более из замерших газов состоят.  Кроме того имеют оч низкие орбитальные скорости, а значит придав небольшой импульс их легко стащить с орбиты. Подлетев к орбите Марса они наберут скорость 25-30 км/с и врежутся в Марс ))))

"Низкие" орбитальные скорости - это примерно 3 км/с. Не такие уж и низкие, по факту. Чтобы сбить такое тело с орбиты и переправить на Марс, пусть даже с гравитационными маневрами, потребуется сообщить телу скорость не менее 1 км/с, и то при удачной орбите с большим эксцентриситетом.

Если использовать термоядерные взрывы, можно исходить из расчета, что на 1000 тонн*км/с требуется 1 тонна бомбовой массы (либо 1 тонна рабочего тела со скоростью истечения 1000 км/с). На заявленные 1.27е15 тонн массы астероидов потребуется 1.27е12 тонн бомб. Всю эту убойную массу требуется построить и дотащить до астероидов в поясе Койпера... Имхо, уже одно это - мишн импоссибл.

Что планируем делать с астероидами, когда они долетят? Тупо позволять им врезаться в поверхность Марса на скорости 30 км/с, которые они к этому моменту наберут? Прямо скажем, не уверен, что сие опрометчивое действие пройдет без катастрофических побочных эффектов. А если снижать скорость, то можете бомбовую массу смело умножить на 30.

[crazy_terraformer]

Как , из чего на Марсе дома строить в начальном этапе ? Нельзя всё привезти , нужны заводы герметичных стройматериалов типа цемент.

Сложность использования цемента на Марсе, что ему нужна жидкая вода для получения бетонной смеси, тепло и герметичность на время созревания бетона.
Вместо цемента нужно использовать полимеризующийся клей, а в случае окисления и деградации органической части которого, в дело должна вступать неорганическая.
Пример таких клеев - силиконовые. Они могут выступать в роли герметиков. При окислении или отщеплении органической части образуются кремниево-кислородные мостики, т.к. наполнителями выступят производные базальтов- различные силикатные минералы - щебень, гравий, дроблённый базальт, эти мостики крепко свяжут неорганичекую часть клея с наполнителем.
Также силиконы могут выступать в роли герметизирующей пропитки стен в подземных сооружения и шахтах.

На заявленные 1.27е15 тонн массы астероидов потребуется 1.27е12 тонн бомб. Всю эту убойную массу требуется построить и дотащить до астероидов в поясе Койпера... Имхо, уже одно это - мишн импоссибл.
Что планируем делать с астероидами, когда они долетят? Тупо позволять им врезаться в поверхность Марса на скорости 30 км/с, которые они к этому моменту наберут? Прямо скажем, не уверен, что сие опрометчивое действие пройдет без катастрофических побочных эффектов. А если снижать скорость, то можете бомбовую массу смело умножить на 30.

Вот почему я за тихий медленный транспорт, выделение и сжижение. Желательно добыча азота там, где он в чистом виде и где наименьшая гравитация.

[alex_semenov]

Не знаю было ли здесь?
Но на всякий случай поделюсь (коль сам посмотрел с удовольствием).
Смотреть (слушать) всем пионЭрам тероформинга.
По-моему очень "оптимистичненько" и по существу.

Бомбить или не бомбить. Как сделать Марс пригодным для жизни?

http://arhe.msk.ru/?p=4995



Мы тут как-то пытались уронить на Марс комету в 50 км в диаметре (я считал двигатель для нее). Оказывается, все бесполезно.
Закатаем губу раз и на всегда.
Марс был есть и будет версией Луны. И ничего более.
"Космос мертв" (с)

[BlackMokona]

http://arhe.msk.ru/?p=4995

Маск и Форум бесплатны, а лекция 300 рублей 

[crazy_terraformer]

Мы тут как-то пытались уронить на Марс комету в 50 км в диаметре (я считал двигатель для нее).
Оказывается, все бесполезно.
Закатаем губу раз и на всегда.
Марс был есть и будет версией Луны. И ничего более.
"Космос мертв" (с)

Смысл этой бомбардировки?! Воды на Марсе хватит и для гидросферы, и для создания кислородной атмосферы. Углекислого газа сейчас более чем достаточно для обеспечения фотосинтеза, а тем более для синтеза суперпарниковых фторидов. Дышать этой атмосферой, пока CO2 не свяжут, можно будет через маску ещё до попыток насыщения атмосферы азотом до 75,5% по массе (из 1 бар воздушной смеси) и до насыщения кислородом до парциального давления 23кПа.
11,6 кПа вот до чего надо нарастить давление, чтобы можно было ходить по среднему уровню поверхности без скафандра в компенсационном костюме с кислородной маской.
Один гражданин рассчитал, что это можно сделать за 400 лет солнечными заводами-репликаторами, извлекающими кислород из подножных оксидов металлов и кремния для постройки своих копий и солнечных панелей. Правда он заложил усредненную по широтам и за сутки небольшую величину солнечной инсоляции 100 Вт/м2, на экваторе Марса солнечная постоянная 586 Вт/м2.
http://tung-sten.no-ip.com/Texts/Popsci/Mars.Climate/Mars.Climate.htm
Постепенно поднимем давление кислородом выше и можно будет выращивать растения, правда придётся добывать нитраты и фосфаты на дне бывших морей и бывшего океана.

[Nik-Kul]

Также силиконы могут выступать в роли герметизирующей пропитки стен в подземных сооружения и шахтах.

Интересно , в начальном этапе эту силиконовую штукатурку для пещер можно производить на Марсе или везти с Земли ?
 

Бомбить или не бомбить. Как сделать Марс пригодным для жизни?

В марсианских полярных шапках содержится летопись истории на много миллионов лет , сначала нужно всё изучить и это потребует много времени и сил 

[crazy_terraformer]

Также силиконы могут выступать в роли герметизирующей пропитки стен в подземных сооружения и шахтах.

Интересно , в начальном этапе эту силиконовую штукатурку для пещер можно производить на Марсе или везти с Земли ?

Придётся везти с собой. Всё придётся везти собой и металлургические заводы и химические.
Для производства нужны запасы синтезируемых химикатов, всякие установки, компрессоры, фильтры и т.д..
Силикатов на поверхности полно.Углекислый газ сжижаем компрессорами из атмосферы или ищем карбонатные толщи вода тоже имеется в виде льда под поверхностью.Но нужны в зависимости от методов и цепочек синтеза, и промежуточных соединений различные чистые соединения - фтор, хлор,соляная кислота, фтороводород, плавиковая кислота, уксусная кислота, магний, щёлочи.
Для производства цемента тоже много чего придётся тащить с собой.

[Aluminium]

Чтобы сбить такое тело с орбиты и переправить на Марс, пусть даже с гравитационными маневрами, потребуется сообщить телу скорость не менее 1 км/с, и то при удачной орбите с большим эксцентриситетом.

Я бы рассчитывал скорее на 100 м/с и менее, именно при удачной орбите. Первое попавшееся тело из крупных может сближаться с Ураном до 3,4 а. е. и имеет скорость в афелии 55 м/с. Придать импульс в 10 м/с (оценка на глаз) - далее сближение с Ураном и серия манёвров, которые обеспечиваются много меньшими по величине коррекциями. Наверняка есть варианты получше, в том числе среди ещё не открытых тел.

Что планируем делать с астероидами, когда они долетят? Тупо позволять им врезаться в поверхность Марса на скорости 30 км/с, которые они к этому моменту наберут? Прямо скажем, не уверен, что сие опрометчивое действие пройдет без катастрофических побочных эффектов. А если снижать скорость, то можете бомбовую массу смело умножить на 30.

Снизить скорость не проблема теми же гравитационными манёврами. До определённых пределов. Но всяко ниже 10 км/с.

[sharp]

Я бы рассчитывал скорее на 100 м/с и менее, именно при удачной орбите. Первое попавшееся тело из крупных может сближаться с Ураном до 3,4 а. е. и имеет скорость в афелии 55 м/с. Придать импульс в 10 м/с (оценка на глаз) - далее сближение с Ураном и серия манёвров, которые обеспечиваются много меньшими по величине коррекциями. Наверняка есть варианты получше, в том числе среди ещё не открытых тел.

Ну вот только афелий у него находится в 3000 а.е, и пока он слетает туда-обратно, пройдет примерно 56000 лет. Когда он вернется, все уже и забудут про хитрый план астероидного терраформинга Марса. И хорошо если двигатели и электроника, установленные на астероиде, к тому времени накроются, не смогут скорректировать курс, и астероид пройдет мимо цели. Если же все сработает как надо, потомки вряд ли будут вам благодарны за астероидную бомбардировку...

[Aluminium]

Да, со временем дело плохо. Хотя, повторюсь, наверняка найдутся варианты получше. У Апофиса величина коррекции для столкновения с Землёй в течение века может составить менее 10 т*км/с (2,5 тонны топлива на скорость истечения 4 км/с), благодаря хорошо известной орбите и тесному сближению с Землёй в 2029 году. Для этой здоровенной трёхсотметровой каменюки хватит небольшого химического двигателя. Вариант стоит рассмотреть, но при создании действующей колонии, само собой, отменить, по крайней мере в виде столкновения. Если на Марсе чего-то не хватает, то так или иначе придётся откуда-то это что-то привезти.

[sharp]

У Апофиса величина коррекции для столкновения с Землёй в течение века может составить менее 10 т*км/с

То есть, ваше предложение направить-таки его на Землю, чтобы не было других вариантов, кроме как терраформить Марс?
Если имелась в виду возможность обнаружить нечто подобное у Марса - напомню, что речь шла не о том, чтобы долбануть каким угодно астероидом, а об астероиде с высоким содержанием газов. И именно в поясе Койпера таковые имеются, тогда как в окрестностях Земли-Марса и в поясе астероидов летают в основном каменюки.

Если на Марсе чего-то не хватает, то так или иначе придётся откуда-то это что-то привезти.

Привезти - это дело хорошее, а вот ронять астероиды на Марс - не очень. Таким способом можно легко получить не газовую, а газопылевую атмосферу, которая похоронит возможность использования солнечных батарей на поверхности, да и вообще создаст множество проблем.

[Aluminium]

То есть, ваше предложение направить-таки его на Землю, чтобы не было других вариантов, кроме как терраформить Марс?
Если имелась в виду возможность обнаружить нечто подобное у Марса - напомню, что речь шла не о том, чтобы долбануть каким угодно астероидом, а об астероиде с высоким содержанием газов. И именно в поясе Койпера таковые имеются, тогда как в окрестностях Земли-Марса и в поясе астероидов летают в основном каменюки.

Необязательно у Марса, начинать манёвры можно и от Нептуна. Да хоть от Плутона или Эриды. С местными орбитальными скоростями тесное сближение выдаст хороший веер возможностей даже с карликовыми планетами.

[sharp]

Если на Марсе засядет враг, то конечно это хорошая и заманчивая возможность - долбануть по нему астероидом...

[druid3]

Если на Марсе засядет враг

Кстати да! Плохо у фантастов проработанное поле. Все какие-то непонятно чего хотящие захватчики Земли. А вот прилетит непонятно кто и давай терраформировать Марс...

[LonelyWanderer]

Не знаю было ли здесь?
Но на всякий случай поделюсь (коль сам посмотрел с удовольствием).
Смотреть (слушать) всем пионЭрам тероформинга.
По-моему очень "оптимистичненько" и по существу.

Бомбить или не бомбить. Как сделать Марс пригодным для жизни?

http://arhe.msk.ru/?p=4995



Мы тут как-то пытались уронить на Марс комету в 50 км в диаметре (я считал двигатель для нее). Оказывается, все бесполезно.
Закатаем губу раз и на всегда.
Марс был есть и будет версией Луны. И ничего более.
"Космос мертв" (с)

Ничего нового в видеоматериале. Ну кроме разве что того, что я думал, что магнитное поле защищает атмосферу от диссипации, а не наоборот, но не суть, тема не об этом.
Воссоздать атмосферу из марсианских ресурсов невозможно достаточно быстро современными технологиями, это и коню понятно. Кометы рассматривались уж очень приблизительно. Во-первых, комета комете рознь, т.к. их орбиты очень разные, есть которым нужно много импульса придать для попадания на Марс, есть, которые пролетают совсем рядом и нужно мало, а есть потенциально опасные, которым и метра в секунду хватит в ответственный момент (в конце концов, есть, которые упадут вообще сами по себе).
И совсем не рассматривались транснептуновые тела, где газов гораздо больше, чем на кометах, регулярно залетающих во внутренние области СС. Например, поверхность Седны состоит не более, чем на 70% из воды (википедия), и до 60% метана, там же предложен состав из 24 % толинов, 7 % аморфного углерода, 10 % азота, 26 % метанола и 33 % метана.  Что очень много. Поскольку диффиренциация недр у Седны едва ли произошла, можно предполагать, что она почти столь же богата газами на всю свою глубину. Ну только в центре может быть каменное ядро, мантия же - газово-водяная, или водяно-газовая. Думаю, многие, если не большинство, ТНО имеют похожий состав.
Где ваш расчёт двигателя для кометы, дайте ссылку, пожалуйста.

Я ранее уже несколько раз предлагал объекты, которым нужно минимум энергозатрат для опрокидывания внутрь СС, но время идёт, активно открываются новые, в т.ч. и весьма крупные, ведь за Нептуном обращается огромное количество небесных тех, подавляющее большинство (можно сказать, почти все) которых ещё не открыто. Среди которых можно будет подобрать тела, имеющие наклонение, близкое к марсианскому, и подходящий размер.

Вот, например, в этом году открыт недавно объект с очень большим эксцентриситетом (а значит, ему необходим минимум энергии для падения на Солнце или для покидания СС), и в то же время очень крупный, столь крупный, что его, наверное, одного хватило бы для Марса.
https://ru.wikipedia.org/wiki/2014_FE72
250 километров. Его скорость в афелии 66.17 м/с.. Чтобы снизить его перигелий, лежащий сейчас на высоте 5,52414 млрд км до орбиты Марса, нужно его остановить до 13-14 м/с (до перигелия и афелия Марса. Т.е. придать этому огромному телу импульс 53 м/с. Это куда меньшая цифра, чем предполагаемые фантастами переброска газов с Плутона или спутников Юпитера, насчитывающие километры в секунду.
Его масса, если взять плотность 1.5, будет 12265625000000000 тонн, или 12*10¹⁵ тонн. Если хотя бы наполовину он состоит из газов, то этого одного тела достаточно.
Необходимая кинетическая энергия 53 м/с для этого тела равна 17227070312500000000000 Дж или 17*10²¹ Дж. Много это или мало. Скажем, атомный энергоблок мощностью 1 ГВт производит в год 3*10¹⁶ Дж. Т.е. нужно (при 100% КПД) имея мощность только 1 ГВт почти 600 тысяч лет. Соответственно, чем больше мощность, тем меньше времени.
Если сравнивать с мощностью термоядерных бомб, то кузькина мать имела мощность 2,4*10¹⁷Дж, т.е. без учёта КПД необходимая мощность эквивалентна 70 000 таких бомб.
Много, конечно, но при этом практически полностью решается проблема "газификации" Марса, да и воды добавится.
И при этом, наверняка это тело не самое лучше по орбитальным параметрам. Есть ещё открытые, а ещё больше неоткрытых, где, возможно, нужно будет придавать импульс даже не десятки м/с, а всего метры в секунду.
Единственный недостаток их в том, что толкать их нужно в афелии, когда они находятся в сотнях миллиардов километров от солнца, например афелий приведённого примера находится на высоте 576 млрд.км, или целых 22 световых дня, что примерно 1 / 72 расстояния до Альфы Центавра.

[LonelyWanderer]

Нужно найти тело с таким же наклонением орбиты, как у Марса, или же с любым наклонением, но чтобы его апогелий при снижении высоты совпал с положением Марса в тот момент. Тогда необходимый импульс для вышеприведённого примера составит 53 м/с. Но и это не самый энергоэффективный вариант.
К примеру, есть такое 20-километровое тело https://ru.wikipedia.org/wiki/C/2015_ER61_(PANSTARRS) (кстати, с очень небольшим наклонением всего в 6 градусов).
Его скорость всего 17.64 м/с (смоделировал орбиту в космическом симуляторе). Несложно прикинуть, что для необходимой корректировки ему нужно придать импульс всего несколько метров в секунду, и энергоэффективность его выше, чем у предыдущего варианта раз в 100. Двигая тела, такие как это, можно было бы с помощью энергоблока мощностью 1 ГВт добиться наполнения атмосферы Марса уже не за 600 тысяч лет, а всего за 6 тысяч лет. Только самих таких тел (20-километровых), конечно, нужно намного больше. Это условные цифры, лишь для представления того, сколько нужно энергии, времени, и какого размера тела нужно двигать.
Кстати, афелий этой кометы в 2 раза ниже, чем у вышеприведённого 250-километрового объекта, и перигелий достигает орбиты Земли.

Раз найдены тела, достигающие высот в 3850 а.е. (576 млрд.км) и имеющие перигелий в 5,52 млрд.км, то можно рассчитывать на то, что есть пока ещё не открытые (из-за очень большого периода обращения) тела, имеющие низкий перигелий как у комет, и высокий афелий, как у 2014 FE₇₂
Смоделирую орбиту такого ещё не открытого тела, с высотой афелия 3850 а.е., и перигелия, допустим, в 13 а.е. - перигелий взял несколько выше массивного Сатурна (Уран уже значительно менее массивный), кометы с перигелием за Сатурном и с афелием в облаке Оорта мы попросту не открываем, но их должно быть много. Известно, что за Сатурном есть много тел, достигающих 100-километровых размеров и больше (кентавры), но пока известны лишь не очень далеко улетающие, но должны быть и те, что залетают в Облако Оорта, они просто ещё не открыты по понятным причинам. Хотя кентавры опускаются ниже, чем рассматриваемый мною вариант, но я считаю более вероятный вариант, который, как мне кажется, близок к 100%.
Тело с вышеописанными параметрами имеет скорость в афелии 34.4 м/с. Необходимая скорость в афелии для снижения перигелия до Марса  - 13.4 м/с, итого необходимый импульс - 21 м/с.
Это по энергоэффективности в 6.37 раз лучше, чем у уже открытого тела  2014 FE72.

Если же брать вероятное существование таких тел, опускающихся ниже, почти до Юпитера (в конце концов, существуют же крупные кентавры, и открыты даже кометы в десятки километров, залетающих до орбиты Земли, причем с небольшим наклонением), то цифры станут ещё лучше.
Опущу перигелий такого ещё неоткрытого тела до 7 а.е. (середина расстояния между Юпитером и Сатурном), афелий оставлю тем же - 3850 а.е.
Тогда скорость его в афелии будет равна 28.9 м/с, необходимый импульс составит 15.5 м/с, что в 11.7 раза эффективнее, чем у 2014 FE72. Соответственно, мощностью 1 ГВт, можно будет сдвинуть такое гипететически существующее тело размером в 250 километров за 51 тысячу лет... Мощностью в 100 ГВт, соответственно, всего за 510 лет. Цифры получаются не столь астрономические.

[crazy_terraformer]

Если на Марсе засядет враг, то конечно это хорошая и заманчивая возможность - долбануть по нему астероидом...

Фобосом и или Деймосом.
Астероидов ждать долго, а эти под боком болтаются.

[serega2007]

    Достаточно Деймосом припугнуть , как Жириновским , и все буде ок !

[crazy_terraformer]

Воссоздать атмосферу из марсианских ресурсов невозможно достаточно быстро современными технологиями, это и коню понятно.

При наихудшем сценарии с низким КПД батарей 10% и усредненным потоком солнечного света по широтам и за сутки =100 Вт/м2, извлечению кислорода электролизом не из воды, а из оксидов Me и силикатов солнечные заводы-саморепликаторы добьются атмосферного давления=атмосферному давлению на Земле на высоте 18 км над уровнем моря за 400 лет. При этом уровне можно ходить в компенсационных костюмах лётчиков и дышать чистым кислородом из маски под давлением.
http://tung-sten.no-ip.com/Texts/Popsci/Mars.Climate/Mars.Climate.htm

[LonelyWanderer]

И это я ещё не учитывал возможности гравитационных манёвров. Если взять уже открытый 2014 FE72, то он имеет перигелий 36,926538 а. е, скорость в афелии 66.17 м/с, а Нептун имеет афелий 30,44125206 а. е. Чтобы снизить 2014 FE72 до афелия Нептуна, нужно понизить его скорость до 60.14 м/с, т.е. придать импульс всего 6.03 м/с. С помощью такого гравитационного манёвра получается эффективность в 77.25 раз лучше, чем сбрасывать непосредственно на Марс. И сдвинуть мощностью 1 ГВт (опять же, при 100% КПД) получается уже за 7767 лет, а мощностью в 100 ГВт, соответственно, за 77.7 лет. С помощью гравманёвра у Нептуна можно, думаю, направить астероид почти в любую точку СС.