Освоение Марса

[sharp]

Строительство дешевле однозначно.

[crazy_terraformer]

На Земле при температуре воздуха 0 °C и давлении 1 бар, барическая ступень равна 8 м/гПа. Следовательно, чтобы давление уменьшилось на 100Па, нужно подняться на 8 метров.
На Марсе барическая ступень равна b=8*9,81/3,711=~21,14794 м/гПа.
Позже посчитаю, какое будет давление на нулевом уровне поверхности при давлении в Долинах Маринер 0,5 и 1 атм, глубина этого каньона 7-10 км.

При давлении в 0,5 атм на глубине 10 км среднее давление на поверхности нужно увеличить где-то в 5,54 раза, что будет полегче, чем терраформировать весь Марс.
При давлении в 0,5 атм на глубине 7 км терраформированию поддаётся всё дно Долин Маринер и равнины Эллады, а среднее давление атмосферы на поверхности надо увеличить 28,791 раз, это получается около 0,17 атм.

[Vavanzer]

При давлении в 0,5 атм на глубине 7 км терраформированию поддаётся всё дно Долин Маринер и равнины Эллады, а среднее давление атмосферы на поверхности надо увеличить 28,791 раз, это получается около 0,17 атм.

Замечательный расчет))
Добавим то что, Примерная масса атмосферы 2,5·1016 кг.[1] ,
Умножаем на 29 и получаем 7.29*10+17 кг...

Объем замороженного газа плотностью 1г/см3 будет соответствовать шару  в 111,477 км. Опять то же самое получилось))) что и тогда считали))

Для 0.5 атм при 10км глубине шар будет лишь на 28% меньше в массе, и диаметром 102 км.

[AndrejM]

будет соответствовать шару  в 111,477 км

Довольно маленький.
Я боялся что таких несколько потребуется.
В поясе астероидов газа мало. Так что если пригонять то из далека. Но только если реально нужно.

[AndrejM]

Строительство дешевле однозначно.

А поднять вес небольшого астероида с земли?
Мне кажется из местного сырья дешевле.
А подвозить лиш самое необходимое.

[sharp]

А поднять вес небольшого астероида с земли?

А на кой нам вес небольшого астероида? Небольшой астероид 100-метрового диаметра - это миллион тонн. Станция столько весить не будет, 10 тысяч тонн как самый максимум.

[AndrejM]

Станция столько весить не будет, 10 тысяч тонн как самый максимум.

Вот именно!
А хорошая радиационная защита будет. И даже больше.

[sharp]

Вот именно!
А хорошая радиационная защита будет. И даже больше.

Вот сырье для радиощита можно действительно таскать с пролетающих астероидов. Допустим, для обшивки радиусом 100 метров и толщиной метр вам потребуется камушек радиусом всего 30 метров. То есть, лучше (экономичнее) соорудить полую сферу, чем делать полости внутри астероида.

[AndrejM]

Вот сырье для радиощита можно действительно таскать с пролетающих астероидов. Допустим, для обшивки радиусом 100 метров и толщиной метр вам потребуется камушек радиусом всего 30 метров. То есть, лучше (экономичнее) соорудить полую сферу, чем делать полости внутри астероида.

Только при условии что сама станция не более 5 метров.
Да и как вы эту массу до скорости "за месяц до Марса" разгонять будете. А если дольше то извините...
В том то и достоинство 100 - 1000 метрового астероида что его орбиту лиш слегка корректировать нужно. И то иногда. А на борту полный фарш. Все удобства. Все включено.

[crazy_terraformer]

При давлении в 0,5 атм на глубине 7 км терраформированию поддаётся всё дно Долин Маринер и равнины Эллады, а среднее давление атмосферы на поверхности надо увеличить 28,791 раз, это получается около 0,17 атм.

Замечательный расчет))
Добавим то что, Примерная масса атмосферы 2,5·1016 кг.[1] ,
Умножаем на 29 и получаем 7.29*10+17 кг...

Объем замороженного газа плотностью 1г/см3 будет соответствовать шару  в 111,477 км. Опять то же самое получилось))) что и тогда считали))

Для 0.5 атм при 10км глубине шар будет лишь на 28% меньше в массе, и диаметром 102 км.

Вы посчитали ч/з максимальную массу атмосферы(перигелий Марса?) и округлили до 29.
Но в принципе возможно, такой диаметр и подойдёт.
средняя масса ~2,37312176·10¹⁶ кг=~2,373122·10¹⁶ кг
*28,791=~6,832455·10¹⁷ кг=6,832455·10²⁰ г
Vшара=~6,832455·10²⁰см³=6,832455·10⁵км³
Vшара=4·Pi·R³/3
R=(3·V/(4·Pi))^1/3=~54,638156 км=~54,64 км
D=~109,276 км

Интересно, что произойдёт с водой:
a) при 0,03332413 атм(~3,377·10³Па) на среднем уровне поверхности, будет ли она концентрироваться внутри и возле Долин Маринер и Эллады, где на глубине 7км будет ~0,36 атм(~3,648·10⁴Па), а на глубине 10 км 0,5 атм (5,06625·10⁴Па);
b) при 0,1733 атм(~1,756·10⁴Па) на среднем уровне поверхности, будет ли она концентрироваться внутри возле Долин Маринер и Эллады, где на глубине 7км будет 0,5 атм(5,06625·10⁴Па), а на глубине 10 км 0,64 атм(~6,485·10⁴Па).

Температура на планете колеблется от −153 °C на полюсе зимой и до более +20 °C на экваторе в полдень. Средняя температура составляет −50 °C.
По сведениям НАСА (2004 год), средняя температура составляет ~210 K (−63 °C). По данным посадочных аппаратов «Викинг», суточный температурный диапазон составляет от 184 K до 242 K (от −89 до −31 °C) («Викинг-1»), а скорость ветра 2—7 м/с (лето), 5—10 м/с (осень), 17—30 м/с (пылевой шторм).
По данным посадочного зонда «Марс-6», средняя температура тропосферы Марса составляет 228 K, в тропосфере температура убывает в среднем на 2,5 градуса на километр, а находящаяся выше тропопаузы (30 км) стратосфера имеет почти постоянную температуру 144 K.

Благодаря повышению давления в атмосфере будет больше паров воды, что вызовет усиление парникового эффекта, поэтому температуры могут вырасти и без добавления суперпарниковых газов. Наличие жидкой воды в виде водоёмов в Долинах Маринер приведёт к локальному сглаживанию дневной и ночной температур. Вопрос, не затопят ли воды Марса дно Долины Маринер?

[LonelyWanderer]

При давлении в 0,5 атм на глубине 10 км среднее давление на поверхности нужно увеличить где-то в 5,54 раза, что будет полегче, чем терраформировать весь Марс.
При давлении в 0,5 атм на глубине 7 км терраформированию поддаётся всё дно Долин Маринер и равнины Эллады, а среднее давление атмосферы на поверхности надо увеличить 28,791 раз, это получается около 0,17 атм.

Для начала было бы неплохо поднять давление в глубочайших впадинах до 0.05 бар. При таком давлении температура кипения воды составляет уже 30 градусов и можно попытаться вывести съедобные культуры, способные расти при таком давлении и температуре градусов 20.
Рабочая температура должна быть ниже температуры кипения, чтобы понизить испаряемость с тел растений. Но предполагается выращивание культур  в парниках, чтобы не только создавать парниковый эффект и держать тепло, но и удерживать 100% влажность внутри - тогда проблема испаряемости снижается.
Парниковый эффект, освещенность и температуру дополнительно будут поднимать наружные зеркала.

Сколько нужно добавить массы, чтобы поднять на дне Эллады и Маринеров давление  с ныне максимальных 10 мБар до 50? Это ведь не 5-кратное увеличение массы, а значительно меньше.

А так, тут уже год-два назад уже обсуждалась возможность создания крытых (от испарения и потери воды) водоемов с съедобными водорослями с температурой до 0... +7 градусов даже без поднятия атмосферного давления, т.е. уже в обозримом будущем

[sharp]

Только при условии что сама станция не более 5 метров.

Как вы это получили? 
КО подсказывает, что в полый шар 100-метрового радиуса можно вместить станцию линейными размерами до 98-99 метров.

Да и как вы эту массу до скорости "за месяц до Марса" разгонять будете. А если дольше то извините...
В том то и достоинство 100 - 1000 метрового астероида что его орбиту лиш слегка корректировать нужно. И то иногда. А на борту полный фарш. Все удобства. Все включено.

Если обшивка взята с астероида, нам ее не нужно разгонять - как раз достаточно скорректировать траекторию. И это легче сделать для 60 тысяч тонн, чем для миллиона-двух.

[LonelyWanderer]

Интересно, что произойдёт с водой:
a) при 0,03332413 атм(~3,377·103Па) на среднем уровне поверхности, будет ли она концентрироваться внутри и возле Долин Маринер и Эллады, где на глубине 7км будет ~0,36 атм(~3,648·104Па), а на глубине 10 км 0,5 атм (5,06625·104Па);
b) при 0,1733 атм(~1,756·104Па) на среднем уровне поверхности, будет ли она концентрироваться внутри возле Долин Маринер и Эллады, где на глубине 7км будет 0,5 атм(5,06625·104Па), а на глубине 10 км 0,64

Ни при каких температурах и давлениях не будет концентрироваться - вся постепенно (и достаточно быстро) осядет на полюсах. И, в отличии от Антарктиды, сползать ледниками и таять некуда.

[crazy_terraformer]

Будет соблюдаться между паром в атмосфере и льдом новое равновесие.
Нужны расчёты и доказательства, а не голословные утверждения.
У меня такое чувство, что полярные шапки расползутся от полюсов, их площадь будет больше, так как возгонки льда не будет, а будут присутствовать все три фазы. 
При давлении с чуть ниже 10³Па и температуре чуть выше 273,16^oK=0,01^oC вода будет жидкой, а при 3,377·10³Па и согласно фазовой диаграмме где-то при 280^oK=6,85^oC кипеть, что неверно и согласно табличным данным точка кипения будет выше 17,20^oC, но меньше 28,64^oC.
Таким образом границей шапок станет температура 0,01^oC

[LonelyWanderer]

Благодаря повышению давления в атмосфере будет больше паров воды, что вызовет усиление парникового эффекта, поэтому температуры могут вырасти и без добавления суперпарниковых газов. Наличие жидкой воды в виде водоёмов в Долинах Маринер приведёт к локальному сглаживанию дневной и ночной температур. Вопрос, не затопят ли воды Марса дно Долины Маринер?

Не будет. Они будут сухие, как сушки, и даже суше, чем сушки. Ледники впитают в себя всю влагу, в т.ч. атмосферную.

[LonelyWanderer]

Будет соблюдаться между паром в атмосфере и льдом новое равновесие.
Нужны расчёты и доказательства, а не голословные утверждения.

Ледники будут толстеть и размножаться до тех пор, пока атмосфера будет способна хоть на какие-нибудь самые мизерные осадки (тогда, как испарение льда ничтожно). А не будет осадков - не будет и водоемов.
Вопрос только, какая равновесная влажность установится - маленькая или очень маленькая.
Едва ли тут нужны какие-нибудь расчёты.

[crazy_terraformer]

Нужны расчёты. Я считаю, что при температуре регионов начиная от 0,01^oC  будут вымерзать большинство водяных паров и к полюсам вода не будет добираться. Возникнут промежуточные ледники, а полюса станут аналогом центральных районов Антарктиды.
Эти промежуточные ледники с весны по осень будут источниками воды, кроме подповерхностной мерзлоты и прочих реликтовых источников воды.
Мне так кажется, что вода в Долине Маринеров будет сначала сохраняться после таяния, потому что у неё есть высокие холодные склоны, на которых она будет выпадать осадками, а потом сползать в виде ледников, селей и ручьёв. А затем источником воды послужат тающие промежуточные ледники.

[crazy_terraformer]

Если будущие марсиане удовлетворятся проживанием в Долине Маринер и под глобальным парником на равнине Эллады, то они не станут дальше наращивать давление на среднем уровне от 0,1733 атм(~1,756·10⁴Па). Для большего обеспечения себя водой они станут добывать лёд в полярных ледниках. Привезённый в Долину Маринер он не вернётся на полюс, т.к. пары воды будут осаждаться над промежуточными ледниками наращивая их размеры; в Элладе же будет искусственный климат-контроль.

[LonelyWanderer]

Промежуточные ледники будут, но будут ещё и промежуточные между промежуточными и полярными. Количество осадков будет снижаться между экватором и полюсом, не будет никакой резкой границы, за которой совсем не будет осадков. Будет пограничная зона образования ледников и их таяния, где осадков будет поначалу много, на тысячу километров дальше осадков будет меньше, но они будут, даже если на полюсах количество осадков будет почти нулевым, и эта зона уже безвозвратная.
Кроме того, такая ситуация обещает серьёзным увеличением альбедо планеты, похолоданием и невозможностью получения плюсового климата во впадинах.
Но если таки плюсовой климат за счёт глубины впадин сохранится, то тут единственный вариант наполнеия озер во впадинах - искусственной транспортировкой льда из долин, куда будут стекать горные ледники. Это либо железная дорога, либо прогреваемые на всем протяжении трубопроводы. Но и тут трудности. Глубокая часть впадины Эллада - около миллиона километров квадратных. Чтобы обеспечивать эту территорию влагой, нужно несколько тысяч кубометров в секунду, часть будет возвращаться с осадками, часть - тающими ледниками на склонах этой равнины, а часть уносится за пределы равнины и оседать в не возвращаемых местах. Какая это часть - неизвестно. Но, допустим гипотетически, что 100 кубометров в секунду. Это количество воды (льда) можно было бы возвращать из окрестностей,  организовав добычу льда в долинах, куда будут стекать горные ледники, но беда в том, они будут истощаться и накапливаться в других местах по планете, и нужно часто менять место добычи, и трудно себе представить транспортную систему, которая могла бы транспортировать эти 100 кубометров в секунду из любого места на планете.

[crazy_terraformer]

Эллада находится ближе к полюсу, чем Долина Маринер, поэтому её стоит накрыть прозрачным куполом на опорах для предотвращения потерь тепла и воды, и превратить в большую теплицу, если не будет специально поддерживаться концентрация суперпарниковых фторидов.