Освоение Марса

[Проходящий Кот]

А в чем преимущество шатра перед подмарсианскими поселениями?
Зачем эта игра?

[crazy_terraformer]

Преимущество шатра или купола в том, что нет стен есть только опоры и далёкий потолок, можно создать хвойные, смешанные и лиственные леса, саванны, джунгли, любой климат и практически любую экосистему аналогичную земной, океаны, моря и озёра, тропические пляжи. Одно ограничение - площадь поверхности Марса. И не надо пробивать туннели и вывозить породу . Естественно перед этим предстоит создать атмосферу пригодную для жизни.
Такое организовать под поверхностью невозможно.


Шатер или купол - это альтернатива суперпарниковым фторидам, т.к. в этом случае не придётся добывать фтор (редкий элемент) или создавать организмы, выбрасывающие эти фториды в атмосферу, дышать ими или изолироваться от них. Если дышать, то надо адаптировать организмы людей к ним и токсичным продуктам их распада разъедающим лёгкие. Конечно концентрация токсинов будет низкой из-за устойчивости фторидов к разложению, но они канцерогенный фактор. Во время пожаров будет выделение этих токсинов, что тоже нехорошо. Нельзя будет жечь костры и готовить на открытом огне вне герметичных чистых от фторуглеродных газов помещений.

[Сергей Геннадьевич]

Конечно, если рассматривать возможные перспективы тысяч/десятков тысяч и более лет - то да. Далекое будущее сложео прогнозируемо, и лучше рисовать его светлым. Колонизация вполне может выглядеть так или похоже, на описаных тут этапах. Просто надо помнить, что приведённый уровень решения проблем - далеко за гранью современного человечества. При этом я совсем не спорю, что всё логично...

Если дышать, то надо адаптировать организмы людей к ним и токсичным продуктам их распада разъедающим лёгкие. Конечно концентрация токсинов будет низкой из-за устойчивости фторидов к разложению, но они канцерогенный фактор. Во время пожаров будет выделение этих токсинов, что тоже нехорошо. Нельзя будет жечь костры и готовить на открытом огне вне герметичных чистых от фторуглеродных газов помещений.

Довольно старая мысль, логичная и беспощадная до железобетонности: "для жизни на иных планетах нужен немного другой человек". Вопрос, что проще и реальнее - переделать планету под человека, или человека под планету? Мне куда приятнее и ближе первый вариант. Но сможем ли обойтись без второго?

[Проходящий Кот]

Это произойдет само собой.
Но не может быть исходной целью.
Исходная цель ---- создание автономного от Земли поселения.....

[sharp]

А в чем преимущество шатра перед подмарсианскими поселениями?

Во много раз легче строить.

[crazy_terraformer]

Согласно графику Марс теряет всё легче молекулярных азота и кислорода, т.е. воду в виде пара, аммиак и метан.
Хотя наверно с графиком можно и поспорить.
Так что глобальный герметичный купол или шатёр, то что надо.

[Aluminium]

Можно поспорить.
Титан на графике в той же зоне, что и Марс, но метан там есть. Метан даже немного легче аммиака и воды.

[crazy_terraformer]

Можно поспорить.
Титан на графике в той же зоне, что и Марс, но метан там есть. Метан даже немного легче аммиака и воды.

Играют роль как скорость утечки, так и запасы вещества.
На графике нет ни того не другого.

[LonelyWanderer]

Полагаю ограничение на 4 км высоты от уровня моря в проектах Башня Никитина — Травуша 4000 и X-Seed 4000 выбрано японцами из-за опасности разгерметизации внешних этажей и связанного с этим падения давления кислорода, а отсюда опасности гипоксии. До 4-х км неадаптированный человек не умрёт. Так что высота опор может выше 10,6 км на Марсе. Вместо стеклянных пакетов можно использовать подушки плёнки из фторопласта ETFE, те что покрывают Хан Шатыр в Астане. А вместо балок между опорами или вместе с ними натянутые тросы. Таким образом вместо купола можно использовать шатёр.

Бедолаги в этом случае увидят небо только в горах или на космодромах.

Зачем все эти сложности с огромными башнями? Лёгким внутренним избыточным давлением вполне можно держать всю конструкцию. При таких размерах могут быть где-то неплотности, но это легко решается с помощью насосной станции. Воздух через неплотности не будет очень быстро покидать подкупольное пространство, т.к. необходимое избыточное давление невелико. Скажем, чтобы держать перекрытие из поликарбоната толщиной 5 мм  и плотностью 1.2 , избыточное давление должно быть всего 0.0002 атм. Кроме того, в подкупольном пространстве теплее, плотность воздуха будет меньше, что уже само по себе будет обладать несущей способностью (правда, здесь я могу ошибаться - почему земные теплицы не улетают в небо, или по-крайней мере полиэтиленовую пленку не наспирает?)

[LonelyWanderer]

По поводу последнего (поддержание купола более лёгким тёплым воздухом), хотелось бы разобраться поподробнее. Здесь, насколько я понимаю, должен работать закон Архимеда. Однако этот закон не действует к предметам, лежащим на дне водоема, даже если этот предмет очень лёгкий, например из пенопласта, если этот предмет очень плотно прилегает ко дну - так как не действует выталкивающая сила снизу этого предмета. Аналогично, по идее, купол не будет держаться, даже если бы он был наполнен и вовсе водородом, но был бы натянут между стенками кратера. Он бы опускался по мере просачивания наружу водорода, и в этом смысле не важно, каким газом наполнен купол - лёгким водородом или тяжёлым ксеноном. Однако, думаю, что можно придать эту выталкивающую силу, если купол будет снизу иметь отверстия. Вот как-то нужно разобраться с этим, у меня есть подозрения, что купол вполне может держать сам себя без каких-либо башен и даже насосов, ведь если он находится на большой высоте, то он словно воздушному шару, работающему на теплом воздухе, подогреваемом горелками, должен стремиться вверх, и чем больше высота купола (чем больше соотношение толщи теплого воздуха к толщине оболочки), - тем больше эта выталкивающая сила.
Если окажется, что купол может держаться за счет теплого лёгкого воздуха, то в этом плане ему даже не страшно пробитие метеоритом, т.к. чтобы такой купол начал опускаться, воздух под ним должен сильно охладиться, т.е. купол должен из себя уже решето представлять.

[crazy_terraformer]

Полагаю ограничение на 4 км высоты от уровня моря в проектах Башня Никитина — Травуша 4000 и X-Seed 4000 выбрано японцами из-за опасности разгерметизации внешних этажей и связанного с этим падения давления кислорода, а отсюда опасности гипоксии. До 4-х км неадаптированный человек не умрёт. Так что высота опор может выше 10,6 км на Марсе. Вместо стеклянных пакетов можно использовать подушки плёнки из фторопласта ETFE, те что покрывают Хан Шатыр в Астане. А вместо балок между опорами или вместе с ними натянутые тросы. Таким образом вместо купола можно использовать шатёр.

Бедолаги в этом случае увидят небо только в горах или на космодромах.

Зачем все эти сложности с огромными башнями? Лёгким внутренним избыточным давлением вполне можно держать всю конструкцию. При таких размерах могут быть где-то неплотности, но это легко решается с помощью насосной станции. Воздух через неплотности не будет очень быстро покидать подкупольное пространство, т.к. необходимое избыточное давление невелико. Скажем, чтобы держать перекрытие из поликарбоната толщиной 5 мм  и плотностью 1.2 , избыточное давление должно быть всего 0.0002 атм. Кроме того, в подкупольном пространстве теплее, плотность воздуха будет меньше, что уже само по себе будет обладать несущей способностью (правда, здесь я могу ошибаться - почему земные теплицы не улетают в небо, или по-крайней мере полиэтиленовую пленку не наспирает?)

Как будем строить глобальный купол или шатёр? Нужны какие-то опоры, на которые (над которыми ) можно настилать плёнку (подушки из плёнки) или стекло-пакеты устойчивые к УФ, перепадам температур, окислителям и воде. Как менять отслужившие свой срок участки и латать дыры?
Поликарбонат не подходит, надо чтобы покрытие служило дольше.
Покрытие должно пропускать УФ-излучение убивающее болезнетворные грибки и бактерии.

[LonelyWanderer]

Поликорбанат я лишь назвал для наглядности. Суть не в материале, а в физике - сможет ли такой купол держаться на  легком теплом воздухе или нет. Предположительно такой шатер может быть в пределах кратера, а для создания выталкивающей силы, для запуска закона Архимеда, в стенке кратера должна быть проложена горизонтальная шахта, через которую будет действовать выталкивающая сила на купол.
Строительство на поверхности, на стойках небольшой высоты после чего насосами накачивать и поднимать этот шатер, одновременно наращивая его по краям. По мере увеличения высоты, насколько я понимаю, увеличится подъёмная сила теплого воздуха (т.к. его будет больше), и должен настать момент, когда купол сможет держаться сам по себе.
Ремонт, вообще это уже обсуждалось раза три, как можно ремонтировать такие купола. С помощью аэростатов снизу, с помощью квадрокоптеров или по нему сверху должна ездить машина на сверхлегких надувных колесах малого давления большого диаметра и ширины, на таких которые не смогли бы и жука раздавить. Естественно, купол должен быть армирован тросами, чтобы усилие могло распределяться на большую площадь. Такая машина не сможет сильно продавить  купол так как это потребует растяжения тросов, т.е. выемка в месте расположения машины будет иметь очень широкие размеры, а это уже большая грузоподъёмность участка купола, т.е. в глубину проседание купола под такой машиной останется небольшим.

[LonelyWanderer]

Вспоминая, как летают китайские фонарики, такая концепция должна очень даже неплохо работать. Китайский фонарик имеет высоту сантиметров 40, а тут речь идёт о километрах. Грузоподъёмность километрового столба воздуха будет огромной, и даже при не такой большой разнице в температуре, как в китайскими фонарике или монгольфьере будет обеспечиваться солидная подъёмная сила, могущая удерживать не тонкую плёнку, а приличный купол.
К примеру, при земном давлении 30-градусная разница температур воздуха создает подьемную силу примерно в 130 грамм на кубометр. Купол на километровой высоте даст подьемную силу аж в 130 килограмм на метр квадратный. По такому куполу без проблем можно ездить. При марсианском давлении - чуть более килограмма на метр квадратный, для тонкой, лёгкой конструкции достаточно. Но можно и больше получить, если использовать рельефы местности с большими перепадами высот, до 2-3 километров, да и углекислота плотнее, так что и при марсианском давлении можно получить самоподдерживающийся купол плотностью 2-3 кг/м2.
Как я говорил, здесь необходима горизонтальная шахта для передачи выталкивающей силы. Однако у меня тут возник вопрос, может ли шахта ограниченного сечения передавать достаточную выталкивающая силу для большого купола?  Если нет, то тут нужно подумать насчёт другой конфигурации данной концепции.

[Vavanzer]

  Мож продумать колонизацию с помошью легких надувных домов и помещений из какой-нибудь пленки)

Всего то надо - скидывать надувные "матрасы" и компрессора-преобразователи атмосферы.  НУ оборудование к ним. Помещения где колонисты будут проводить большую часть времени надувать в пещерах или искусственных сооружениях из местной породы.

Дешево, удобно в доставке и функционально ))) А со временем научиться материалы из местного "шлака" и выращиваемой органики делать. Поставлять мини-заводы по производству всего этого надувательства. 

[crazy_terraformer]

Так американские гринго и собираются делать надувные модули из чего-то типа кевлара кажется.

[viesis]

По поводу последнего (поддержание купола более лёгким тёплым воздухом), хотелось бы разобраться поподробнее. Здесь, насколько я понимаю, должен работать закон Архимеда. Однако этот закон не действует к предметам, лежащим на дне водоема, даже если этот предмет очень лёгкий, например из пенопласта, если этот предмет очень плотно прилегает ко дну - так как не действует выталкивающая сила снизу этого предмета. 

Ну вы даёте. Выталкивающая сила будет в любом случае, но что бы оторвать плотно прижатый предмет в зазор
очень быстро должна поступать вода, которая как известно обладает приличной вязкостью, т. е. нужно совершать
работу, которая будучи отнесена к перемещению и даст прижимающую силу.
А ещё проще, под предметом остался воздушный пузырь, и тогда что бы оторвать предмет нужно совершать
работу против силы поверхностного натяжения.

[crazy_terraformer]

Мы с LV46 в ходе обсуждения в теме "Нет жизни на Европе" подняли вопрос ксеноцида как результат деятельности по эксплуатации, колонизации или терраформирования небесных тел (планет и спутников планет).

На Марсе если есть жизнь, то она еле теплится и или живёт в недрах. Соответственно если люди её найдут, то могут сделать заповедник под герметичным куполом, создав для её развития благоприятные условия. Вся остальные жизненные формы вне заповедника будут либо развиваться вместе с земными формами жизни, либо будут уничтожены, если будут слабыми по отношению к изменяющейся среде обитания и земным формам жизни или слишком агрессивными по отношению к ним.

[crazy_terraformer]

Чем больше думаю, тем более вероятным мне кажется сценарий постройки глобальной марсианской теплицы из перекрывающих достраиваемых модулей.
Сначала будет создана кислородная атмосфера, давление которой позволит существовать жидкой воде летом в районе полюса. Параллельно с её созданием будут выпускаться суперпарниковые фториды и если это будет выгодно диоксид серы. Благодаря этим газам будут таять ледники,вечная мерзлота и полярные шапки летом. Цель процедуры зачистить полярные шапки от ледникового панциря. С этой же целью будут созданы в низких широтах каналы и крытые водохранилища в кратерах, которые не дадут воде мигрировать от одной полярной шапки к другой.
Без ледникового панциря уменьшится отражение света планетой и возрастёт его поглощение, что приведёт к росту температуры поверхности и приповерхностной атмосферы.
Не является принципиальным где начнётся строительство глобального прозрачного купола на экваторе или полюсах, если его обогрев не будет зависеть от солнечного света.
В противном случае строительство стоит начать задолго до освобождения полюсов от ледников с экваториальных и приэкваториальных глубоких кратеров постепенно наращивая площадь сооружения и образуя мостики между ними. После чего также передвигаться от кратера к кратеру.
Почему кратеры? Из-за большей температуры внутри них и для аккумуляции в них воды как в естественных понижениях рельефа.
Высота сооружения полагаю будет 20-30 км от среднего уровня или выше, если позволят технологии, для того чтобы обеспечивать как можно более естественную циркуляцию воздуха внутри него и чтобы не было конденсата воды на потолке и дожди имели естественную природу.
Сначала я думал о плёнке как о покрывающем потолок купола материале, но её долговечность вызывает сомнения. Она может быть временным материалом закрывающим стены отдельных куполов до их сращивания между собой и присоединения к ним новых модулей.
Всё же я склоняюсь к плитам из долговечного вида прочного стекла, который послужит заменой суперпарниковым газам. Всё-таки это глобальное сооружение, ремонт которого не должен быть част и затратен на ресурсы, лучше затратиться на строительство, тем более оно будет долгим.

[viesis]

Возможно культивирование водорослей в прозрачных резервуарах. Продукты: кислород и взвесь водорослей
передаются потребителю по трубам. Такая схема не требует выхода человека из малогабаритных(возможно подземных, если это необходимо по рад. безопасности) помещений.

[Проходящий Кот]

И в чем смысл освоения поверхности Марса недолговечными шатрами перед созданием подповерхностных жилищ?
Да, подповерхностные жилища более энергоёмкие, но они практически вечные.