Освоение Марса

[ngc1365]

Нет, над Тихим океаном.

Основания? СССР никогда в мирное время не пошёл бы на такое преступление. Шаттл не сбили даже тогда (было чем или нет - вопрос отдельный), когда он нырнул над Москвой до 70 км.

[LonelyWanderer]

Короче говоря, вы что, считаете крутую траекторию снижения шаттла с предельно  возможными нагрузками - это есть оптимальная?

Я такого не говорил. Но очевидно, что до высоты 100 км можно снижаться "бесконечно долго", летя над кем угодно и ничего не нарушая.
Я больше скажу, это опять про траекторию последнего витка. Если продолжить её ещё левее, то упираемся в Африку (мнение негров никто не спрашивал), далее орбита уходит на север и возвращается в воздушное пространство США. Таким образом, шаттл ЛЕГКО мог планировать от 100 км до нуля целый виток, 40 000 км.

Мог, но не стал, по неведомым причинам, очевидно, военным. Ну а каким ещё? Зачем подвергать себя предельным нагрузкам? К чему это привело в конце концов - видно на примере Колумбии. Ну а раз Шаттл был уже построен таким, способным на крутое высокотемпературное снижение, то и пользовались в последствии этим режимом: т.е. если он может, то почему бы нет? Но крылатый космический аппарат можно построить изначально по более облегчённой (дешёвой) планирующей схеме, но неспособной на крутую траекторию снижения, как у шаттла. А по теме - речь идёт не только о дешевизне, но и о самой возможности самолётного спуска на Марсе: шаттл в его оригинальном виде на Марс не сможет сесть, его посадочная скорость там будет сотни м/с.

[ngc1365]

Зачем подвергать себя предельным нагрузкам?

Затем, что иногда бывает форсмажор. Это когда нужно нырнуть и сесть, иначе хана. Облегчённая планирующая конструкция здесь обречена.

[ngc1365]

И самое главное: вот ломаем мы сейчас головы - почему сделали так, а не эдак... А кто мог спрогнозировать поведение крыла на гиперзвуковых скоростях? Может, у него ресурс на таком режиме минут 20 всего, а дальше - разрушение. Потому и сделали "утюг". Ныряющий, но достаточно надёжный.

[LonelyWanderer]

Зачем подвергать себя предельным нагрузкам?

Затем, что иногда бывает форсмажор. Это когда нужно нырнуть и сесть, иначе хана. Облегчённая планирующая конструкция здесь обречена.

Как бы то ни было, возвращаясь к затронутой теме, на Марсе максимально планирующий вариант - единственно возможный вообще. Но возможный в принципе. Там - чем более пологий спуск сможет осуществлять аппарат, тем меньше его посадочная скорость будет. И как бонусы этого - всё та же экономия на теплозащите, на конструктивной прочности (т.е. весе).

[SpaceEngineer]

Прибывающий крылатый аппарат может остановить своё снижение в самых верхних слоях атмосферы, и постепенно снижаясь, максимально используя подъёмную силу крыльев, не допускать полёта на большой скорости в плотных слоях атмосферы, не перегреваясь.

Надо считать, может не получиться. Вам надо сбросить скорость с межпланетной до скорости захвата на орбиту очень быстро, буквально за тысячу км, иначе корабль просто улетит от планеты по гиперболе. Для Марса это несколько км/с как минимум.

крылатый аппарат прибывает к Марсу по касательной со 2-й космической сокростью (и даже получается выше), и принимает перевёрнутое положение - так, чтобы подъёмная сила крыльев была направлена к Марсу. Таким образом, даже двигаясь со скоростью, превосходящей 2-ю космическую, он может зацепиться за верхние слои атмосферы и лететь в таком положении по кругу до тех пор, пока его скорость не упадёт до 1-й космической.

Ну можно и так наверное. Но какие перегрузки при этом испытывает экипаж?

например, сбросить те же бомбы

У Шаттла нет бомбового люка в днище.

[LonelyWanderer]

Ну можно и так наверное. Но какие перегрузки при этом испытывает экипаж?

Когда я моделировал на симуляторе такое прибытие с гомановской орбиты на Марс, то у меня получилось без предварительного торможения скорость прибытия 5700 м/с, а перегрузка, при которой корабль в перевёрнутом виде цепляется за атмосферу и летит по кругу вокруг планеты - 4.4 м/с², она потом снижается до нуля по мере приближения к 1-й космической скорости, затем корабль переворачивается и снижается по самолётному. Если брать не гомановскую орбиту, а более скоростную, то скорость прибытия и перегрузка будут больше этих значений, но меньше, чем 1g. При этом, если верить симулятору, на высоте 38 километров при давлении 9.5 Паскаль и при этой скорости максимальная температура на кромке составит всего 112 ⁰C. Симулятору верю, потому что при моделировании полёта Шаттла в момент катастрофы Колумбии (цифры скорости, температуры на кромке, высоты широко известны) та же модель показывала температуру, близкую к тому, что было на шаттле - порядка 1500⁰С.
Если всё верно, то и температуры, и перегрузки получаются очень небольшими, и грубо говоря, даже планер пассажирского авиалайнера смог бы осуществить такой полёт.

[crazy_terraformer]

Шаттл входит в атмосферу только в западной части США и приземляется уже во Флориде, т.е. он круто снижается и быстро теряет скорость. Но не потому что, он не может иначе. Может. Но для этого, чтобы не подвергаться перегреву, ему бы пришлось пролетать в верхней атмосфере над значительной частью Земли, над другими странами (фактически входя в их воздушное пространство), что невозможно ни по политическим, ни по военным причинам - шаттл ведь имеет далеко не только мирные цели. А подобный корабль может пролететь на своих крыльях на высотах 60-70 километров большую часть окружности Земли на меньшей скорости  (используя больший угол атаки), т.е. меньше нагреваясь. Но что, он бы пролетал на этой высоте над СССР или Китаем? Естественно, такая технология посадки была исключена.

Над экватором летать не кошерно? 
Думаю дело в другом военном аспекте быстро сделал своё дело(украл спутник или сбросил ядерные боеголовки) и с глаз долой.
P.S.
Вот, Вы и не только уже нечто такое отметили

А СССР не мог сбить?

Откуда? Из Индийского океана?

Раз было дело на перспективу, вероятно ещё был расчет на расширение военного присутствия СССР в Африке и в космосе, а также его группировок военных надводных кораблей в разных районах Мирового Океана.

[crazy_terraformer]

например, сбросить те же бомбы

У Шаттла нет бомбового люка в днище.

А в космосе это не принципиально, где находится люк в грузовом отсеке. Тем более у гиперзвуковых боеголовок  наверняка были бы какие-нибудь движки для маневрирования на орбите и сброса скорости для входа в атмосферу.

[SpaceEngineer]

А в космосе это не принципиально, где находится люк в грузовом отсеке. Тем более у гиперзвуковых боеголовок  наверняка были бы какие-нибудь движки для маневрирования на орбите и сброса скорости для входа в атмосферу.

так речь ведь шла о бомбометании с высоты "70 км над Москвой". Какой смысл так снижаться, если бомбы выкидываются ещё в космосе? Сделать сэлфи на фоне гриба?

[crazy_terraformer]

Планетологи нашли залежи воды на экваторе Марса
Equatorial locations of water on Mars: Improved resolution maps based on Mars Odyssey Neutron Spectrometer data

МОСКВА, 16 авг – РИА Новости. Повторный анализ снимков с зонда Mars Odyssey показал, что на экваторе Марса могут скрываться значительные запасы льда, указывающие на то, что в недавнем прошлом красная планета вращалась почти на боку, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Icarus.

"Нам удалось повысить качество данных так, как будто мы вдвое снизили высоту орбиты зонда. Мы уже знали, что залежи льда присутствуют в приполярных регионах Марса, и теперь мы нашли небольшие отложения замороженной воды и у экватора планеты", — рассказывает Джэк Уилсон (Jack Wilson) из университета Дарема (Великобритания).

(кликните для показа/скрытия)

За последние годы ученые обнаружили множество намеков на то, что на поверхности Марса в глубокой древности существовали реки, озера и целые океаны, содержавшие в себе почти столько же воды, сколько ее в Северном Ледовитом океане. В то же время некоторые планетологи считают, что даже в древние эпохи Марс мог быть слишком холодным для постоянного существования океанов.

Открытие следов мощнейших океанических цунами на Марсе, а также некоторые другие данные по его геологии заставляют многих исследователей считать, что жидкая вода могла существовать на Марсе не всегда, а эпизодически, когда на Марс падали крупные метеориты или когда извергались его вулканы, растапливавшие окружавший их лед. Потоки талой воды могли прорывать гигантские каналы на поверхности Марса и образовывать временные океаны и озера, не замерзавшие сотни тысяч и миллионы лет.

Уилсон и его коллеги пытались раскрыть одну из самых странных "водных" загадок Марса – почему относительно "свежие" следы потоков воды встречаются не только в умеренных широтах красной планеты, но и у ее экватора, где лед и жидкая вода в принципе не могут существовать уже более трех миллиардов лет.

Для поиска ответа на этот вопрос ученые изучали карты распределения водорода в почве Марса, полученные при помощи прибора MONS на борту зонда Mars Odyssey. Он обладает достаточно низкой разрешающей способностью, из-за чего, как объясняют Уилсон и его коллеги, мелкие залежи воды будут оставаться почти невидимыми для него, если они окружены полностью сухой почвой.

(кликните для показа/скрытия)

Авторы статьи смогли ликвидировать этот недостаток и в разы повысили чувствительность MONS, используя особые методики статистического анализа, которые позволяют извлекать дополнительную информацию из каждого "пикселя" воспринимаемой им картинки, сравнивая их содержимое с соседними "клетками" на карте Марса и учитывая то, как работает оптика этого детектора.

Используя подобные алгоритмы,

астрономы смогли радикально увеличить качество карт, подготовленных при помощи MONS, и обнаружить ранее неизвестные залежи льда в тропиках и у экватора Марса. Подобные отложения были найдены во впадине Медузы, заполненной, как считалось раньше, отложениями пористых вулканических пород, а также на склонах гор Фарсида в северных тропиках красной планеты.

Как считают ученые, присутствие крупных запасов льда у экватора Марса, сопоставимых с объемом южной ледовой шапки планеты, говорит о том, что в прошлом ось ее вращения была сильно наклонена. По словам Уилсона, Марс должен был вращаться почти на боку, с осью, наклоненной на 45 градусов, чтобы эти запасы льда могли сформироваться или выжить на относительно теплом экваторе красной планеты.

Подобный вывод хорошо согласуется с тем, что ось вращения Марса действительно должна была заметно сместиться после появления вулкана Олимп и других крупнейших гор на плато Фарсида. Сейчас оно находится почти на экваторе планеты, однако в прошлом, если судить по рисунку рек на его поверхности, это плато было расположено в умеренных широтах северного полушария Марса.

С другой стороны, замеры Уилсона и его коллег противоречат данным, полученным при помощи марсоходов Curiosity и Opportunity, пока не обнаружившим следы воды в экваториальных широтах красной планеты. Поэтому дискуссии о происхождении марсианских "рек" не утихнут и продолжатся с новой силой, заключают ученые.


РИА Новости https://ria.ru/science/20170816/1500460754.html

  Геологи выяснили, куда пропали последние запасы воды на Марсе. Последние остатки марсианских рек и океанов могли не испариться в космос, а в буквальном смысле впитаться в его горные породы и изменить их химический состав, окрасив планету в красный цвет.
  https://ria.ru/science/20171220/1511347485.html

"Круговорот пород в недрах Земли препятствует резким изменениям в концентрации воды на поверхности планеты, так как "лишняя" влага выводится из пород до того, как они достигают мантии. На Марсе его нет, и его воды постоянно взаимодействовали с "сухими" базальтовыми лавами, формируя богатые водой минералы. В результате этого облик Марса поменялся, и планета стала сухой и безжизненной", — заявил Джон Уэйд (Jon Wade) из Оксфордского университета (Великобритания)

[Проходящий Кот]

.... А по теме - речь идёт не только о дешевизне, но и о самой возможности самолётного спуска на Марсе: шаттл в его оригинальном виде на Марс не сможет сесть, его посадочная скорость там будет сотни м/с.

Тоесть красивая посадка Бурана на Марс от Лазаревича невозможна?

[crazy_terraformer]

Интересно, если Марс прогреется не важно в результате чего - терраформирования ли, либо из-за увеличения инсоляции, то не впитается ли оставшаяся вода в кору планеты, связавшись в минералы и абсорбционно с породами?

[crazy_terraformer]

Возможно имеет смысл астероидная и койпероидная бомбардировка Марса, т.к. выделившееся количество тепла плюс высокое давление будут разрушать минералы, содержащие воду, азот и углекислый газ; а койпероиды сами источники газов и воды.

Не знаю была ли на форуме идея космического бильярда. Находятся подходящие астероиды или койпероиды. Корректируется орбита небольших тел термоядерными взрывами для их столкновения с другими телами с целью коррекции орбит этих тел, эти тела могут не являться объектами, которые необходимо обрушить на терраформируемые тела, а тоже являться кинетиками для коррекции орбиты других тел, и так пока не будет скорректирована орбита конечного целевого объекта.
Космический бильярд - корректировка орбиты небесного тела(шара загоняемого в лузу) с использованием кинетической энергии других небесных тел(шары-посредники) посредством рассчитанной корректировки их орбиты импульсом термоядерного взрыва(кий).
Возможен один удар кием по подходящему шару, чтобы загнать нужный шар в лузу этим шаром или через посредство серии столкновений шаров с друг другом. Желательно минимизировать количество затраченных ресурсов на доставку целевого объекта вплоть использования одного термоядерного заряда минимальной мощности. А для этого, кроме средств доставки и означенных взрывных устройств, понадобятся соответствующие вычислительные ресурсы, сеть космических телескопов и вероятно маяки на разного рода планетоидах.
Как-то так.

[LonelyWanderer]

Возможно имеет смысл астероидная и койпероидная бомбардировка Марса, т.к. выделившееся количество тепла плюс высокое давление будут разрушать минералы, содержащие воду, азот и углекислый газ; а койпероиды сами источники газов и воды.

Не знаю была ли на форуме идея космического бильярда. Находятся подходящие астероиды или койпероиды. Корректируется орбита небольших тел термоядерными взрывами для их столкновения с другими телами с целью коррекции орбит этих тел, эти тела могут не являться объектами, которые необходимо обрушить на терраформируемые тела, а тоже являться кинетиками для коррекции орбиты других тел, и так пока не будет скорректирована орбита конечного целевого объекта.
Космический бильярд - корректировка орбиты небесного тела(шара загоняемого в лузу) с использованием кинетической энергии других небесных тел(шары-посредники) посредством рассчитанной корректировки их орбиты импульсом термоядерного взрыва(кий).
Возможен один удар кием по подходящему шару, чтобы загнать нужный шар в лузу этим шаром или через посредство серии столкновений шаров с друг другом. Желательно минимизировать количество затраченных ресурсов на доставку целевого объекта вплоть использования одного термоядерного заряда минимальной мощности. А для этого, кроме средств доставки и означенных взрывных устройств, понадобятся соответствующие вычислительные ресурсы, сеть космических телескопов и вероятно маяки на разного рода планетоидах.
Как-то так.

Конечно было, и многократно. Только никто не знает, какие здесь минимальные усилия должны быть, это ж бильярд, и можно ли найти подходящие шары в подходящих местах и в подходящее время - вопрос. Я думаю, что едва ли можно рассчитывать более, чем на одно столкновение, потому что фактически их итак приходится два вместе с падением на Марс.
Если использовать очень далёкие тела с облака Оорта с очень большой потенциальной энергией, то действительно можно довести усилия до одной боеголовки, но она лететь до цели будет очень долго - вплоть до сотен лет. А для более близких тел, например с пояса Койпера - одной боеголовки уже не хватит.
Да и то, коррекция всё равно нужна, идеальной точности с помощью взрыва и столкновения не добиться, всё равно нужны корректирующие малые взрывы или установка двигателя после основного импульса.

[crazy_terraformer]

Если существуют азотно-аммиачные койпероиды имеет смысл их обрушить на Марс не только для создания пригодной для дыхания азотно-кислородной атмосферы.
Можно создать плотную азотно-аммиачную атмосферу, где азота будет 2 с копейками атмосферы, а аммиака 0,5...0,9 атмосфер. Аммиак вполне может заменить воду и CO2 как парниковый газ. Водно-аммиачные растворы будут бежать с гор и полярных шапок в низины, образуя ручьи, реки и озёра и возможно моря. Углекислый газ будет вымыт из атмосферы и полярных шапок превратившись карбонат и гидрокарбонат аммония. Биоинженеры будущего создадут:
1)растения, водоросли и фотосинтезирующие организмы, использующие аммиак и аммоний и преобразующие их, карбонаты и гидрокарбонаты, воду,метан, пропан и бутан в более сложные органические соединения.
2) различные микроорганизмы-хемосинтетики от поверхности до глубоких слоёв коры какие-то будут разлагать мёртвую органику и аммиак, преобразуя аммиак в азот, а мёртвую органику в углекислый газ, метан, пропан и бутан, используя в качестве акцептора электронов оксиды металлов и воду; другие будут восстанавливать азот до аммиака; третьи будут синтезировать оганику из солей угольной кислоты и углекислого газа.
В конечном итоге будут образовываться биогенные месторождения полезных ископаемых (самородная медь, железо и ряд др. элементов), нарастать в атмосфере проценты кислорода и процент молекулярного азота за счёт разрушения аммиака и выделения связанного в слоях литосферы далёкие геологические эпохи азота. Также будут рас ти доля углекислого газа за счёт разрушения карбонатов. В перспективе надо заменить аммиак фреонами.
Надо только, чтобы давление азота в результате не достило 3-х атмосфер, иначе придётся разделять людей по чувствительности к азотному наркозу для проживания нечувствительных в низинах и на равнинах, а  чувствительных на плоскогорьях и в горах.
Вот такие Нью-Васюки.

[SpaceEngineer]

Осталось только завернуть Марс в поле ускорения времени и подождать пару лет, пока там пройдет пара сотен миллионов лет.

[crazy_terraformer]

В герметичных куполах после создания плотной атмосферы жить будет не кошерно?
Со скоростью биохимической генерации полезных ископаемых много не сделаешь, ибо есть такие мудренные штуки как химическая термодинамика и кинетика, но многие виды микроорганизмов-анаэробов уже существуют(то есть создавать их заново из ничего не надо), их только  (да задачка)надо адаптировать к высокому содержанию аммиака. А вот как адаптировать растения к аммиаку и переключить их на накопление достаточного количества кислорода в каком-то виде(сжатый кислород в специальных вакуолях или органах, или в виде перекисей) или немедленное его использование после выделения из воды.

[LonelyWanderer]

Как было на Земле

А как будет на Марсе, если мы с помощью транснептуновых объектов создадим похожую атмосферу?
По сравнению с Землёй есть разница: отсутствие вулканической активности, меньше солнечного света, более высокоразвитые формы жизни и помощь людей в их распространении.

На Земле изначально было мало СО2, потом он выделялся вулканами, но почему его не было до 3800 млн.лет назад? Чтобы вывести большую часть СО2 из атмосферы на Земле ушло более миллиарда лет. На Марсе с ледяными астероидами, наверное, прибудет много меньше СО2, и потому он свяжется быстрее. Но что будет после того, как он свяжется? Вулканической активности то нет, движения литосферных плит нет, растения начнут испытывать углекислотный голод.
Аммиак тоже распадался миллиард лет. Но он исчезал когда ещё жизнь была на зачаточном уровне, современные же формы жизни с активным содействием людей в их распространении, наверное, удалят весь аммиак быстрее.
Метан, наверное, переработается ещё быстрее.
В общей сложности основная часть эволюции земной атмосферы - около 2 млрд.лет. Марсианская атмосфера с учётом того, что света в 2 раза меньше, эволюционировала бы, наверное, 4 миллиарда лет, но это при одинаковой изначальной толщине атмосферы. А толщина должна быть достаточной - ведь гравитации то меньше, а мы хотим давление иметь нормальное.
За сколько времени люди смогут с помощью жизни переработать такую атмосферу, если будут повсюду способствовать распространению жизни, распылять семена, споры, чтобы на каждом квадратном метре, пригодном для жизни, были растения? На Земле ведь эти 2 миллиарда лет эволюция шла только в море, и в основном только на шельфе. А здесь мы можем попытаться использовать гораздо больший процент территории и более производительными организмами.
Не знаю, нужно, наверное, не меньше нескольких десятков миллионов лет. А что делать с СО2 - вообще большой вопрос.

[crazy_terraformer]

CO2 можно получать обрабатывая карбонатные породы азотной кислотой, нитраты сожрут растения и микрорганизмы. Или что уже несколько сложнее изыскивать и поставлять подходящие по составу койпероиды. Или изменить растения, грибы и микроорганизмы, чтобы они могли растворять карбонатные породы, чтобы фотосинтетики извлекали в основном углекислый газ в виде анионов угольной кислоты из водного раствора, в т.ч. аммониевых солей.
Солнца можно добавить, зря что ли Фобос и Деймос крутятся использовать их как якорь или основание для космических зеркал. Надо ещё придумать какую-то систему скрутки зеркал или быстрой замены, отбуксировать спутники дальше от планеты или поддерживать их орбиты искусственно.