Освоение Марса

[LonelyWanderer]

Давайте представим себе условное тело - идеальный шар с диаметром Марса, который вращается на орбите Марса.
Теперь представим себе, что мы по всему экватору этого шара построили сплошную полосу герметичных теплиц. Ширина полосы - 100 км.

Площадь получившейся полосы = 2ПR*100.
Светимость этой полосы составит = 2ПR*100*(постоянная Стефана-Больцамана)*Т^4.

Площадь проекции этой полосы к потоку солнечного излучения составляет примерно 2R*100.
Количество солнечного излучения, получаемого этой полосой (если она будет абсолютной чёрной) составит 2R*100*(солнечную постоянную).

В равновесии оба значения будут равны друг другу:
2ПR*100*(постоянная Стефана-Больцамана)*Т^4 = 2R*100*(солнечную постоянную).
П*(постоянная Стефана-Больцамана)*Т^4 = (солнечная постоянная).
Т = [(солнечная постоянная) / {П*(постоянная Стефана-Больцамана)}]^(1/4)
Та же формула будет справедлива для любой точки внутри этого пояса.

Подставив значение солнечной постоянной для южного лета (691 Вт/кв.м.), получаем, что равновесная температура тут составит 235К, т.е. -38С. Ясно, что зимой (в афелии) будет ещё хуже.

Теперь представим себе, что на ночь эта теплица укрывается эффективным покрытием, которое исключает как излучение, так и тепловой перенос.
В этом случае тепловая светимость уменьшится вдвое, т.е. ту часть, что под корнем, надо умножить на 2.
Получится, что в перигелии равновесная температура составит 297К, т.е. примерно +24С. Весьма комфортная температура!
В афелии равновесная температура составит 270,3К, т.е. примерно -3С.

Понятно, что и поверхность будет не на 100% черной, и "одеяло" будет не на 100% изолировать, но в первом приближении ситуация весьма обнадёживающая. Ведь мы же не учитывали, что стекло теплицы может пропускать свет внутрь, а ИК удерживать и не выпускать изнутри. И мы не учли возможности концентрировать солнечный свет, что тоже даст прибавку температуры.

Грубо говоря, бочка с прозрачным верхом и чёрным дном может содержать жидкую воду круглогодично, если на ночь такую бочку закрывать эффективным теплоизолятором.

Все это логически обосновать можно намного проще - Марс получает энергии в 2 раза меньше, Земля получает энергии в сутки столько же, сколько за день, а день в 2 раза короче суток. Поэтому если ночное излучение перекрыть на Марсе, то получится баланс как на Земле. На этом основании год назад я предлагал остановить вращение Марса, чтобы получить на подсолнечном полушарии столько же энергии, сколько на Земле, при этом непосредственно на подсолнечной точке энергии будет даже намного больше, чем на земном экваторе.

[VAKT]

во-вторых панели дороже зеркал и энто может тайный расчёт производителей панелей.

А что: это производители панелей диктуют свои условия покупателям которые в свою очередь на столько тупы, что не могут ничего ни посчитать ни даже нанять инженера который им посчитает ? Не городите ерунду! С двух панелей априори можно снять энергии больше, чем с одной панели и зеркала с его КПД<<100%.

[VAKT]

Осадочные породы у основания тоже имеются

Как будете доставлять сырьё ? Как, с каким КПД, будете транспортировать энергию ? Как будете её преобразовывать ? Откуда вообще всё необходимое для добычи и переработки взялось ?

[VAKT]

ЛЭП постоянного тока.Самая длинная HVDC линия в мире в настоящее время находится в Бразилии

И что из этого следует в контексте Марса ?

[VAKT]

там можно построить компрессорные станции запитываемые от СЭС с вершины и добывать воду,азот и CO2,благородные газы и кислород из воздуха.

Вы видели состав марсианский атмосферы ? А её плотность ? Прикиньте размеры и потребление станции по добыче кислорода из марсиансаого воздуха - тогда и будете что-то утверждать, а пока я вижу какой-то трэш.

[shuricos]

назад я предлагал остановить вращение Марса

Невозможная процедура на нынешнем (и обозримом) технологическом уровне.

[shuricos]

С двух панелей априори можно снять энергии больше, чем с одной панели и зеркала

Вам же уже ответили, что тут вопрос не в эффективности зеркала, а в перегреве панелей. Вот ещё:

С увеличением температуры фотогальванического элемента на 1°, его эффективность падает на 0,5 %. Эта зависимость не линейна и повышение температуры элемента на 10° приводит к снижению эффективности почти в два раза.

Но я повторюсь: фотоэлементы слишком сложны для молодой колонии, она просто не сможет их производить.
Технология должна быть предельно простой, а именно: металлические зеркала-концентраторы и металлическая труба-приёмник, в котором рабочее тело нагревается, получает кинетическую энергию и передаёт её турбине (или машине Стирлинга), которая кинетическую энергию преобразовывает в электрическую.

Причем, рабочее тело вовсе не обязательно должно быть водой.
Этим телом может быть жидкий СО2, например.

[LonelyWanderer]

во-вторых панели дороже зеркал и энто может тайный расчёт производителей панелей.

А что: это производители панелей диктуют свои условия покупателям которые в свою очередь на столько тупы, что не могут ничего ни посчитать ни даже нанять инженера который им посчитает ? Не городите ерунду! С двух панелей априори можно снять энергии больше, чем с одной панели и зеркала с его КПД<<100%.

Дело не в этом, а в том, что зеркальные системы значительно удорожают электростанцию за счёт необходимости слежения за солнцем, а во-вторых их КПД практически нулевая в облачную погоду, тогда как в обычных стационарных панелях остаётся выработка за счёт рассеянного света. Но на Марсе облаков нет, потому КПД зеркальных систем будет выше. А насчёт слежения за солнцем - выше предлагалось слежение за солнцем только по его годичной траектории с помощью линейных структур, т.е. только с одной степенью свободы, без суточного слежения,  и с очень медленным движением зеркал в течении года, что намного удешевляет слежение за солнцем. Похожие картинки здесь выкладывали, но с теплоносителем в фокусе, а не солнечными батареями.

[VAKT]

Вы определитесь, то ли вы специалист по ЛЭП, то ли вы специалист по водопроводным трубам,

Моё первое высшее - инженерная механика, специализация - инженер энергомеханических комплексов горного производства. И я изучал и в теории и на практике электротехнику/электрические машины, гидравлику/насосные установки, пневматику/пневматические машины, подъёмные установки, геологию (мало я считаю), проходху и т.д. Свой третий подземный я получил на шахте Засядько. Так что я имею понимание о чём говорю. А что за образование и кем работаете сейчас Вы ?

[VAKT]

Вам же уже ответили, что тут вопрос не в эффективности зеркала, а в перегреве панелей

Это был не ответ, а отписка. КПД связки зеркало+панель не может быть выше КПД панель+панель. Вы хотите это оспорить ?

[VAKT]

зеркальные системы значительно удорожают электростанцию за счёт необходимости слежения за солнц

А что - панели не нужно поворачивать вслед за положением СОЛНЦА ? ? ? Или Вы хотите иметь мизерный выход энергии ?

Но на Марсе облаков нет,

Да ладно - Вы серьёзно ? Откуда Вы такую ахинею черпаете ?

[crazy_terraformer]

во-вторых панели дороже зеркал и энто может тайный расчёт производителей панелей.

А что: это производители панелей диктуют свои условия покупателям которые в свою очередь на столько тупы, что не могут ничего ни посчитать ни даже нанять инженера который им посчитает ? Не городите ерунду! С двух панелей априори можно снять энергии больше, чем с одной панели и зеркала с его КПД<<100%.

Однако, есть же люди без чувства юмора!

[Зануда]

А что - панели не нужно поворачивать вслед за положением СОЛНЦА ? ? ? Или Вы хотите иметь мизерный выход энергии ?

Панели можно не поворачивать вслед за Солнцем - это снижает эффективность в разы, но не до нуля. Кстати, для снижения снижения эффективности применяется специальное текстурированное стекло - "в пупырышках".

[shuricos]

Вам же уже ответили, что тут вопрос не в эффективности зеркала, а в перегреве панелей

Это был не ответ, а отписка. КПД связки зеркало+панель не может быть выше КПД панель+панель. Вы хотите это оспорить ?

Это именно ответ. Полный и исчерпывающий - не только указывающий на то, что "панель+зеркало" в земных условиях даёт меньший КПД, но и объясняющий "почему": проблема не в зеркале, а в панели.

[shuricos]

панели не нужно поворачивать вслед за положением СОЛНЦА ?

[crazy_terraformer]

назад я предлагал остановить вращение Марса

Невозможная процедура на нынешнем (и обозримом) технологическом уровне.

Как же? Можно ногами, как там у Высоцкого:

От границы мы Землю вертели назад
Было дело сначала,
Но обратно ее закрутил наш комбат,
Оттолкнувшись ногой от Урала.

Вам же уже ответили, что тут вопрос не в эффективности зеркала, а в перегреве панелей

Это был не ответ, а отписка. КПД связки зеркало+панель не может быть выше КПД панель+панель. Вы хотите это оспорить ?

Берём не одно зеркало и панель,  , а одно зеркало и панель, и ещё одно зеркало и панель. В сумме КПД будет выше, чем просто у двух панелей.
Не выспались?

[VAKT]

shuricos: зачем Вы приводите фотографию ЗЕМНОЙ СЭС ? У Вас на Марсе такая же солнечная постоянная ? Или есть возможность приволочь, установить и обслуживать такое же количество панелей, чтобы компенсировать сниженный КПД ?

[shuricos]

shuricos: зачем Вы приводите фотографию ЗЕМНОЙ СЭС ? У Вас на Марсе такая же солнечная постоянная ? Или есть возможность приволочь, установить и обслуживать такое же количество панелей, чтобы компенсировать сниженный КПД ?

Приводы наведения тоже надо тащить с Земли. И проще притащить дополнительный кусочек панели, чем привод.
Тем более, что в условиях марсианского мороза и пыли любой привод очень уязвим.

[LonelyWanderer]

Вы определитесь, то ли вы специалист по ЛЭП, то ли вы специалист по водопроводным трубам,

Моё первое высшее - инженерная механика, специализация - инженер энергомеханических комплексов горного производства. И я изучал и в теории и на практике электротехнику/электрические машины, гидравлику/насосные установки, пневматику/пневматические машины, подъёмные установки, геологию (мало я считаю), проходху и т.д. Свой третий подземный я получил на шахте Засядько. Так что я имею понимание о чём говорю. А что за образование и кем работаете сейчас Вы ?

Во-первых, вы ни о чем не говорите, вы обосновываете только так: "у меня образование, а вы не правы". Я спрашивал конкретику, в чем именно я не прав. В частности по ЛЭП постоянного тока и по сопротивлению в трубах. Сдается, что вы и специалист такой. Я тоже учился в вузе, из них 3 года по технической специальности, и я знаю как учатся многие студенты, которые затем кичатся своим образованием. Ну а подавляющее большинство инженеров на самом деле знают по части формул и расчетов гораздо меньше, чем студенты, т.к. уже давно все забыли, чему обучались. Вы же пришли на рабочее место, работаете на всем готовом, много ли вы формул запомнили со времён учебы, много ли вы сейчас проектируте, какую установку вы в данный момент создаёте, или вы просто банальный начальник смены или начальник цеха или любой другой начальник, который уже забыл простейшие законы физики, но командует подчинёнными, ведет всякие журналы, отчётность и т.д.? Последние ваши рассуждения показывают именно это, вы даже элементарные вещи не можете понять, вы не смогли понять для чего нужна линейная структура  солнечных батарей, и как таким образом ликвидируется необходимость суточного гонизонтального слежения за солнцем, оставляя лишь медленное годовое вертикальное слежение, я это объяснял неоднократно, и даже визуализировал. Если вы не поняли такую простую вещь, удивительно, как вы вообще в/о получили.
 И когда я говорил об отсутствии облаков на Марсе, вы прекрасно поняли, что я имел ввиду, или же докажите, что они, облака, имеют значение.

[crazy_terraformer]

Но на Марсе облаков нет, потому КПД зеркальных систем будет выше.

Исследования, проведенные в 2013 году с помощью инструмента Mars Climate Sounder, установленного на аппарате MRO, показали, что в марсианской атмосфере больше водяного пара, чем предполагалось ранее, и больше, чем в верхних слоях атмосферы Земли. Он находится в водно-ледяных облаках, расположенных на высоте от 10 до 30 километров, сосредоточенных в основном на экваторе и наблюдающихся практически на протяжении всего года. Они состоят из частичек льда и водяного пара....
Низкая плотность не мешает атмосфере формировать масштабные пыльные бури и смерчи, ветра, туманы, облака, влиять на климат и поверхность планеты.

Seasonal winds sweep off the poles at speeds approaching 400 kilometres per hour (250 mph) and transport large amounts of dust and water vapor giving rise to Earth-like frost and large cirrus clouds. These clouds of water-ice were photographed by the Opportunity rover in 2004. NASA scientists working on the Phoenix Mars mission confirmed on July 31, 2008 that they had indeed found subsurface water ice at Mars's northern polar region.

http://sci-hub.cc/10.1126/science.1172344
Whiteway, J. A.; Komguem, L.; Dickinson, C.; Cook, C.; Illnicki, M.; Seabrook, J.; Popovici, V.; Duck, T. J.; Davy, R.; Taylor, P. A.; Pathak, J.; Fisher, D.; Carswell, A. I.; Daly, M.; Hipkin, V.; Zent, A. P.; Hecht, M. H.; Wood, S. E.; Tamppari, L. K.; Renno, N.; Moores, J. E.; Lemmon, M. T.; Daerden, F.; Smith, P. H. (2009). "Mars Water-Ice Clouds and Precipitation". Science. 325 (5936): 68–70. Bibcode:2009Sci...325...68W. doi:10.1126/science.1172344 (inactive 2017-01-15). PMID 19574386.
Перистые есть. Но это как бы не то.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/Ice_Clouds_in_Martian_Arctic.gif