Освоение Марса

[николай теллалов]

Мы говорим о космической станции для конкретно полёта на Марс.

Как это - станция для полета на Марс? Давайте определимся с терминологией:

Космический корабль - небольшой аппарат с мощными двигателями (большим дельта V), курсирующий между планетами.

Космическая станция - массивная конструкция со слабыми двигателями (малым дельта V), ограниченная орбитой планеты.

Ничто не мешает станции орбитировать около двух и более планет, периодически сближаясь с каждой из них.
Станция такая и "паром", и лаборатория изучения космоса, и даже экспериментальный космоград (для накопления опыта орбитального ПМЖ - мегастанции и астероколонии будущего; или же убедит, что такое ПМЖ при настоящем статусе человеческого организма абсолютно исключено).

[AlexAV]

Свежий обзор по проблеме климата раннего Марса: https://www.nature.com/articles/s41561-018-0093-9

Основные выводы - наблюдаемый факты говорят, что на протяжение Нойской и в начале Гесперийской эры Марс имел гидрологический цикл сходный с Землёй, хотя скорее всего был существенно суше. При этом геологические данные и результаты климатического моделирования свидетельствуют против существования значимых по размеру ледовых щитов на Марсе прошлого, что по всей видимости ограничивает количество воды на раннем Марсе эффективным слоем не более 200 м (т.е. исходно на Марсе воды было немного, значительно меньше чем у Земли, для которой этот параметр составляет около 2800 метров). Механизм обеспечивающий сравнительно тёплый климат раннего Марса всё ещё не до конца ясен. Наилучшим объяснением сейчас является гипотеза богатой водородом атмосферы. Т.е. из всех сколько-нибудь реалистичных вариантов необходимые условия даёт по сути только атмосфере состоящая из смеси СO2 и H2 c долей водорода >5%.

Последнее кстати позволяет хорошо объяснить и быстрый переход Марса к современному состоянию по мере затухания тектонической активности, водород слабая марсианская гравитация удерживает плохо, плюс его Марс будет терять по гидродинамическому механизму, а в этом случае поток лёгкого газа может увлекать и вести к потере молекул тяжёлого, который бы сам по себе планетой хорошо удерживался бы (исчезновение большого объёма более тяжёлых газов, скажем азота, без этого дополнительного механизма связанного с увлечением потоком водорода для Марса очень сложно объяснить, попросту по сути ни одна модель диссипации не даёт темпы его потерь более нескольких десятков мбар за миллиард лет, т.е. даже марсианской гравитации для удержания плотной атмосферы таких газов самих по себе было бы достаточно).

[SpaceEngineer]

Ничто не мешает станции орбитировать около двух и более планет, периодически сближаясь с каждой из них.

Это называется "циклер", и это всё-таки корабль, т.к. как ни крути, требует серьезного дельта-V. И это дело отдаленного будущего. Мы же тут вроде как обсуждаем первые корабли "для бедных", поэтому трос с противовесом - идеальный вариант.

[SpaceEngineer]

Последнее кстати позволяет хорошо объяснить и быстрый переход Марса к современному состоянию по мере затухания тектонической активности, водород слабая марсианская гравитация удерживает плохо, плюс его Марс будет терять по гидродинамическому механизму, а в этом случае поток лёгкого газа может увлекать и вести к потере молекул тяжёлого, который бы сам по себе планетой хорошо удерживался бы (исчезновение большого объёма более тяжёлых газов, скажем азота, без этого дополнительного механизма связанного с увлечением потоком водорода для Марса очень сложно объяснить, попросту по сути ни одна модель диссипации не даёт темпы его потерь более нескольких десятков мбар за миллиард лет, т.е. даже марсианской гравитации для удержания плотной атмосферы таких газов самих по себе было бы достаточно).

Значит водород должен обнаруживаться в микрополостях марсианских пород. В метеоритах тех же. Или это нереально по причине того, что водород просачивается через любые материалы?

[николай теллалов]

Ничто не мешает станции орбитировать около двух и более планет, периодически сближаясь с каждой из них.

Это называется "циклер", и это всё-таки корабль, т.к. как ни крути, требует серьезного дельта-V. И это дело отдаленного будущего. Мы же тут вроде как обсуждаем первые корабли "для бедных", поэтому трос с противовесом - идеальный вариант.

Скорее таки станция (по крайней мере Олдрин проект циклера именовал станцией), но соглашусь, так как вы куда больше меня разбираетесь, вкл и со строгой терминологией.

Что касается концепта "корабля для бедных", то имхо это рискованный, нестратегический и несистемный подход.
Все равно что вместо нефтеперерабатывающего предприятия довольствоваться  оравой кустарных "нефтесамогонов". Да,  предприятие строить долго, но конечная эфективность, качество и безопасность производства очевидны.

[LonelyWanderer]

Мы говорим о космической станции для конкретно полёта на Марс.

Как это - станция для полета на Марс? Давайте определимся с терминологией:

Космический корабль - небольшой аппарат с мощными двигателями (большим дельта V), курсирующий между планетами.

Космическая станция - массивная конструкция со слабыми двигателями (малым дельта V), ограниченная орбитой планеты.

А большой межпланетный корабль тогда как обозвать? НЛО?

[LonelyWanderer]

Статью о циклере я не читал, ибо инглиш я не очень хорошо знаю. Но судя по видео, там используется некий резонанс между Марсом и Землёй, раз корабль может последовательно и многократно попадать то к Земле, то к Марсу. Сомневаюсь, что такой резонанс существует, скорее всего он будет требовать постоянной и существенной подпитки реактивным топливом и постоянного посещения реактивным топливом, в противном же случае просто сойдёт с трассы. Поэтому и позабыли об этом варианте.

[николай теллалов]

Статью о циклере я не читал, ибо инглиш я не очень хорошо знаю. Но судя по видео, там используется некий резонанс между Марсом и Землёй, раз корабль может последовательно и многократно попадать то к Земле, то к Марсу. Сомневаюсь, что такой резонанс существует, скорее всего он будет требовать постоянной и существенной подпитки реактивным топливом и постоянного посещения реактивным топливом, в противном же случае просто сойдёт с трассы. Поэтому и позабыли об этом варианте.

Позабыли по причине малодушия чиновников Насы.
Олдрину как-то больше верится, что циклер вполне пригодный проект.
Просто ИНВЕСТОРОВ, простите за дурное слово, не привлекает.

Топлива, согласно Олдрину нужно немного, да и поставки оного подразумеваются, коли к циклеру будут стыковать модули с Земли для посадки на Марс (лучше на базу Фобос, оттуда на Марс с пересадкой, имхо), и с Марса для возвращения на Землю (лучше на Лунные базы).
В стыкуемых модулях неужто не найдется место для топлива?! (обычная вода например, для паровых корекционных двигателей).

[AlexAV]

Значит водород должен обнаруживаться в микрополостях марсианских пород. В метеоритах тех же. Или это нереально по причине того, что водород просачивается через любые материалы?

Маловероятно. Он достаточно быстро диффундирует в большинстве материалов, а эпоха богатой водородом атмосферы была очень давно, несколько миллиардов лет назад. Весь водород от той эпохи давно уже их грунта  вышел и рассеялся в космическом пространстве.

[николай теллалов]

Значит водород должен обнаруживаться в микрополостях марсианских пород. В метеоритах тех же. Или это нереально по причине того, что водород просачивается через любые материалы?

Маловероятно. Он достаточно быстро диффундирует в большинстве материалов, а эпоха богатой водородом атмосферы была очень давно, несколько миллиардов лет назад. Весь водород от той эпохи давно уже их грунта  вышел и рассеялся в космическом пространстве.

Некая, не могу судить какая именно часть водорода останется в форме ОН-групп в минералах, даже если поверхностный слой "выветривается", то чуток глубже должно остаться.

[SpaceEngineer]

А большой межпланетный корабль тогда как обозвать? НЛО?

Так и называть - большой корабль. Где-то была картинка с классификацией, в виде треугольника. Переходы между классами нечёткие, разумеется.

[Dem]

Но судя по видео, там используется некий резонанс между Марсом и Землёй, раз корабль может последовательно и многократно попадать то к Земле, то к Марсу. Сомневаюсь, что такой резонанс существует

Резонанс существует, его даже из Тициуса-Боде узнать можно, но там получается повторяемость раз в 42 года что ли...

[Юрий Б.]

подняв давление до нескольких десятков миллибар можно будет существенно снизить испаряемость и облегчить удержание воды.

Испаряемость не зависит от давления.

Количество испаренной жидкости равно количеству подводимого тепла, деленого на удельную теплоту испарения.

[LonelyWanderer]

подняв давление до нескольких десятков миллибар можно будет существенно снизить испаряемость и облегчить удержание воды.

Испаряемость не зависит от давления.

Количество испаренной жидкости равно количеству подводимого тепла, деленого на удельную теплоту испарения.

Видел на ютубе опыты с водой в вакуумной камере. По мере выкачивания воздуха и приближения давления к точке кипения воды там пошел пар до того, как вода закипела. Никто ничего не нагревал, наоборот вода стремилась замёрзнуть из-за падения давления воздуха над ней. Думаю, что скорость испарения воды при давлении кипения в 5 градусов и фактической температуре воды в 3 градуса будет сопоставимым со скоростью испарения воды в нормальном давлении при температуре в 98 градусов (конечно, при ненасыщенным влагой воздухе). По-крайней мере уж куда больше, чем при температуре 3 градуса и нормальном давлении при этом.

[Rattus]

Испаряемость не зависит от давления.

То-то чуть ли не в каждой химической лабе роторный испаритель или лиофильная сушка стоят - для украшения столов, надо полагать.

[crazy_terraformer]

Какое-там! Это предметы культа для любого посвящённого в сакральные химические или микробиологические знания.

[Зануда]

Количество испаренной жидкости равно количеству подводимого тепла, деленого на удельную теплоту испарения.

А удельная теплота испарения зависит от давления, потому что зависит от температуры. Чем ближе к критической точке, тем она (теплота испарения) меньше. Другой вопрос - для воды разница этих самых теплот при нуле цельсия и при плюс двадцати будет невелика...

[Technecy]

Механизм обеспечивающий сравнительно тёплый климат раннего Марса всё ещё не до конца ясен.

Зависит от того где тогда Марс был. Мне думается, что если что то непонятно и невозможно объяснить, то это признак неверных исходных данных.

[SpaceEngineer]

Богатая водородом атмосфера прекрасно объясняет. Для Земли, кстати, тоже (парадокс слабого молодого Солнца).

[Technecy]

Богатая водородом атмосфера прекрасно объясняет.

Возможно. Только у Марса нет водорода в атмосфере.

И не было никогда.