Освоение Марса

[noxx77]

Посчитали и испугались, что все слишком хорошо.
Бывает...

Я всегда говорил, что выращивание еды только на искусственном освещении - пока невозможно. На самообеспечение тут никак не выйти. Поэтому и изыскиваю способы использования освещения естественного - купола, световые колодца, прозрачные трубы и т.д.

Юэгун-1 98% замыкание по всем параметрам на светодиодах. Добавьте мощностей + вода, азот и СО2 из внешних ресурсов - получаем расширенное производство.

[noxx77]

а фотосинтезирующую часть заменить синтезом от электричества - оно уже начинает быть интересным.

Запихать окисление водорода (СО2+Н2) как у ралстонии. Вполне обычные электролизёр и очиститель от углекислоты + организмы-окислители.

[crazy_terraformer]

Полагаю правильно будет выращивать цианобактерии из штаммов, которые используются в пищу (коммерческие названия - спирулина и носток), на поверхности в цилиндрических баках с водой из триплекса, лежащих на боковой поверхностью на опорах. Эти баки должны быть заключены в герметичные полуциндрические контейнеры с несколькими арочными рамами из триплекса, между рамами должен быть залит вязкий прозрачный силикон, который не будет менять свой объём при охлаждении и нагревании в опасных для стекла пределах. Можно было бы использовать длинные трубы, но повреждённый бак проще изолировать от всей остальной системы и вывести для ремонта в герметичное защищённое от радиации пространство. Трубы, по которым подаются CO2, N2 и минеральные соли с водой, и трубы, по которым отводится часть живого и мёртвого биоматериала и продуктов его метаболизма и распада, будут заглублены в грунт, сдублированы(на случай аварии и планового ремонта), будут иметь аварийные клапаны и параллельные соединения между своими дублями, имеющими аналогичные функции.
А уже клеточная биомасса спирулины и ностока послужит источником питательных веществ для людей, животных, для культивируемых штаммов дрожжей и микроорганизмов. Картофель по большей части состоит из картофельного крахмала. Этот крахмал можно производить с помощью гмо-дрожжей и других гмо- микроорганизмов, как и прочие добавки. Очищенный крахмал смешивается белками, жирами и витаминами, и необходимыми солями. Какие-то разновидности белков и углеводов, как и сам крахмал, с тем или иным количеством воды могут послужить в качестве клея для текстурирования полученной массы в шарики, кубики и прочие формы, имитирующие очищенный сырой и сублимированный картофель.
Так же можно производить текстураты мяса и рыбы, овощей, плодов и ягод, искусственную икру. Либо выращивать животных на спирулине и её аналогах. Овощи и плодовые и ягодные культуры для питания людей же требуют меньше места, чем производство зерна, поэтому их будет проще выращивать на гидропонике в безопасных для человека условиях.
Вместо выращивания плодов и ягод на деревьях- крупномерах их можно выращивать на карликах и в кустовой форме.

[LonelyWanderer]

Зачем баки из стекла? Когда мы обсуждаем оранжереи, купола, световые колодцы, трубы - имеем ввиду выращивание высших наземных растений, т.е. яблоньку, картошечку. Потому что все эти конструкции должны держать атмосферное давление. Когда мы говорим о низших водных растениях все эти сложности становятся неактуальными. Вода на Марсе в жидком виде существовать может, а значит не нужно создавать дорогие стеклянные баки, потом чинить их,  а ещё чистить нужно изнутри. Достаточно налить бассейн воды и прикрыть его стеклянной крышей, можно даже негерметичной - для возврата быстро испаряющейся воды.
К такому бассейну и доступ легко обеспечить - просто ко дну бассейна подвести трубу, достаточно широкую, например для человека или для машины-сборщика урожая, чтобы эта труба шла прямо вниз или по диагонали на глубину не менее 27 метров - тогда колония может с бассейном связываться непосредственно, без шлюзов и других ухищрений - просто трубой, открытой с обеих сторон. Давление воды и воздуха в колонии уравновешивали бы друг друга. Тогда местный колхозник просто запускает плавающий телеуправляемый трактор в эту трубу, и никаких операций по шлюзованию. И поверхности никакие изнутри не надо чистить, т.к. поверхность воды - воздух, а не стекло.

[дерево]

Зачем баки из стекла? Когда мы обсуждаем оранжереи, купола, световые колодцы, трубы - имеем ввиду выращивание высших наземных растений, т.е. яблоньку, картошечку. Потому что все эти конструкции должны держать атмосферное давление.

Зачем им атмосферное давление? Зачем им 80 кПа азота? Зачем им кислорода в 1000 раз больше, чем углекислоты?
Скорость потребления деревьями кислорода ночью не больше скорости потребления углекислоты на свету (иначе бы в среднем за сутки растения потребляли кислород, а не вырабатывали бы его). На Земле растения существуют при 0,03 кПа углекислоты. Кислорода им нужно не на порядки больше.
Значит для деревьев должно быть достаточно атмосферы ~2,5 кПа (0,025 атм), из которых ~2 кПа воды (для поддержания влажности под 100% при 20°C), до 0,4 кПа кислорода и до 0,1 кПа углекислоты.

[LonelyWanderer]

Это было бы, конечно, не плохо, но могут ли фактически растения расти в такой атмосфере? Где-то это уже обсуждалось..

[Андрей Астрофизический]

Зачем им атмосферное давление?

Для того чтобы растения могли сохранять давление, необходимое для протекания всех нужных процессов, внутри своих клеток.
Вот именно для этого им надо давление "каких нибудь газов", хоть они эти газы и не будут потреблять.

[LonelyWanderer]

Зачем им атмосферное давление?

Для того чтобы растения могли сохранять давление, необходимое для протекания всех нужных процессов, внутри своих клеток.
Вот именно для этого им надо давление "каких нибудь газов", хоть они эти газы и не будут потреблять.

В открытой воде в бассейне тоже растворимость газов быстро падает с падением давления. Думаю, там растворенных газов будет очень мало. Однако и рост давления в воде с глубиной быстро растет, например давление, вдвое выше давления марсианской атмосферы  на глубине уже в 26 сантиметров. Однако еще бОльшая глубина - это падение прозрачности. Думаю, оптимальная глубина бассейна в районе 1-3 метров (т.е. 0.03-0.1 атмосфер). Не знаю, какова может быть урожайность при низком давлении воды.

[дерево]

~2,5 кПа, действительно, мало. От солнечного света температура растений может стать больше окружающей среды, тем более при разреженной атмосфере будет хуже теплообмен. Также за счёт внутренних процессов в клетках местами может температура ещё повышаться. Поэтому суммарное давление должно быть больше давления насыщенных паров воды при ~40°C, чтобы вода в листьях не закипала. Это уже ~7 кПа (из которых остаётся ~2 кПа воды и ~5 кПа кислорода с углекислотой, оптимальное соотношение которых не удаётся найти). Давление на порядок меньше, чем в жилых помещениях.

Это было бы, конечно, не плохо, но могут ли фактически растения расти в такой атмосфере? Где-то это уже обсуждалось..

Предварительно нашлось только упоминание вековой давности в Цели звездоплавания. Константин Циолковский. 1929

[crazy_terraformer]

Минититаноформирование Марса может стать этапом терраформирования или окончательной формой преобразования его атмосферы.
Только вместо метана(из-за его быстрой диссипации) из всего углекислого газа или его части будет синтезироваться и выбрасываться в атмосферу этан(С2H6), пропан(C3H8), диметиловый эфир (H3C-O-CH3), метоксиметан или метилэтиловый эфир (H3C-O-C2H5). Парниковый эффект вызванный этими газами приведёт к испарению углекислотных полярных шапок и выделению углекислого газа из толщи грунта при разрушении вечной мерзлоты. Люди и биосфера будет находиться в герметичных биомах(и эти биомы будут прирастать объёмом и числом), а вне их будет атмосфера из смеси этих двух углеводородов и этих двух простых эфиров с углекислым газом и водяным паром. Самое главное - появятся водоёмы(воду будет проще добывать), затем растает вечная мерзлота, можно будет использовать анаэробов для биогеохимической переработки верхних слоёв литосферы для создания месторождений полезных ископаемых(в том числе фторидов) и извлечения азота.

Можно было бы добавить аммиака или монометиламина и диметиламина, но тогда надо выпиливать большую часть углекислого газа из атмосферы, и ещё эти три соединения будут растворяться в воде и растворять карбонатные отложения, не говоря об их токсичности(хотя при высоком давлении внутри обитаемых объёмов проникновение аммиака и метиламинов газов внутрь возможно только при выравнивании давлений с окружающей средой, т.е. смерть от гипоксии и разрыва альвеол наступит раньше).

Желательны поставки аммиака и водорода(если его добыча или производство с доставкой выйдут достаточно дёшево) извне, для связывания избытка производимого из углекислого газа, местной воды и оксидов металлов кислорода в воду на определённом этапе. Аммиак можно поставлять в виде водно-аммиачных комет или мелких койпероидов, извлекая затем его из атмосферы после импактов. Азот повысит давление атмосферы до нужных параметров, а заодно вместо пустыни Марс превратится в планету с морями и океаном.

После накопления достаточных запасов фторидов биотехнологическим путём с использованием видов фотосинтетиков(модифицированных цианобактерий или иных анаэробов) для первоначального извлечения фтора из грунта в парниках и теплицах место углеводородов и эфиров в атмосфере Марса начнут заменять суперпарниковые фториды, а кислород станет выбрасываться в атмосферу. После поднятия концентрации кислорода в атмосфере достаточного для культивирования высших растений и водорослей эукариотов можно переходить к извлечению фтора с помощью их гмо-форм.

[дерево]

Только вместо метана(из-за его быстрой диссипации)

Насколько быстрой? Тепловая скорость движения молекул метана и аммиака в несколько раз меньше 1ой космической, а потому скорость рассеивания будет в основном определятся УФ излучением от Солнца.

Минититаноформирование Марса
...
 а заодно вместо пустыни Марс превратится в планету с морями и океаном.

Это уже мегатерроформирование.

Аммиак можно поставлять в виде водно-аммиачных комет или мелких койпероидов, извлекая затем его из атмосферы после импактов. Азот повысит давление атмосферы до нужных параметров, а заодно вместо пустыни Марс превратится в планету с морями и океаном.

После накопления достаточных запасов фторидов биотехнологическим путём с использованием видов фотосинтетиков(модифицированных цианобактерий или иных анаэробов) для первоначального извлечения фтора из грунта в парниках и теплицах место углеводородов и эфиров в атмосфере Марса начнут заменять суперпарниковые фториды, а кислород станет выбрасываться в атмосферу. После поднятия концентрации кислорода в атмосфере достаточного для культивирования высших растений и водорослей эукариотов можно переходить к извлечению фтора с помощью их гмо-форм.

Если вода будет только побочным продуктом от поставок парниковых газов, то её на моря, и тем более океаны, не хватит. Воды не хватит даже, чтобы обеспечить в атмосфере необходимую высшим растениям влажность.

В кометах метана должно быть в пару раз больше, чем аммиака (исходя из соотношения азота и углерода в солнечной системе), в сумме их должно быть 10...20% в зависимости от доли камня. Поэтому производить парниковые газы может оказаться энерго-затратнее, чем отправлять кометы. В земной атмосфере ~0,018 кг/м² метана и он уже считается ощутимо создающим парниковый эффект. Для сильного парникового эффекта должно хватить максимум на 3 порядка больше, значит на Марс достаточно сбросить всего лишь <10¹⁶ кг комет. А для океана нужно ещё на 4 порядка больше.

[Technecy]

Возникло 2 мысли.
1- На сколько планируется подъём температуры планеты?
2- На чём будет основана энергетика марсиан после успешной терраформации(или скорее титаноформации) всякими дрянными и вонючими газами?

[SpaceEngineer]

Коммунизм - это не сказки.
Это гораздо бОльшее.
Коммунизм - это лазурная мечта, мечта человечества о справедливом мире. О мире, где нет разделения на  людей первого и второго сорта, где нет культа богатства и культа вещей...

Но ведь в реальности люди делятся! Или вы готовы поставить в один ряд алкоголика Васю из соседнего подъезда и Вернера фон Брауна? Даешь одинаковые зарплаты и качество жизни всем!

И после несильно долгого кумеканья понимаем, что макрорепликаторам только для преодоления порога Эйгена требуются дичайшие масштабы и ресурсы из-за древнего заклятия чОрного колдуна Людвига Больцмана, а микрорепликаторы возможны только на базе коллоидных систем биополимеров со всеми их физическими ограничениями, уже несколько миллиардов лет наглядно демонстрируемыми живой природой - из-за проклятия другого чорного колдуна - Дмитрия Менделеева.

Но ведь можно скрестить ежа с ужом. Микролеприкаторы - это мозги системы, макро - все остальное железо. Железо изготавливается традиционным способом с помощью тех "рук" и другого железа, которые имеются в наличии. Как рабочий пример - само человечество со всей его техникой.

[noxx77]

Или вы готовы поставить в один ряд алкоголика Васю из соседнего подъезда и Вернера фон Брауна?

В том-то и дело, что общество не должно производить алкоголиков. В конце концов, у человека может быть дофига стимулов, как не попасть в эту яму, так и выбраться из неё. Что качается штурмбаннфюрера СС Вернера фон Брауна, и прочих одарённых личностей, то работать не обязательно за длинную бумажку. Есть другая валюта: ответственность в важном деле, уважение, воплощение мечты, просто азарт конструктора/исследователя.

[Rattus]

Микролеприкаторы - это мозги системы, макро - все остальное железо.

Soft Machines Ричарда Джонса. Возможно, в этом что-то есть и на масштабе чуть меньшем, чем разводной ключ в руках техника-гнома...
Радикально физических границ это, конечно, не раздвинет, но мысль на первый взгляд интересная - надо бы её подумать...

[Technecy]

надо бы её подумать...

Чё тут думать.

[crazy_terraformer]

Возникло 2 мысли.
1- На сколько планируется подъём температуры планеты?

Прежде всего надо растопить водяной лёд полярных шапок и вечной мерзлоты, на Марсе вода при данном давлении может существовать только в виде пара и льда, и высококонцентрированного солевого раствора. Рост содержания паров воды из-за роста температуры поднимет давление атмосферы и на поверхности смогут существовать всё менее и менее концентрированные растворы солей в воде, пока наконец не появятся пресные водоёмы(болота и озёра). Водоёмы с солёной и пресной водой нужны для более простой добычи воды и лучшего охлаждения внешних теплообменников различных производств и электростанций.
А для конкретного ответа на этот вопрос нужно искать таблицы и справочные данные.
Примем на веру следующий тезис, о том что:

Тепловая скорость движения молекул метана и аммиака в несколько раз меньше 1ой космической, а потому скорость рассеивания будет в основном определятся УФ излучением от Солнца.

Следовательно основным газом у нас будет метан, так как на Марсе он всегда будет газом, и для его синтеза в процессе Фишера-Тропша имеется селективный катализатор Ni(если нет на Марсе месторождений, можно добыть на железо-никелевых астероидах пояса ), носитель MgO(магний распространённый элемент), температура 250౼500°С( можно отбирать часть горячего CO2 из первого контура охлаждения охлаждаемого им ядерного реактора(уран и торий можно поставлять с Луны и возможно с Меркурия), или греть иным образом).
Парниковый эквивале́нт CO2 для метана на Земле на период 20 лет 72, примем тоже самое для Марса, на Марсе нет(мизерное количество) свободного кислорода и его активных форм, так что 20 лет могут растянутся на тысячу или несколько тысяч лет.

Неправда, на Марсе всего 10 атм углекислого газа достаточно для земной температуры.

Есть следующее исследование на этот счёт. 3D modelling of the early Martian Climate under a denser CO2 atmosphere: Temperatures
and CO2 ice clouds.



В общем не очень жарко.

В этой же статье есть данные для моделирования атмосферы с давлением от 0,1 до 5 бар. Максимальная температура достигается при давление около 2 бар чистого углекислого газа. снова А при дальнейшем его увеличении  температура начинает снова падать из-за роста альбедо в следствие образования облаков из сухого льда и ледников из него же на поверхности.

P.S. Здесь есть правда следующий момент. В работе они моделировали Марс Гесперийской эры и поэтому светимость солнца бралась такая, которая была тогда (т.е. только 75% от современной). Если взять современную светимость, то ситуация должна конечно несколько улучшиться.

Не сочтите за оверквотинг, просто данные тут чрезвычайно интересные, надо бы их напомнить.

Если я правильно понял картинки в среднем ряду, там указаны максимумы среднедневных температур. Проще говоря, это среднедневные температуры летом.  А нижний ряд - это дневные температуры летом.

Т.е. даже в самом благоприятном случае будет всего пара районов со среднедневными летними температурами в -3...-13°С. В остальных местах будет ещё холоднее. Летом в отдельные дни температура местами может превысить +7°С, будут значительные области с околонулевыми дневными максимумами -3...+7°С.

Но тут важно последнее замечание AlexAV. Если сейчас солнечная постоянная на уровне Марса на треть выше прежней, то эффективная температура планеты должна повыситься на 7.45%, т.е. примерно на 19°.

Это значит, что среднедневная температура летом будет околонулевой или положительной на всей территории Великих Северных Равнин и в Элладе. Летом в полдень практически на всём Марсе до 60-ых параллелей температуры будут положительными, а на обширных территориях смогут достигать +20°С и даже больше.

Но такие большие дневные максимумы при околонулевой средней дневной температуре означают, что ночью эти районы будут подвергаться сильным зАморозкам, что крайне неблагоприятно влияет на растительность. Т.е. планета всё равно оказывается слишком холодной. Даже в низменности Эллада климат будет примерно как в Тикси, на Великих Северных равнинах - как на острове Врангеля. Вся остальная территория - как антарктические сухие пустыни.

Но хуже всего - водный режим. Там будет очень сухо. Даже при благоприятном температурном режиме там получится пустыня.
А ещё там нечем будет дышать (атмосфера на 100% состоит из СО2), поэтому терраформированной такую планету считать нельзя.

Если верить товарищам AV и shuricos, и представленной статье давление CO2, на которое следует ориентироваться для расчёта давления CH3, 2-5 бар.

(кликните для показа/скрытия)

2/72=1/36=~0,0278 бара
5/72=~0,0278+3/72=~0,0694 бара

Эквивалент в метане ~0,0278-0,0694 бара=2777,78-6944,44 Па. Насколько я понимаю, это марсианские паскали.

(кликните для показа/скрытия)

1 Па=1 Н·м⁻²
Площадь Марса =1,4437·10⁸км²=1,4437·10¹⁴м²
Вес метана на Марсе составит F=~4,0103·10¹⁷-10,0257·10¹⁷Н
gМарса=3,711 м/с²
Масса метана=F/gМарса=1,081·10¹⁷-2,702·10¹⁷ кг

Потребная масса метана составит от 1,081·10¹⁴ тонн до 2,702·10¹⁴ тонн.
Надеюсь,что на Марсе достаточно для этого карбонатов.

(кликните для показа/скрытия)

M(CH4)=16,0430 г/моль
CO2+2H2O=CH4+2O2
M(CO2)=44,009 г/моль

m(СO2)/m(CH4)=M(СO2)/M(CH4)
m(СO2)=m(CH4)*M(СO2)/M(CH4)
m1=1,081·10¹⁴*44,009/16,043=2,9654·10¹⁴ тонн
m2=2,702·10¹⁴*44,009/16,043=7,4121·10¹⁴ тонн

CaCO3+2H2O=CH4+2O2+CaO
M(CaCO3)=100,0860 г/моль
m(CaCO3)/m(CH4)=M(CaCO3)/M(CH4)
m(CaCO3)=m(CH4)*M(CaCO3)/M(CH4)
m1=1,081·10¹⁴*100,0860/16,043=6,744·10¹⁴ тонн
m2=2,702·10¹⁴*100,0860/16,043=16,857·10¹⁴ тонн

В пересчёте на CaCO3 это составит от 6,744·10¹⁴ тонн до 16,857·10¹⁴ тонн, если размазать ровным слоем по поверхности планеты, то будет от 4,671 до 11,676 тонн на квадратный метр. Скорее всего придётся ввозить нечто углеродсодержащее.

(кликните для показа/скрытия)

M(CH4)=16,0430 г/моль
CO2+2H2O=CH4+2O2
M(H2O)=18,015 г/моль
m(H2O)/m(CH4)=M(H2O)/M(CH4)
m(H2O)=m(CH4)*M(H2O)/M(CH4)
m1=1,081·10¹⁴*18,015/16,0430=1,214·10¹⁴ тонн
m2=2,702·10¹⁷*18,015/16,0430=3,034·10¹⁴ тонн
Плотность льда 0,9167 г/см³=0,9167 т/м³
1,113·10¹⁴ м³=1,13·10⁵ км³=0,113·10⁶ км³=0,113 миллиона км³
3,31·10¹⁴ м³=3,31·10⁵ км³=0,331·10⁶ км³=0,331 миллиона км³

Воды потребуется от 1,214·10¹⁴ тонн до 3,034·10¹⁴ тонн или льда от 0,113 миллиона км³ до 0,331 миллиона км³
Вода на Марсе

В настоящее время открытые и достоверно установленные объёмы воды на Марсе сосредоточены преимущественно в так называемой криосфере — приповерхностном слое вечной мерзлоты мощностью в десятки и сотни метров. Бо́льшая часть этого льда находится под поверхностью планеты, поскольку при нынешних климатических условиях не может существовать стабильно и оказавшись на поверхности, быстро испаряется; только в приполярных областях температура достаточно низкая для стабильного существования льда в течение всего года — это полярные шапки. Общий объём льда на поверхности и в приповерхностном слое оценивается в 5 млн км³ (а в более глубоких слоях, вероятно, могут быть сосредоточены гораздо бо́льшие запасы подмерзлотных солёных вод. Их объём оценивается в 54-77 млн км3. )В расплавленном состоянии он покрыл бы поверхность Марса слоем воды толщиной 35 м[32][33].

На полюсах концентрация водного льда в криосфере ожидаемо высока — до 100 %. Объём льда в полярных шапках планеты составляет 2-2,8 млн км3 На широтах выше 60° она практически везде не менее 20 %; ближе к экватору — в среднем несколько ниже, но всё же повсюду отлична от нуля, больше всего — до 10 % — в районе вулканов в Элизиуме, в Сабейской земле и к северу от земли Сирен.

Объёма воды для синтеза метана более чем достаточно.

2- На чём будет основана энергетика марсиан после успешной терраформации(или скорее титаноформации) всякими дрянными и вонючими газами?

Эпитеты дрянные и вонючие чрезмерно эмоциональны, т.е. нерациональны.
1. Если самоокупаемые термоядерные энергетические реакторы с электромагнитными системами удержания плазмы на дейтерии или на боре и водороде возможны, то на них, а ядерные реакторы деления на привозном топливе в резерве.
2. Если же подобный термояд тупик, то основными источниками энергии станут котлы взрывного сжигания дейтерия, где будут подрывать термоядерные заряды с помощью детонаторов из урана-233 или урана-235 и плутония-239. КВС же будут размножать U-233 и Pu-239, посредством облучения термоядерными и вторичными нейтронами атомов природного и обеднённого урана и природного тория во внешней оболочке термоядерных зарядов и обкладки стенок котла. Ядерные реакторы деления на привозном топливе будут в резерве.
3. Если термояд из первых двух пунктов будет тупиком, то на первое место выходят АЭС на привозном топливе. Замкнутый цикл ядерного топлива для ядерных реакторов деления подразумевается для всех пунктов.
4. Если будет возможно строительство и окупаемое функционирование космических СЭС и бесперебойная(или с чётко определёнными суточными интервалами) приём-передача их энергии на поверхность Марса, то солнечная энергетика подобного типа станет основной энергетикой на Марсе, ядерные реакторы деления  на привозном топливе будут в резерве.

Вторичный энергоноситель метан или др.углеводороды и их производные будут находиться в воздухе, выделяемый же из углекислого газа и воды кислород будет использоваться(кроме использования в технологических целях икак основной компонент дыхательных смесей) напрямую или косвенно как окислитель в двигателях внутреннего сгорания, подключенных к электрогенераторам транспортных средств и иных устройств,используемых далеко от электросетей и при отключениях электричества, ещё возможно использование топливных элементов вместо ДВС и электрогенераторов.
Таким образом в баках будет находиться сжатый или сжиженный кислород, либо закись азота.

[crazy_terraformer]

У некоторых читателей может возникнуть вопрос: куда девать лишний кислород(долгосрочный и аварийный запас для биомов забит под завязку, на технологические и прочие нужды тоже его достаточно)? Т.к. его нельзя до определённого момента выбрасывать в атмосферу насыщаемую или насыщенную углеводородами, а хранить не имеет смысла, дорого или чревато авариями с мощными выбросами. То его надо закачивать глубоко в изолированные от атмосферы существующие пористые пласты пород или созданные термоядерными взрывами, к тому же это пойдёт на пользу, т.к. будет идти образование минералов ч/з окисление входящих в породу соединений. Когда-нибудь эти минералы могут быть вымыты водными растворами искусственным или естественным путём.

[Зануда]

Т.к. его нельзя до определённого момента выбрасывать в атмосферу насыщаемую или насыщенную углеводородами,

В атмосфере, насыщенной углеводородами, его можно просто сжигать. Используя выделяющуюся при этом энергию.

[дерево]

Если верить товарищам AV и shuricos, и представленной статье давление CO2, на которое следует ориентироваться для расчёта давления CH3, 2-5 бар.

(кликните для показа/скрытия)

2/72=1/36=~0,0278 бара
5/72=~0,0278+3/72=~0,0694 бара

Эквивалент в метане ~0,0278-0,0694 бара=2777,78-6944,44 Па. Насколько я понимаю, это марсианские паскали.

(кликните для показа/скрытия)

1 Па=1 Н·м⁻²
Площадь Марса =1,4437·10⁸км²=1,4437·10¹⁴м²
Вес метана на Марсе составит F=~4,0103·10¹⁷-10,0257·10¹⁷Н
gМарса=3,711 м/с²
Масса метана=F/gМарса=1,081·10¹⁷-2,702·10¹⁷ кг

Потребная масса метана составит от 1,081·10¹⁴ тонн до 2,702·10¹⁴ тонн.
Надеюсь,что на Марсе достаточно для этого карбонатов.

(кликните для показа/скрытия)

M(CH4)=16,0430 г/моль
CO2+2H2O=CH4+2O2
M(CO2)=44,009 г/моль

m(СO2)/m(CH4)=M(СO2)/M(CH4)
m(СO2)=m(CH4)*M(СO2)/M(CH4)
m1=1,081·10¹⁴*44,009/16,043=2,9654·10¹⁴ тонн
m2=2,702·10¹⁴*44,009/16,043=7,4121·10¹⁴ тонн

CaCO3+2H2O=CH4+2O2+CaO
M(CaCO3)=100,0860 г/моль
m(CaCO3)/m(CH4)=M(CaCO3)/M(CH4)
m(CaCO3)=m(CH4)*M(CaCO3)/M(CH4)
m1=1,081·10¹⁴*100,0860/16,043=6,744·10¹⁴ тонн
m2=2,702·10¹⁴*100,0860/16,043=16,857·10¹⁴ тонн

В пересчёте на CaCO3 это составит от 6,744·10¹⁴ тонн до 16,857·10¹⁴ тонн, если размазать ровным слоем по поверхности планеты, то будет от 4,671 до 11,676 тонн на квадратный метр. Скорее всего придётся ввозить нечто углеродсодержащее.

(кликните для показа/скрытия)

M(CH4)=16,0430 г/моль
CO2+2H2O=CH4+2O2
M(H2O)=18,015 г/моль
m(H2O)/m(CH4)=M(H2O)/M(CH4)
m(H2O)=m(CH4)*M(H2O)/M(CH4)
m1=1,081·10¹⁴*18,015/16,0430=1,214·10¹⁴ тонн
m2=2,702·10¹⁷*18,015/16,0430=3,034·10¹⁴ тонн
Плотность льда 0,9167 г/см³=0,9167 т/м³
1,113·10¹⁴ м³=1,13·10⁵ км³=0,113·10⁶ км³=0,113 миллиона км³
3,31·10¹⁴ м³=3,31·10⁵ км³=0,331·10⁶ км³=0,331 миллиона км³

И сколько это всё потребует энергии? Для производства метана из оксидов необходимо ~55 МДж/кг. То есть для 2...5 бар нужно ~(6...15)·10²⁴ Дж (сколько триллионов человеко-жизней на Земле можно такой энергией обеспечить?), производство которых требует 160....400 млн тонн ядерного (деления) топлива. Сколько составляют запасы урана и тория в земных месторождениях? Будет ли его соизмеримое количество на малых планетах (включая Меркурий) без гранитов?