ВНИМАНИЕ! На форуме начался конкурс - астрофотография месяца - ИЮНЬ!
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Чисто Фантазия, без цифр.Вероятно и нереальная.Охлаждаем с помощью большого количества тепловых труб участки Венеры на полюсах.Благо ветров там нет.Строим гигантские кольцевые сверхпроводящие магниты Для создания магнитного поля и магнитосферы которая будет собирать солнечный ветер.По мере накопления водорода и образования воды включается конвективное охлаждение атмосферы,а затем и поверхности с постепенным поглощением СО2 корой планеты.
Для создания магнитного поля и магнитосферы которая будет собирать солнечный ветер.По мере накопления водорода и образования воды
(кликните для показа/скрытия)При нагреве стальных деталей в процессе термической и химико-термической обработки в контролируемых атмосферах строение и свойства поверхностных слоев деталей зависят от взаимодействия газовой среды в печи со сталью.Диффузионный процесс взаимодействия между кислородом воздуха и содержащими кислород компонентами газовой атмосферы, с одной стороны, и железом, а также легирующими элементами, с другой стороны, называют окислением стали. Газами, которые не только окисляют, но и обезуглероживают поверхность стали, являются углекислый газ (СО2) и водяной пар (H2O).Железо с кислородом образуют ряд химических соединений: FeO - закись железа, Fe3O4 - окись-закись железа, Fe2O3 - окись железа. При температурах ниже 570°C образование закиси железа исключено. При окислении железа выше 570°C образуются окислы Fe2O3, Fe3O4, FeO. Слой окалины растет вследствие диффузии железа и легирующих элементов к поверхности металла и встречной диффузии кислорода во внутренние слои металла.Основными реакциями взаимодействия газов со сталью являются:2Fe + О2 = 2FeO (1)3Fe + 2О2 = Fe3O4 (2)4Fe + ЗО2 = 2Fe2O3 (3)возможны также реакции:4FeO + О2 = 2Fe2O3 (4)4Fe3O4 + О2 = 6Fe2O3 (5)Взаимодействие водяного пара с железом при температурах ниже 570°С протекает по реакциям:Н2О + 2Fe3O4 = 3Fe2O3 + Н2 (6)4H2О + 3Fe <=> Fe3O4 + 4H2 (7)при температурах выше 570°С - по реакции (6) и дополнительно по реакциям:Н2О + 3FeO <=> Fe3O4 + H2 (Н2О + Fe <=> FeO + Н2 (9)Взаимодействие двуокиси углерода с железом при температурах ниже 570°С протекает по реакциям:СО2 + 2Fe3O4 <=> 3Fe2O3 + СО (10)4СО2 + 3FeO <=> Fe3O4 + 4CO (11)при температурах выше 570°С - по реакции (10) и дополнительно по реакциям:СО2 + 3FeO <=> Fe3O4 + СО (12)СО2 + Fe <=> FeO + СО (13)Реакция взаимодействия железа с водяным паром (H2О) сопровождается выделением тепла, т.е. является экзотермической. Реакция взаимодействия двуокиси углерода с железом сопровождается поглощением тепла, т.е. является эндотермической.На рисунке 1 приведены теоретические кривые равновесия реакций окисления - восстановления железа с двуокисью и окисью углерода и водяным паром и водородом.Кривые 1 и 2 (рисунок 1) представлены так, что в левой части от кривых расположены области восстановления железа, а в правой части - области окисления железа.
Окислительная способность двуокиси углерода с понижением температуры уменьшается, а с повышением температуры увеличивается (рисунок 1, кривая 1). При температуре ниже 500°C двуокись углерода не может окислять железо. Константа равновесия, представляющая отношение парциальных давлений двуокиси углерода к окиси углерода, изменяется от 0.27 до единицы при снижении температуры газовой атмосферы с 1300 до 500°С. Окислительная способность водяных паров с понижением температуры увеличивается, а с повышением температуры уменьшается (рисунок 1, кривая 2). Константа равновесия, представляющая отношение парциальных давлений водяного пара к водороду, при снижении температуры с 1300 до 370°C изменяется от 0.85 до 0.07.В сложной газовой атмосфере имеющей в своем составе окись углерода, двуокись углерода, водород и водяной пар, протекают реакции:CO + Н2 <=> C + Н2О (14)СО + Н2О <=> СО2 + Н2 (15) (кликните для показа/скрытия)Для безокислительного нагрева необходимо иметь отношение газов-окислителей в защитной атмосфере (в объемных процентах) во всём интервале рабочих температур в соответствии с кривыми равновесия, представленными на рисунке 1.Большое влияние на степень окисления железа оказывает присутствие в контролируемой атмосфере сернистых соединений SO2 и H2S. Если содержание SO2 в контролируемой атмосфере увеличивается от 0.1 до 0.5%, то окислительная способность этой атмосферы увеличивается примерно в 3 раза. SO2 и H2S понижают точку плавления окалины железа, вследствие чего оплавляющаяся окалина обнажает все новые слои металла, что сильно увеличивает потери металла. Необходимо тщательно очищать контролируемые атмосферы от SO2 и H2S и не допускать их остаточного содержания в газе свыше 0.005%.Помимо окисления, стальные детали могут науглероживаться или обезуглероживаться. Обезуглероживание стали - это диффузионный процесс взаимодействия кислорода воздуха или кислородсодержащих компонентов газовой среды с углеродом стали, приводящий к частичному или полному удалению углерода из поверхностных слоев стали.Диффузионный процесс, при котором поверхностные слои стали насыщаются углеродом, является науглероживанием или цементацией. Этот процесс протекает в три этапа: диффузия молекул цементующего газа к поверхности стальных деталей; химический процесс адсорбции аустенитом углеродсодержащих молекул с образованием атомов углерода в результате диссоциации молекул CO и CH4 при температурах выше верхней критической точки; дальнейшая диффузия атомов углерода в глубинные слои стали.При цементации имеют место следующие реакции:2СО <=> С(Fey)+СО2 (16)СН4 <=> С(Fey) + 2Н2 (17)При насыщении углеродом у-твердого раствора железа - аустенита сверх предела растворимости протекают реакции с образованием карбида железа - цементита:3Fe + 2CO <=> Fe3C + CO2 (18)3Fe+ СН4 <=> Fe3C + 2Н2 (19)
Одновременно в газовой атмосфере могут протекать реакции с образованием углерода (сажи).На рисунке 2 показаны типичные теоретические равновесные кривые реакции (18) для углеродистых сталей с различным содержанием углерода.Если известны температура нагрева стали и заданная концентрация углерода, то по кривым равновесия можно найти соответствующую точку на оси ординат, по которой определяется константа равновесия и вычислить процентное содержание окиси и двуокиси углерода в равновесной газовой атмосфере.При анализе взаимодействия по реакции (19) необходимо учитывать, что диффузия углерода в железо, при взаимодействии метана с железом, протекает активнее, чем окиси углерода с железом по реакции (18). Активность метана по сравнению с активностью окиси углерода при взаимодействии их с железом в температурном интервале от 800 до 1100°С возрастает в 8 - 400 раз (таблица 1).Кроме этого, условия равновесия между газовой фазой и сталью сильно изменяются при различной степени насыщения углеродом аустенита стали. При постоянном значении константы равновесия обезуглероживающая способность атмосферы СО - СО2 увеличивается с повышением температуры, науглероживание железа при этих условиях уменьшается (см. рисунок 2).
Реакция взаимодействия двуокиси углерода с железом сопровождается поглощением тепла, т.е. является эндотермической.Окислительная способность двуокиси углерода с понижением температуры уменьшается, а с повышением температуры увеличивается... При температуре ниже 500°C двуокись углерода не может окислять железо
...никель вступает в реакцию, образуя закись никеля и окись углерода...
С окисью углерода никель вступает в реакцию, образуя закись и карбид никеля, растворяющиеся в расплавленном металле.
Термически оксид никеля очень устойчив. Только при температурах выше 1230 °C становится заметна его обратимая диссоциация: 2NiO⇄2Ni+O2
Разлагается при кристаллизации: Ni3C→3Ni+C
намного плотнее и горячее атмосферы Земли: её температура на среднем уровне поверхности составляет около 740 К (467 °С).
1. Вся эта цепь реакций не успеет произойти в условиях падающего куска железа.2. Не хватит материала. Тем более, что это слишком ценный ресурс для такого варварского использования
Цитата: LonelyWanderer от 16 Мая 2018 [09:19:28]1. Вся эта цепь реакций не успеет произойти в условиях падающего куска железа.2. Не хватит материала. Тем более, что это слишком ценный ресурс для такого варварского использования 1. Вполне себе успеет, если кусок будет подходящего размера или скорости.2. Это надо считать, а у граждан как минимум Меркурий и Луна будут для того, чтобы добывать этот ценный ресурс.Википедия:
Общая масса всех астероидов главного пояса приблизительно равна от 3,0·1021 до 3,6·1021 кг, что составляет всего 4 % от массы Луны или 0,06 % от массы Земли[83][84]. Половина этой массы приходится на 4 крупнейших астероида из первой десятки: Цереру, Весту, Палладу и Гигею, причём почти её треть приходится на Цереру[7].
Металлические астероиды класса M, богатые никелем и железом, составляют 10 % от всех астероидов пояса
Самый крупный известный металлический астероид (16) Психея содержит 1,7·1019 кг железо-никелевой руды
Короче, если бы ваш план и сработал, то пришлось бы уничтожить все металлы Главного пояса астероидов. План плохой
"Кааароший у Вас плаааннн, товарищ Жжжууукаффф!"
Проще и дешевле (энергетически) воду столкнуть из Койпера, чем железо возить из главного пояса. Воды в Койпере хватит целую суперземлю-океаниду создать.
Раскручивать не надо, о чём уже много раз говорилось.
Металлы(железо и алюминий, щелочные, щелочноземельные)и кремний связав часть CO2 могут понизить температуру на вершинах высоких гор до точки кипения-конденсации воды при тамошних давлениях, тогда будет иметь смысл вносить воду малыми порциями, горячие капли воды будет захватывать углекислый газ и водный раствор углекислоты будет реагировать с горными породами, CO2 будет отлагаться в виде карбонатов, а вода в виде и кристаллогидратов, кремниевых кислот и т.д, и вода частично будет испаряться и снова выпадать дождём связывая новые порции углекислого газа. В результате атмосферное давление постепенно и температура будут падать, и можно будет добавлять больше воды в рассчитанных дозах, чтобы она успевала впитываться в породы, не оказав сильного парникового воздействия.
ЦитатаРаскручивать не надо, о чём уже много раз говорилось. Не ну.. если хотите создать зону жизни только вблизи полюсов, то конечно не надо раскручивать. А так - вблизи экватора, тропиков - венерианское солнце будет стоять вблизи зенита неделями , просто интуиция подсказывает, что пустыня Сахара - это лучшее что будет там обеспечено. Даже после полного терраформирования.
Всё верно, потому для пробы я и предложил вариант "только" 100-километрового астероида. (позже таких можно будет доставить еще много штук, чтобы окончательно связать весь углерод атмосферы Венеры).
Давление на уровне поверхности Венеры составляет 92 атм.При таком давлении вода закипает при температуре примерно 300оС.Сейчас температура там составляет примерно 460оС.Т.е. для появления на поверхности Венеры жидкой воды температуру надо снизить примерно на 160 градусов.Масса атмосферы Венеры - 4,8*1020 кг.Теплоёмкость СО2 при характерных для Венеры температурах составляет примерно 1 кДж/(кг*К).Т.е. чтобы снизить температуру атмосферы на 160 градусов, придётся отвести 768*1020 кДж тепла.Если для этого использовать перенос тепла водой с перепадом температуры на 100 градусов (от примерно 140оС при давлении 3,5 атм. до 40оС при давлении 0,5 атм), то (при теплоёмкости воды в 4,2 кДж/(кг*К)) потребуется 1,83*1020 кг воды. Но понятно, что одна и та же вода будет совершать эту работу многократно - испарилась, конденсировалась, снова испарилась. Поэтому реально воды потребуется значительно меньше.На Земле вода в атмосфере полностью обновляется примерно 1 раз в 10 дней. Если такой же период сохранится на Венере, то за 100 лет каждый литр воды совершит примерно 3650 оборотов.Т.е. потребуется уже не 1,83*1020 кг воды, а 5*1016 кг, т.е. 50 тыс.куб.км воды. Это шар воды диаметром 46 км. Не такой уж и большой астероид получается. Если всю эту воду равномерно распределить по поверхности Венеры, то глубина получится всего 11 см.
Цитата: shuricos от 14 Мая 2015 [08:37:37]А если всё-таки завезти на Венеру воду до её остывания, то сможет ли эта вода способствовать остыванию атмосферы?Нельзя. Точнее завести то можно, но в этом случае она никогда сама по себе не остынет. Давление при такой операции подскочит до 350 атм, а температура до 750 градусов. Естественно ничего здесь сконденсироваться не сможет.Для того чтобы переключить планету из состояния такого крематория в состояние пригодное для жизни ещё потребуется экран от солнца (временный, пока вода не конденсируется, а большая часть углекислого газа не свяжется литосферой).
А если всё-таки завезти на Венеру воду до её остывания, то сможет ли эта вода способствовать остыванию атмосферы?
Цитата: shuricos от 14 Мая 2015 [12:06:19]Не понял, с чего давление должно подняться до 350 атм? 11 см воды = 0.01 атм.350 атм - это если закинуть туда весь земной океан. А эффективного слоя в 11 см там вообще никто не заметит. Точнее увеличение количества воды в таком пределе только несколько повысит температуру (водяные пары перекрывают окно прозрачности углекислого газа в атмосфере Венеры, играя таким образом роль своеобразного клапана не выпускающего тепло с поверхности, а увеличение количества воды в 5 раз от современного перекроет это окно ещё плотнее).
Не понял, с чего давление должно подняться до 350 атм? 11 см воды = 0.01 атм.
Цитата: shuricos от 14 Мая 2015 [15:13:11]Но наверняка может оказаться некая концентрация воды, которая обеспечивала бы превышение охлаждающего эффекта (за счёт повышения альбедо и за счёт конвективного переноса тепла из глубины тропосферы) над парниковым эффектом.Альбедо современной Венеры и так близок к предельному возможному. Чтобы охладить - нужно снижать парниковый эффект. А водяной пар в плотной углекислой атмосфере его не снижает, а повышает (перекрывая окно прозрачности).Цитата: shuricos от 14 Мая 2015 [15:13:11]Тут бы провести моделирование, расчёты!У меня где-то текст диссертации на эту тему лежал. Там автор обосновывает, что именно следы водяного пара и обеспечивают столь высокую температуру на поверхности Венеры (за счёт закрытия окна прозрачности плотной углекислой атмосферы). Если добавить ещё чуть-чуть - это только увеличит парниковый эффект (т.к. перекроет это окно ещё плотнее).
Но наверняка может оказаться некая концентрация воды, которая обеспечивала бы превышение охлаждающего эффекта (за счёт повышения альбедо и за счёт конвективного переноса тепла из глубины тропосферы) над парниковым эффектом.
Тут бы провести моделирование, расчёты!
Цитата: AlexAV от 14 Мая 2015 [12:55:03]Вообще задача постройки щита в техническом плане проще доставки целого океана воды. Поэтому я бы не стал делать из этого такой уж гигантской проблемы.Даже если мы предварительно остудим планету, то Океан воды всё равно будет нужен - как без него?Допустим, мы построили экран и ждём остывания Венеры.Через какое-то время атмосфера Венеры остынет на 430 (!) градусов, температура у поверхности снизится до 31*С, при нынешнем давлении в 93 бар, СО2 станет здесь конденсироваться, появятся озёра и реки из жидкого углекислого газа. СО2 будет конденсироваться до тех пор, пока давление у поверхности не снизится до 73 бар - тогда установится равновесие: количество испаряющегося СО2 будет равно количеству конденсирующегося СО2.Если не убирать экран, то температура на Венере будет постепенно падать.Когда температура упадёт до 20 градусов Цельсия, давление снизится до 60 бар.При 10*С - 45 бар.При 0*С - 35 бар. Давление останется ещё слишком высоким - как на глубине 350 метров под водой, его не всякая подводная лодка выдержит.С дальнейшим охлаждением всё больше СО2 будет переходить в жидкое состояние, масса атмосферы будет снижаться, а атмосферное давление, соответственно, падать:- при -20*С - 20 бар,- при -40*С - 10 бар- при -56,4*С давление снизится до 5,11 бар, азот будет составлять примерно половину в остаточной атмосфере на этом этапе. Это тройная точка СО2 - при дальнейшем понижении температуры жидкий СО2 образовываться не будет, планета превратится в шарик льда-СО2.- при температуре -65*С почти весь СО2 из атмосферы вымерзнет, останется только 3 бар азота.Весь СО2 превратится в 311 млн.куб.км. льда. (вся поверхность Венеры покроется льдом-СО2 глубиной 677 метров).И что делать с такой планетой?
Вообще задача постройки щита в техническом плане проще доставки целого океана воды. Поэтому я бы не стал делать из этого такой уж гигантской проблемы.
Цитата: shuricos от 14 Мая 2015 [15:53:52]Даже если мы предварительно остудим планету, то Океан воды всё равно будет нужен - как без него?Безусловно.Цитата: shuricos от 14 Мая 2015 [15:53:52]И что делать с такой планетой?Такая планета нам неинтересна. Поэтому делаем по-другому. 1) Доставляем воду.2) Строим щит, который снизит температуру до около 300С. Далее на планете начинает выпадать жидкая вода и начинается интенсивная реакция углекислого газа с породой типа:К2О • А12О3 • 6SiO2 + 2Н2О + СО2 = К2СО3 + 4SiO2 + А12О3 • 2SiO2 • 2Н2ОИ прочие подобные реакции с превращением силикатов в карбонаты. При +300 и с углекислым газом под давлением они будут идти довольно быстро.На выходе у нас остаётся чисто азотная атмосфера и огромное количество смеси карбонатов и песка на поверхности.3) Остужаем планету до 0С. Вода при этом полностью конденсируется в океаны. 4) Щит разбираем. Он больше не нужен. Дальше планета может поддерживать приемлемый климат сама геологически долго (миллиарды лет).Как-то так.
Даже если мы предварительно остудим планету, то Океан воды всё равно будет нужен - как без него?
И что делать с такой планетой?
Это надо считать, надо добавлять ровно столько, сколько сейчас имеется в атмосфере Венеры или кратные количества, исходя из скорости и ускорения процесса связывания воды с породами.