Реалистичная программа колонизации Марса без планов терраформирования.

[AlexAV]

Ветер?

С марсианской плотностью атмосферы едва ли возможно его сколько-нибудь эффективно использовать.

[Кремальера]

Пилотируемый полёт на химии дальше где-то 5-6 а.е. практически невозможен ни с Земли, ни с Марса. Попросту получится неадекватно долго. Кроме то для химии (опять же я про пилотируемые полёты) практически закрыта система Юпитера из-за гравитации самого Юпитера прежде всего.

Почему не возможен?До систем ледяных гигантов(Уран,Нептун) можно дотянуться вполне.С Плутоном будет сложнее.Специально подготовленный BFS-изыскатель:бункеровка на лунной переходной,вакуумные Рапторы с у/и 380 сек,кольцо отсеков с искуственной гравитацией,или закрутка связки из двух кораблей.,СЖО как на мериканском сегменте МКС.Относительно системы Джупа.Без дозаправки из местных ISRU ,при старте с лунной переходной орбиты, с возвратом доступна только Гималия,и то на пределе.Но никто не запрещает сначала отправить на нужные луны автоматическую ISRU.Кстати вот схема марсианской "тренировки на кошках" с помощью двух закрученных BFS(во время перелета к Марсу поддерживается 0,38 жэ).Требуется всего два BFS.Перелет длится 425 дней.Возвращаются в то же самое стартовое окно(28 дней).
https://twitter.com/CJHandmer/status/980536332786196480 -доктор тут подробно расписал(графики там крупнее).
Эти 28 дней мучители кошек сидят на марсианской поверхности,потом в почти закрывающееся окно старт на низкую марсианскую.И дальше очень слабый импульс к Земле,и долгий перелет обратно.

[AlexAV]

Почему не возможен?До систем ледяных гигантов(Уран,Нептун) можно дотянуться вполне.

Для пилотируемой экспедиции срок полёта в один конец более двух лет становится малоприемлемым.

гигантов(Уран,Нептун)

До Урана с LEO даже для полёта по гомоновской нужен ХС около 11,3 км/с (это уже выходит за все рамки разумного). Проблема правда в том, что по гомоновской туда посылать пилотируемую  экспедицию просто невозможно, такой полёт продлится  16 лет в один конец. А для быстрых траекторий химия необходимый ХС не даст принципиально.

https://twitter.com/CJHandmer/status/980536332786196480 -доктор тут подробно расписал(графики там крупнее).

Связка из двух ступеней даст не очень много. Добавит к ХС только 2,4 км/с ХС максимум (в предположение, что сухой вес каждой ступени 85 тонн, масса топлива 1 335 тонн, полезной нагрузки нет вообще, УИ 3750 м/с). Тут это проблему никак не решает.

Вообще какой Уран? Пилотируемый полёт на Каллисто на химии на гране возможности. Трудно вписаться по срокам и по ХС одновременно.

[sharp]

До Урана с LEO даже для полёта по гомоновской нужен ХС около 11,3 км/с

Почему 11,3? Вроде ж 8 с копьем...

Вообще какой Уран? Пилотируемый полёт на Каллисто на химии на гране возможности.

Но я надеюсь, все-таки рано или поздно ядерные ионники войдут в эксплуатацию, с ними все будет гораздо доступнее.

[AlexAV]

Почему 11,3? Вроде ж 8 с копьем...

Для пролётной траектории 8. Если в конце тормозить надо - то сразу становится минимум 11,3.

Но я надеюсь, все-таки рано или поздно ядерные ионники войдут в эксплуатацию, с ними все будет гораздо доступнее.

Ну с ядерными ионниками, конечно, картина повеселее будет. А на химии только Луна, Марс и ещё некоторое количество астероидов с не слишком большим наклонением орбиты. Всё остальное - практически недоступно.

[crazy_terraformer]

Перемолом на шаровых мельницах получаем порошок, а потом его в тонком слое разлагаем электронным лучом в вакуумной камере.
Алюминий придётся получать через хлорид алюминия, чтобы не использовать криолит.

Кого молоть то собрались?!Пыли на Марсе и без того хватает!

Смотря какой пыли, да и в конце концов запасы песка и пыли в окрестностях завода будут истощены, т.е. надо развивать транспортную инфраструктуру - электрифицированные железные дороги и троллейбусные пути. В конце концов подвоз сырья издалека станет дороже дробления и измельчения близлежайших пород.
Полагаю, наиболее безопасным в плане радиации и близким к запасам воды и сухого льда местами для размещения колонии были бы глубокие районы на юге равнины Эллада, но там обязательно понадобится ядерный реактор, другим вариантом могла бы стать солнечная энергетика(зеркала на орбите и СЭС, плюс накопители энергии(аккумуляторы и производство химического топлива и окислителя, хранилища для топливных пар, ТЭС или топливные элементы для производства электричества в период затемнений), но она более материалоёмка.

[sharp]

Для пролётной траектории 8. Если в конце тормозить надо - то сразу становится минимум 11,3.

А аэробрейк у Урана нам не поможет?

[Кремальера]

А аэробрейк у Урана нам не поможет?

Для захвата Ураном,да поможет.Но сам он нам без надобности.Интересны его спутники.А вот у них придется тормозить.

Для пролётной траектории 8. Если в конце тормозить надо - то сразу становится минимум 11,3.

Для захвата круговой орбиты Оберона,требуется 9,61 км/сек с земной НОО(250км).Для посадки на его поверхность 10,35 км/сек.
Таким макаром можно даже до нептунской Нереиды дотянуться.

[AlexAV]

А аэробрейк у Урана нам не поможет?

Если на нужно не на сам Уран - то не очень сильно. ХС перехода с получаемой переходной орбиты на поверхность спутника всё равно будет достаточно значительной.

Но главное проблема не в этом. Туда по гомоновской  16 лет лететь. Какие пилотируемые полёты, Вы о чём, пока долетит и вернётся тут экипаж от старости умереть успеет (более 32 лет полёта однако...).

Тут даже если лететь по параболе - всё равно получится неадекватно долго. А даже парабола выходит за границы возможности любой химии (с учётом необходимости торможения в конце).

[Проходящий Кот]

Для таких полетов нужна или Космическая Раса или ИИ.
Первое не дадут сделать противники реконструкции человека.

[AlexAV]

Таким макаром можно даже до нептунской Нереиды дотянуться.

Со временем полёта в один конец лет 30. А туда-обратно - 60. У Вас экипаж от старости умрёт в такой экспедиции.

Дальше 5 а.е. пилотируемый полёт по гомоновской невозможен, неадекватно долго получается.

[Изобретатель]

Ну с ядерными ионниками, конечно, картина повеселее будет. А на химии только Луна, Марс и ещё некоторое количество астероидов с не слишком большим наклонением орбиты. Всё остальное - практически недоступно.

Ну да!Нейтрид так и не изобрели так что в дополнение к солнечному и галактическому излучению ещё и местный излучатель для полного счастья.И чем больше нужная ХС,тем больше полученная доза.Так что нужно ставить реакторы на спутниках,астероидах и как в старые добрые времена на перекладных с дозаправками.И никакого метана!Только водород.Тем более что там прилично подмораживать будет.Аэро брейк только через спутники,у ГГ слишком мощные ионосферы.Разве только грузовые рейсы.

[sharp]

Тут даже если лететь по параболе - всё равно получится неадекватно долго. А даже парабола выходит за границы возможности любой химии (с учётом необходимости торможения в конце).

Так собственно, можно лететь и по гиперболе, и тут уже возможность аэробрейкинга дает значительный профит, так как им у Урана можно погасить даже очень большую разницу скоростей. А дальше уже внутри системы Урана маневрировать двигателями.

[sharp]

Ну да!Нейтрид так и не изобрели так что в дополнение к солнечному и галактическому излучению ещё и местный излучатель для полного счастья.И чем больше нужная ХС,тем больше полученная доза.

На АПЛ люди годами плавают и ничего.

[crazy_terraformer]

Ну с ядерными ионниками, конечно, картина повеселее будет. А на химии только Луна, Марс и ещё некоторое количество астероидов с не слишком большим наклонением орбиты. Всё остальное - практически недоступно.

Ну да!Нейтрид так и не изобрели

Шапочку цитатки не мешало бы поправить, ибо цитатка не моя.

[Кремальера]

Тут даже если лететь по параболе - всё равно получится неадекватно долго.

Около 13 лет с Земли в систему Урана(туда и обратно).Но тогда нужна бОльшая дельта.Единственное что можно придумать в этой ситуации-иметь большую долговременную станцию на Юпитере VI ,и стартовать к Оберону оттуда.И такое богатство логично обустраивать силами будующих "марсиан".Собственно это еще одно из значимых предназначений устойчивой марсианской колонии.

[crazy_terraformer]

Можно ли использовать какие-либо электронные технологии вместо использования хлора и фтора для разрушения прочных силикатов и алюмосиликатов? Электронно-лучевую печь, плазменные печи?
Перемолом на шаровых мельницах получаем порошок, а потом его в тонком слое разлагаем электронным лучом в вакуумной камере.

Если даже восстановления не будет, можно получить наноструктурированные порошки силикатов и алюмосиликатов за счёт их испарения и конденсации в виде мелких капель с последующим застыванием. А их уже проще выщелачивать в автоклаве под давлением смесью горячей воды(пара) и углекислого газа(флюида).
Если же будет ли выделяться кислород при обработке порошка электронным лучом, если да, то его можно откачать, а в камере останется смесь кремния и силицидов металлов(если порошок не будет прожарен полностью, то силикатов и алюмосиликатов).
Из этой смеси можно удалить силициды. Для начала её опять перемолоть. А потом промывать холодной водой, затем горячей водой, кипятить в воде, а потом промывать разбавленным раствором кислоты(серной, азотной или соляной - какую будет проще произвести на Марсе), затем концентрированной кислотой, собирая все смывы отдельно и откачивая выделяющиеся газы(силаны, водород).

Силициды щелочных металлов бурно, со взрывом, реагируют с водой с выделением силанов, легко окисляются кислородом воздуха. Силициды щелочноземельных металлов также разлагаются водой, растворами кислот и щелочей.
Лантаноиды образуют силициды различного состава, устойчивы к действию кислорода до температуры ~500°C, сравнительно устойчивы к действию воды - окисляются только при долгом кипячении с выделением силанов и водорода. Аналогичные соединения актиноидов легче окисляются на воздухе, но более устойчивы к действию воды и кислот.
Силициды переходных металлов тугоплавки и стойки к окислению ввиду образования оксидных (металла или кремния) плёнок.

Силицид магния Mg2Si не реагирует с водой и растворами щелочей, но взаимодействует с растворами кислот.

Со смывами можно работать - упаривать, используя низкое атмосферное давление, нейтрализовать и полученные соли перекристаллизовывать, а затем выделять элементы электролизом раствороров или расплавов.

[AlexAV]

Единственное что можно придумать в этой ситуации-иметь большую долговременную станцию на Юпитере VI ,и стартовать к Оберону оттуда.И такое богатство логично обустраивать силами будующих "марсиан".Собственно это еще одно из значимых предназначений устойчивой марсианской колонии.

Промежуточная станция ничего не решает. Во-первых, нас интересует суммарная длительность экспедиции вне зависимости от количества промежуточных остановок. И желательно, что бы она в сумме туда - обратно не превышала 5 лет. Во-вторых сам Каллисто при старте с Земли на химии едва-едва достижим (требуемое ХС c LEO по самой экономной траектории  около 10 км/с), причём время перелёта к нему из этих пяти лет сожрёт сразу 2,4 года. В общем даже экспедиция на Каллисто в означенные рамки едва вписывается. Ну и наконец перелёт от Юпитера к Урану будет не так чтобы сильно быстрее, чем с Земли. Если стартовать с параболической скоростью - то получится 0,7 юпитириянский года в один конец, ну или соответственно 8,3 земных. Особого выигрыша как-то невидно. В общем на одной чаше весов у нас 6,8 лет в один конец с Земли (по параболе) или 2,4 (до Каллисто) + 8,3 (от Юпитера до Урана) = 10,7 лет во втором варианте. Кажется, что база на Каллисто тут явно лишняя деталь. Причём оба варианта для пилотируемой экспедиции малопригодны (для неё путь в один конец хорошо бы уложить в 2-2,5 лет максимум). 

Промежуточные остановки тут по большей части ничего по существу не дают, а скорее всё только ухудшают.

Для внешней части солнечной системы нужны мощные высокоимпульсные двигатели, без них ничего не срастается тут (в части пилотируемых полётов), как минимум мощные ядерные ионники. Любой химии (хоть BFR, хоть любой другой) здесь катастрофически недостаточно. Ну а промежуточные остановки тут в любом варианте попросту бессмысленны.

[noxx77]

Со временем полёта в один конец лет 30. А туда-обратно - 60. У Вас экипаж от старости умрёт в такой экспедиции.

Вот и первый кандидат на корабли поколений.

[Кремальера]

Во-вторых сам Каллисто при старте с Земли на химии едва-едва достижим

Я говорил о базе на Гималии(Юпитер VI).,но не суть.И еще,я не говорил о том что Оберона обязательно должен достигнуть землянин.Если на Марсе будет устойчивая колония,которая будет иметь свою станцию в системе Джупа,то логично предположить что на поверхность Оберона впервые ступит именно "марсианин".Сама станция еще смогла бы обеспечить перелет по быстрой параболлической траектории с Земли в систему Урана.,выведя на трассу доп.танки с предварительно наработанной парой.Относительно самого Марса и его народного хозяйства очень важна будет ,казалось бы мало относящаяся к дальнему космосу,трансконтинентальная сиcтема одноступенчатых BFS PtP.О старте которой к концу 20-х говорила Шотвелл.Даже если не удастся обеспечить массовость перелетов и конкуренцию с авиацией,этот аттракцион по деланию астронавтов из обывателей можно развернуть в иную сторону.Имея всего три работающих линии(Сев.Америка-Европа-Австралия-ЮВА),со всего тремя одноступенчатыми BFS,каждый которых будет делать 100 рейсов в год., ценой одного старта около 1 млн. гринов(включая аммортизацию,и обслуживание стартовых платформ).,можно будет ощутимо подвинуть космическую индустрию ближе к простому человеку.При каждом старте такой BFS PtP будет нести 250 пассажиров или 50 тонн груза,по цене 20 гринов за кэгэ.Причем этот полет будет практически орбитальным,по моим прикидкам будет достигаться скорость в 7,3-7,8 км/сек.Достаточно придать небольшую дельту к выбрасываемым на предельной высоте грузовым контейнерам чтобы получить дешевейший килограмм для разных тел системы.Мы можем слепить за год мега-орбитальную экваториальную станцию почти в 15000 тонн,просто тупо из пластика,решив все проблемы в лоб-примитивом конструкции.Или отправить груз на поверхность Луны,по цене 100 гринов за кило.Тогда можно будет продавать килограмм лунного реголита за 250. Или оборудование для марсианского рудника по долгой траектории по цене 25-30 гринов за кило.Причем оправлять можно будет в любое время(не завися от синодов),осуществлять большие объемы перевалки,скажем около 5000 тонн груза в год на поверхность Марса,всего с тремя BFS PtP.В этой связи даже можно не иметь обогатительного комбината на Марсе.Цена за платиновый концентрат(1%) составляет 280-290 гринов за кг.Этого хватит чтобы оправдать отправку оборудования для вскрышки,классифицирования и вернуть концентрат на Землю.Ну и собственно еще в запасе остаются:корпоративы,выпускные,свадьбы. Вообщем посмотрим как "оно" будет подпрыгивать в будующем году.