Реалистичная программа колонизации Марса без планов терраформирования.

[AlexAV]

Пыль в воде, в среде нужного состава.

Ну из пыли (где этого урана очень мало и находится он в основном с бионедоступной форме) много не наберет никакой организм.

Допустим, мы решили использовать титанит как сырьё на титан, кремнезём и известь, где в процессе мы можем вытащить из него уран? Ортит на Земле вообще кладезь редкоземельных.

Ну так их же не будет в чистом виде. Будет гигантская груда песка с ничтожной примесью таких минералов. Плюс большая доля урана будет рассеяна по совсем уж бесполезным (но куда более распространённым) минералам вроде пироксенов.

И как убыстрить? Добавить кислоты? Щёлочи? Перекись водорода? Катализаторы? Нагреть? Электрический ток? Всё вместе?

Минералы титана, цирконы и им подобные? Да практически никак. Их быстрое вскрытие возможно только в горячей концентрированной азотной или серной кислоте (лучше с добавкой плавиковой) или высокотемпературным обжигом в присутствие кокса в токе хлора или фосгена. Т.е. в очень жёстких условиях. Всякие пироксены попроще, но не радикально (их ещё можно быстро вскрывать сплавляя с щелочами, что в контексте данной задачи тоже не то).

[AlexAV]

Производство солнечной энергии на орбите сейчас считается одним из перспективных методов монетизации космонавтики.

Это сон разума, а не перспективное направление. Космос - агрессивная по сути среде, где деградация тех же солнечных элементов идёт на много быстрее, чем под защитой атмосферы (из-за радиации и воздействия микрометиоритов прежде всего). Обеспечения достаточного ресурса фотоэлементов там требует принятие специальных конструкционных мер, которые сразу делают их чудовищно дорогими. Использование же термодинамических циклов затруднено сложностями с охлаждением.

Но это не всё. Ну хорошо, что-то сгенерировали. А передать это как? С помощью СВЧ? И чем его генерировать, магнетронами с ресурсом хорошо если 20 -30 тыс. часов (это если набраться большого оптимизма, обычно меньше), или лавинно-пролётными диодами с КПД хорошо если 30%? Добавим сюда потери при передачи (часть мощности неизбежно уйдёт не в главный максимум, а в побочные), потери на отражение и КПД обратного преобразования. Теперь перемножим все эти КПД в цепочке генератор СВЧ - передающий тракт и излучающая антенна - потери на трассе - приёмная антенна - преобразование в ток промышленной частоты и сразу очень грустно станет.

Нет тут никаких перспектив вне зависимости от цены запуска.

[AlexAV]

Например, астероиды на топливо и рабочее тело, расходные материалы для производств, материалы, элементы и детали для КА.

И в чём смысл? Кому и для чего всё это надо? Все аппараты имеющие экономический смысл (не берём АМС, телескопы и прочие предназначенные исключительно для удовлетворения собственного любопытства) - это орбита ниже ГСО и тут никаких астероидов нет. Лететь сюда с большинства астероидов долго и, на самом деле, не так уж и просто. Но главное даже не это.

Главное то, что для того, что бы полностью закрыть потребность в области ДЗЗ, навигации, связи и метеорологии нужно не так уж много спутников. У каждой из этих областей есть некий предел насыщения, такой, что больше не нужно. Ну вот какой-нибудь GPS с 31-м спутником обеспечивает навигацию по всей планете. Зачем больше (понятно, что так как эта область связана с военной, то каждая серьёзная страна будет стараться иметь свою группировку навигационных спутников, соответственно будет несколько дублирующих, Глонасс, Галилео, Бэйдоо, но в любом случае конечное и обозримое количество)? Аналогично и ДЗЗ, и связь, и метеорология. Общая масса спутников, которая для этого нужна не такая уж большая, максимум измеряется сотнями тонн, вероятнее меньше. Причём эта цифра скорее имеет тенденцию уменьшаться, чем увеличиваться, в следствие достижений в миниатюризации оборудования. Сейчас вполне приличный спутник ДЗЗ могут уже в 70 кг умещать (а то и меньше, если вспомнить всякие  Flock-и). Ради производства нескольких тонн в год строить на астероидах производственный комплекс с массой сотни тысяч тонн - явный и абсолютный бред.

Тут скорее более уместно (особенно учитывая тенденцию перехода от тяжёлых спутников к созвездию множества лёгких на НОО) ставить вопрос о том сохранится ли потребность в тяжёлых носителях (вроде Falcon-9/Ариан-5/Протон и т.д.), т.к. для запуска спутников массой <1 тонны они попросту не нужны и дико избыточны, а не о том потребуется ли производство на астероидах.

[AlexAV]

Почти 10 000 спутников Oneweb, 12 000 Starlink, 10 000 Amazon, 400 спутников ДЗЗ только Worldview...

OneWeb вообще-то только 600 (https://spacenews.com/oneweb-scales-back-constellation-by-300-satellites/). Остальные тоже урежутся до того же количества плюс-минус, ну или их вообще не будет.

Впрочем это не важно. Масса низкоорбитального спутника связи около 150 кг, и даже с несколькими тысяч спутников масса получается не очень большой.

Ну, это вам так кажется. А вот что думает Джефф Безос https://telegra.ph/Budushchee-kosmonavtiki-v-predstavlenii-Dzheffa-Bezosa-03-23 или оригинал вот здесь https://spacenews.com/the-cosmic-vision-of-jeff-bezos/ Вы меня, надеюсь, извините, но мне кажется, что его мнение имеет большее значение.

Честно говоря, Ваш подход мне весьма напоминает каких-то свидетелей Иеговы. Священный источник что-то сказал, значит так и есть.

Где технико-экономическое обоснование? Оно, в форме выдерживающей даже элементарную критику, не сформулировано нигде и никем. Даже на простейший вопрос "а что там делать", т.е. какая форма деятельности там может приносить хоть какую-то пользы (прямую или косвенную)  за пределами научных исследований, не говоря уж о финансовой прибыли, ответа нет ни у кого. У Безоса с Маском в том числе.

Обратите внимание на то, что по мнению ULA к 2050 году на Луне и в окололунном пространстве в год побывает временно или будет жить постоянно 1000 человек, а годовой объём космического рынка составит $2,7T (2,7 триллиона долларов).

Это из области обещаний Рогозина построить там что-то на Луне к какому-то году. Относиться к этому нужно также.

[AlexAV]

Масса серийного спутника Starlink -450-480 кг

150 кг - масса спутника OneWeb.

Это 800 спутников.Если считать еще вес адаптеров,то SpaceX должна будет вывести вес сравнимый с массой МКС.

800 по 450 это всего 360 тонн. Учитывая, что спутник должен жить 10 - 15 лет, чтобы это всё имело хоть какой-то экономический смысл, то для подпитки группировки 24 - 36 тонн в год в среднем, не бог весть что собственно.

Если считать еще вес адаптеров

Ну большая масса адаптера, большие затраты ХС по разведению большого число спутников и ограничения по объёму как раз и делают большие ракеты неэффективным средством выведения малых спутников. Оптимум 1 - 4 спутника на запуск. Собственно поэтому и написал, что (при условие если низкоорбитальные группировки похоронят связь через ГСО) тяжёлые ракеты станут по большей части никому и ни для чего ненужны.

[AlexAV]

Вообще-то 600 - это только первая очередь. Нужно больше читать по этому поводу.

Там всё кроме этих 600 - совсем на уровне виртуальных. У них явная проблема со спросом на ёмкость даже этих 600. При существующей стоимости терминала областей, где такая связь будет востребована не очень большая (по сути только связь на самолётах в полёте и судах в море, и  там и там в любом случае АФАР нужна, соответственно и невелика разница работать с неё через ГСО или низкоорбитальный спутник).

Я же давно сказал, что они там собираются делать - зарабатывать деньги.

И как?

а экономика измеряется в штуках и тоннах их понять не могут.

И чём ещё она измеряется? Экономика это прежде всего перемещение и преобразование вещества и энергии, остальное детали. Едим мы вполне материальный хлеб, а из розетки отбираем вполне реальные киловатты часть. Нолики в компьютере (как бы они ни назывались, доллары , йены, евро, рубли или как-то ещё) - не более чем удобный способ измерения и оценки этих вполне материальных вещей, не более.

Анализов рынка космических услуг и прогнозов по нему вполне достаточно, есть с вполне открытыми цифрами.

Есть, только ни одно вменяемое (там где есть разумное обоснование, выдерживающее хотя бы минимальную критику, с цифрами) никакой окупаемой экономической деятельности кроме стандартного набора ДЗЗ - навигация - метеорология - связь не предлагает. Всё кроме этого - на уровне фантастических измышлений (в спектре от научной фантастики до фэнтези полностью оторванной от реальности). Если я не знаю какого-то, к которому это не относится - приведите ссылку.

[AlexAV]

Вот кстати интересный расчет по кислородному и пищевому обеспечению замкнутого существования марсианской колонии на сто человек.
https://medium.com/our-space/our-first-martian-plants-e03baad32ee9
Чел листочки считал..
Вообщем на сотню марсиан нужен купол диаметром в 72 м с зелеными угодьями.

Там не затрагивается такой фактор, как поток ФАР. Т.е. расчёт ведётся из количества ассимилированным листом углекислого газа в идеальных условиях. В действительности то, что производит лист будет меньше, т.к. растение может быть лимитировано но потоку солнечной энергии или другим факторам. Верхний потолок урожайности можно оценить из потока приходящего ФАР, принимая, что в энергию биомассы будет переходить около 4% падающего ФАР. Если полный поток солнечной энергии как 3 кВтч/м2 сутки (соответственно, поскольку доля ФАР в солнечном свете 37%, поток падающей ФАР 1,1 кВтч/сут м2) можно рассчитывать на прирост биомассы в среднем 38 ккал/сутки. Не части растения съедобны, солому и крни пшеницы есть не будешь, долю съедобной биомассы примем около 30% (вполне реальное значение для зерновых). Итого усреднённый суточный прирост с 1м2 - 11,4 ккал/м2 сутки. Потребность человека в пище можно принять 2500 ккал. Соответственно минимум нужно около 220 м2 насаждений на человека. Соответственно на 100 человек, с учётом ограничений по потоку ФАР, 2,2 гектара (при условии, если питаться исключительно кашей из зерновых).

Однако это только оценка снизу. Во-первых под открытым небом на Марсе не вырастет вообще ничто, теплица в любом случае будет отделена стеклом, причём для того, чтобы теплопотери были на каком-то приемлемом уровне - потребуется многослойное низкоэмиссионное стекло, а оно заметно (возможно разы) снизит поток ФАР. Во-вторых - марсианский грунт сильно непохож на краснодарский чернозём. Очень не факт, что в этих условиях удастся получить рекордные значения урожайности. В силу этого реальные значения, скорее всего, будут в несколько раз больше.

[AlexAV]

Ну это частности.

Ограничения по ФАР это не частности, а основы, фундаментальное ограничение для любых растений.

Здесь ещё критически важный вопрос - потери ФАР в остекление (простое остекление сделать нельзя, иначе потери энергии через окна будут слишком велики и соответственно затраты на отопление неприемлемы, а низкоэмиссионные -будут снижать поток ФАР и, соответственно, урожайность, причём чем лучше будет по части отопления - тех хуже будет ситуация с ФАР, будет ли тут приемлемый оптимум - не очевидно).

[AlexAV]

Не важно сколько весят спутники и какой будет срок службы  в созвездиях от разных провайдеров.

Цена спутника (что связанно с его массой) и особенно время его жизни - чуть ли не самые важные параметры для таких систем.

Адаптер под Старлинк весит около 2,5 тонны.РН в проекте SpaceX спутники по орбитам не разводит.

Если посмотреть на крупнокластерные пуски (вроде пуска Falcon 03.12.18) то тот факт, что в них выводимая полезная нагрузка очень сильно ниже теоретической - очевидно.

При запуске, чтобы он был эффективен, должна максимально использоваться потенциал грузоподъёмности ракеты. Если она идёт с недогрузом или загружена непонятно чем, то это сразу снижает экономическую эффективность такого пуска.

Плюс одна из главных проблем современной космической отрасли в мире - она производит по сути штучные изделия, каждый тип ракетоносителя производится в количестве единиц, в лучшем случае пары десятков в год. А штучное производство - это всегда дорого. При переходе же от штучного производства к серийному и особенно крупносерийному конвейерному себестоимость сильно падает (тот же автомобильный конвейер рентабелен при производстве не менее 30 000 автомобилей в год и только таким благодаря тому, что их выпускают в таком количестве автомобиль по цене более-менее доступен, собирали бы их по 10 штук в год - стоимость бы сразу стала не сильно ниже космического спутника). В этом смысле куда лучше производить и запускать 100 лёгких носителей в год, чем 10 тяжёлых (если квант груза конечно позволяет).
 

Не будет никто никого хоронить.Созвездия с применяемыми в данный момент тех.решениями на них-тупик.

Ниша узкая и под давлением оптоволокана и мобильной связи постоянно сжимающаяся. Двоих она не не выдержит. Или низколёты не взлетают или ГСО уходит в историю. У LEO/MEO систем по сути две проблемы . Первая - неэффективное использование ресурса пропускной способности (т.к. система неизбежно глобальная, а 2/3 нашей планеты океан, а из оставшегося куча почти не населённых территорий тайги, пустыни, тундры и т.д., а рыбы и пингвины за интернет платить не будут, т.е. если лучи спутников ГСО могут светить туда куда надо, максимально эффективно используя их пропускную способность, то большая часть лучей LEO/MEO спутников будут практически не загружены), что явно затрудняет обеспечение приемлемой цены трафика. Вторая - нет дешёвого терминала (сейчас АФАР стоит уж слишком дорого). Если терминалы появятся, а стоимость трафика низколётов окажется меньше стоимости трафика ГСО - ГСО сразу вылетает с рынка. Если терминал не появится или трафик окажется дороже трафика  ГСО - все эти OneWeb, StarLink и прочие являются заведомыми банкротами.

Тут всего два варианта. Весьма интересно будет наблюдать какой из них реализуется на практике.

[AlexAV]

Хм.. очень странная цифра.У нас 1,4Квт/час на один квадратный метр поверхности.За световой день явно будет 10-14 Квт,в зависимости от времени года.На Марсе будет половина от этого уровня.

Вот график изменения суточной инсоляции на Марсе в течение года (https://www.researchgate.net/publication/256334925_Solar_radiation_on_Mars):



Для грубых оценок 3 кВтч/сутки вполне годится.

Есть рекордные сорта которые могут аккумулировать 6-8% ФАР.

Только в фитотронах с оптимизированными условиями. При реальном (неоптимальном) режиме инсоляции и реальных почвах столько не будет. В реальных условиях обычно получается 3-5 для хорошего сорта в благоприятных (но реалистичных) условиях.

К тому же,раз мы уж вынуждены использовать парник,то мы можем напыляемыми на пленку составами регулировать длину световой волны в 380-710нм максимально эффективную для ФАР

Нельзя. Любой люминофор может только увеличить длину волны, т.е. можно УФ преобразовать в видимый, а ИК - нельзя. Излучения короче 380 нм в солнечном спектре не так много, при реальной эффективности люминофора потеря ФАР в нём из-за рассеяния и поглощения уже имеющейся ФАР солнечного света будет заведомо больше, чем то, что он выдаст за счёт конверсии УФ.

можно вообще обойтись искусственным освещением

Получаем цепочку солнечные батареи - светодиод - растение с огромными потерями. Проблема просто переходит из проблемы огромной площади остеклённой теплицы к проблеме ещё большей площади солнечных батарей. Что едва-ли лучше (ну для базы на 100 человек может быть и проще, но для большой колонии уже не годится совершенно, серебра и индия на такое количество батарей и светодиодов не наберёшься).

[AlexAV]

У вас там 22 гр.с.ш. Сядут на экваторе и всё,еще и на отоплении сэкономят.

Различия между 22 градусами (это тропические широты) и экватором будут минимальными.

[AlexAV]

Нет. СЭС (независимо от типа) - светодиод - растения. Причём КПД СЭС может считаться не только в ФАР, но и во всём спектре от УФ до ИК.

Вариантов СЭС не так уж и много. Можно сделать грубые оценки для каждого. КПД светодиодов для фитокультуры около 30% и он естественно одинаков во всех случаях.

1) Многокаскадные солнечные батареи. КПД около 35%. Общий КПД цепочки солнечный свет - солнечная батарея - светодиод - ФАР 10,5%. Соответственно на человека для обеспечения его пищей потребуется около 785 м2 таких солнечных батарей (при выращивание растений в условиях искусственного освещения). 785 м2 многокаскадных солнечных батарей - это чудовищно дорого, но что ещё хуже, их производство трудно масштабируемое из-за большого расхода дефицитных видов сырья (галлия, индия и т.д.). Для базы на 100 человек годится. Для колонии - категорически нет.
2) Кремневые солнечные батареи. КПД около 20%.  Общий КПД цепочки солнечный свет - солнечная батарея - светодиод - ФАР 6%.  Соответственно на человека для обеспечения его пищей потребуется около 1375 м2. Тоже дорого (хотя дешевле, чем многокаскадные), плюс требуется на каждый метр квадратный кремневой солнечной панели требуется около 6 грамм серебра. Т.е. 8,25 кг серебра на обеспечение одного человека (к тому же они служат совсем не вечно). Это тоже страшно много. Для базы, даже довольно большой, на несколько тысяч человек, без проблем. Для колонии категорически не годится.
3) Термальные СЭС. Их особенность состоит в том, что они способны использовать только прямой солнечный свет, утилизировать же рассеянный не могут в принципе. И тут мы сталкиваемся с тем фактом, что атмосфера Марса для своей толщины удивительно малопрозрачна. Доля энергии прямых солнечных лучей в общей инсоляции заметно меньше 100%, а заметную часть марсианского года падает вообще до околонулевых значений:



В среднем по году очень приближённо долю прямых солнечных лучей примем за 50%. КПД термодинамического цикла как 35%. Итого на человека потребуется около 1600 м2 концентратор. Скажем для системы башенного типа это потребует  около 700 гелиостатов (1.5x1.5 метров) каждый с индивидуальным механическим приводом. Эти приводы конечно же будут регулярно ломаться. Довольно слабо себе представляю как один человек может обслужить такую массу оборудования. В отличие от предыдущих вариантов с солнечными батареями тут нет проблем с редкими элементами (нужна только нержавейка по сути, а ингредиенты для неё (железо, хром и никель) как раз то, что на Марсе есть в достаточном изобилии), однако сходится ли тут баланс по производительности труда - большой вопрос (оборудования слишком много, причём механического, а значит нуждающегося в довольно частом и трудозатратном ремонте).

В общем вариант с искусственным освещением выглядит довольно кисло (кроме того тут есть ещё одна проблема - для хороших светодиодов нужен индий, без него они не получаются, и это также может быть серьёзным ограничивающим фактором).

[AlexAV]

Чем больше навигационных спутников, тем лучше возможности навигации.

Всегда есть уровень достаточности. Точность того же ГЛОНАСС сейчас около 1 метра (для гражданского применения меньше, но это связано только с тем, что часть сигнала шифруется и доступна только тем кому надо, тут не в спутниках дело, а в ФСБ). Если добавить ещё шесть на высоком эллипсе - повысится до 10 см. Кому и зачем нужно больше?

[AlexAV]

В условиях депопуляции, деурбанизации и роботизации

Где Вы сегодня дезурбанизацию нашли? Сейчас наоборот всемирный тренд к укрупнению населённых пунктов.

Тезис, что наземная связь выгоднее космической абсолютно ошибочный.

Нет. Это просто следствие фундаментальных физических фактов. Связь земля-спутник уже  давно упирается в фундаментальный предел Шеннона — Хартли. Расширить этот канал невозможно на столько же, на сколько невозможно построить вечный двигатель. А у оптоволокна этот предел пока не виден даже на горизонте. Т.е. поднять пропускную способность оптоволокна ещё в сотни раз физически можно, а спутниковая связь уже достигла физического предела. Ну и долговечность. Оптоволоконный кабель (если сделан из хороших материалов) может лежать в земле условно вечно. С ним и через 100 лет по сути ничего не случится. А дорогостоящий спутник летает 10, 15, ну может быть 20 лет и всё.

Оптический кабель имеет высокую пропускную способность (причём её ещё можно улучшать и улучшать, фундаментальных запретов нет), надёжен, долговечен и дёшев. Спутник - дорогой, менее надёжный, менее долговечный и имеющий сравнительно узкий канал расширить который невозможно (мешает физический запрет по фундаментальности близкий ко второму началу и отчасти выражением этого второго начала и являющимся). Так что тут всё просто - куда пришёл кабель спутнику делать нечего (любому спутнику, хоть ГСО, хоть низкоорбитальному).

А при существующем тренде к росту среднего размера населённых пунктов людей до которых кабель (с 4/5G как эффективным средством решения проблемы последнего километра) не дошёл будет становится всё меньше.

[AlexAV]

Вы тупо сравните сколько материалов и энергии нужно затратить, чтобы протянуть кабель по дну океана по сравнению с запуском нескольких спутников.

Давайте. Проект обеспечения связью Чукотского АО через оптоволокно оценивается 7,8 млрд. рублей = 120 млн. $ (здесь). Это 2260 км подводных линий и 1400 км наземный в самых сложных природных условиях, которые только можно представить на нашей планете. Стоимость скажем спутника ViaSat-2 - 625 млн. $ (https://www.ecoruspace.me/ViaSat+2.html). За стоимость одного спутника можно опутать оптоволокном пять чукоток. А если взять регион попроще, не в зоне вечной мерзлоты, то ещё на много больше.

Стоимость обеспечения связи по оптоволокну даже в регионах с тяжёлыми природными условиями на много ниже стоимости спутниковой связи. Спутник реально нужен только там, где кабель протянуть физически нельзя (самолёты в небе, корабли в море, геологи в тундре и т.д.). А это не слишком большая ниша, хотя она конечно и существует.

[AlexAV]

Мне категорически нравится, что Вы заведомо ограничиваете решение неудобными схемами.

Вообще-то я беру схемы, которые нашли применение в СЭС на Земле. Их практическое применение отчасти показывает, что именно они и являются самыми рациональными решениями.

А почему не одна "тарелка" 23х метров радиусом?

Вы как эту многотонную тарелку наводить будите? Нет, я понимаю, что при желание можно сделать всё, но механика наведения у неё будет чрезвычайной тяжелой, сложно и малоремонтопригодной. Не случайно, что такие большие концентраторы на земных СЭС практически не применяются. 1.5x1.5 я взял совсем не с потолка. Это типичный размер гелостатов башенных СЭС на земле (типичные размеры там 0,5x1, 1x1, 1.5x1, 1.5x1.5, большие гелиостаты будут требовать более нагруженной механики, что дорого, неудобно и ненадёжно).

Всё же по строительству термальных СЭС сейчас есть достаточно большой опыт и предлагаю при оценках ориентироваться на него. По сути тут себя зарекомендовали две конструкции. Башенные с полем гелиостатов наводимых по двум координатам и с цилиндрическими концентраторами наводящимися по одной координате. Второй тип имеет более простую механику, но меньший коэффициент концентрации излучения, на сколько он будет эффективен на Марсе с его довольно умеренной инсоляцией - нужно проверять (не факт, хотя без хотя бы приблизительного моделирования сказать сложно).

Уже предлагалось разместить биологическую производственную базу выше пыли.

Необходимым условием для выбора места колонии является наличие месторождения воды рядом. Что-то есть сомнения, что в высокогорных районах выше уровня пыли они будут.

[AlexAV]

А почему тогда этот предел не работает для навигационных или метеорологических спутников? Почему там закрывают наземные навигационные маяки и метеорологические станции, а не отказываются от спутников?

По той причине, что это совершенно другие задачи и указанный предел к ним просто никаким боком. Для навигации нужно находиться в зоне радиовидимости нескольких источников опорного сигнала, причём желательно сигнала на частотах УКВ и выше, чтобы размер приёмной аппаратуры был разумным (существовали системы на длинных волнах, тот же LORAN, но на длинных волнах сложно сделать маленький приёмник и сложно, из-за сложного закона их распространения между ионосферой и земной поверхностью, обеспечить высокую точность системы).

Наземные станции этого диапазона имеют очень ограниченный радиус действия, создать с помощью них глобальную систему сложно. Желательно поднять повыше. И спутниковая платформа тут идеально подходит. Наилучшей высотой оказалась - высота средней орбиты, где достаточно для обеспечения глобальной системы навигации всего двух-трёх десятков аппаратов. Так что навигация как раз та задача, физика которой как раз такая, что спутниками её решать эффективнее, чем наземными средствами (по крайней мере пока). У магистральных линий связи - наоборот.

метеорологических спутников

Метрологические спутники не заменяют наземные станции, а дополняют их. Есть информация, которая получается только наземными станциями (скажем сейчас нет средств померить из космоса количество осадков в конкретной точке, да и с интерпретацией спутниковых данных по температуре воздуха в приземном слое есть проблемы). Есть данные которые можно померить только со спутника. Невозможно хорошо померить с Земли скажем альбедо нашей планеты (есть методы по пепельному свету Луны, но они не очень точные), поток исходящего длинноволнового излучения и ещё ряд важных параметров атмосферы. Опять же общую карту облачности и распределения воздушных масс куда проще извлечь со спутниковых снимков, чем собирать из данных большого числа метеостанций, которые не везде есть и не везде можно поставить в принципе.

Так что тут ни о какой замене речи не идёт. Это разные методы исследования атмосферы, которые могут дать разные наборы данных о погоде, климате и атмосфере Земли, взаимодополняющие друг друга. Для метрологии нужно и то и другое.

[AlexAV]

40% у коммерческого продукта

Такие используют только в системах с концентраторами (из-за совсем уж чудовищной цены). А система с концентратором не могут эффективно использовать рассеянной излучение. Для космоса хорошо, а для Марса с его не особо прозрачной атмосферой уже не очень.

Те из которых делают более-менее обычные панели называются там III-V on Si и по Вашей ссылки для них приведена цифра 33,3%.

[AlexAV]

В том то и дело, что заменяют полностью. К примеру, вот график покрытия наземными станциями:

Со спутника ни количество осадков в данной точке, ни температуру приземного слоя воздуха (он даёт некую усредненную по высоте, из которой приземная извлекается косвенными методами с ограниченной точностью) померить нельзя. О какой замене речь? Важное дополнение - да, но не замена.

Количество метеостанций - это уже из другой области. Скорее относящейся к финансовой политике.

[AlexAV]

Я уже приводил цены на "космические"(для них не нужны концентраторы) китайские модули Sanan 40х80мм с КПД 30%

Ну как можете заметить и КПД у них не 40%.

итайские модули Sanan 40х80мм с КПД 30%.Они стоят  все еще дороговато: 160 гринов шт(при заказе 1000 шт) и 149 гринов(при заказе от 10 тыс.шт).

Ну и оцените стоимость 800 м2 таких батарей. 37,25 млн.$? И это только на пропитание одного колониста. Не находите, что это нечто не совсем то, что нужно.

Если вы читали отчет(в принципе для этого можно обойтись и иной инфой),то видели насколько динамичным является рынок фотовольтатики.

Была. Сейчас из более-менее доступных (да и не очень доступных тоже) уже выжато почти всё возможное. Рекордные элементы (да даже те с 30% КПД на которые Вы сослались) уже невозможно произвести без индия и германия. А это автоматически запрещает им быть массовым продуктом (индий элемент чрезвычайно редкий и его дефицит ощущается уже сейчас).

Думаю через пять лет многослойные модули в лаб.условиях достигнут КПД в 60%.

Максимум в лабораторных образцах c применением литографии высокого разрешения. Материалы для того можно производить что-то массовое и без тонкой литографии уже просто кончились.