Реалистичная программа колонизации Марса без планов терраформирования.

[noxx77]

Если масса тепловых насосов и радиаторов больше массы бетонного надувного домика аналогичных параметров, то использовать льдобетон для обогреваемых (тем более заглублённых) помещений самый что ни на есть собачий бред.

Ключевое слово "если". Так давайте посчитаем при разных параметрах - что ссаной тряпкой-то перекидываться? Либо смотрим на другие местные материалы: во что они обойдутся а) по добыче и обработке б) в постоянном содержании.

[LonelyWanderer]

А разве не будет обладать "ледобетон" текучестью (пластичностью), как обычный лёд, не будет ли эта конструкция постепенно плыть, даже если не будет таять и мы как-то отведём тепло?

Упрощённо. Выбираем участок местности, заливаем его водой, и постепенно замораживаем. Т.е. формируем линзу сплошной мерзлоты. Потом вырубаем (или просто оттаиваем и вынимаем грязь, если почва рыхлая) необходимые полости, теплоизолируем, делаем отвод тепла.  Получается герметичное жильё.

   
Вообще при температуре -25С льдобетон прочнее обычного бетона.

Вы, кажется, не поняли о чём я говорю. Ну если взять 2 плиты, одну бетонную, а вторую - "ледобетонную", и класть в центр некий груз до тех пор, пока плита не проломится, то, может быть, обычный бетон и раньше проломится - допустим, при весе груза в 10 тон. Однако, если вы положите 5 тонн и оставите этот груз на 5 лет (соблюдая даже температуру для льдобетона в -25 градусов), то разве, когда вы через 5 лет явитесь, не обнаружите ли вы вместо плоской ледяной плиты некую вдавленную бесформенную (пусть даже и сохранившую монолитность) конструкцию?

[Изобретатель]

Вообще при температуре -25С льдобетон прочнее обычного бетона. Но применять его можно не везде. В обогреваемых поземных помещениях он будет таять сверху, и намерзать внизу, выталкивая помещения из грунта. Это хорошо знают строители, работавшие с вечной мерзлотой.
   
Проблема как раз в том, что для техника теплоотвода начинает весить больше самого дома, потому, что марсианская атмосфера разряжена, и конвекционного охлаждения практически нет. Из-за этого придётся строить огромные радиаторы (летом температура на улице может подняться до +20С, а нам надо охладить стены до -20С).

Как всегда перебор.Во первых довольно приличная энергия будет передаваться грунту и несмотря на низкую теплопроводность будет излучаться поверхностью Марса.Вполне можно  значительно усилить теплопередачу тепловыми трубами расположенными параллельно поверхности.Не достигая при этом Т плавления льда.Ну и шутка про +20 по С днем мне очень понравилась.Вот только ночью будет приличный минус.Остается накопить чуток холода.Что не совсем сложно подняв Т  на радиаторе с помощью теплового насоса.И с учетом того,что Т космоса куда излучается тепло,ну весьма низка.Не нужно придумывать сложности там где их и без того хватает.Кстати в Иглу снег не тает.

[Кремальера]

Вы, кажется, не поняли о чём я говорю. Ну если взять 2 плиты, одну бетонную, а вторую - "ледобетонную", и класть в центр некий груз до тех пор, пока плита не проломится,

Эти технологии опилочного авианосца слишком специфичны.И скорей всего будут применяться так же выборочно и в зависимости от условий.Возможно они будут применимы в приполярных марсианских областях(безо всяких петель холодильника),для построения укрытий для обор-я и техники,не герметичных бункеров рудного концентрата при горно-шахных работах и т.д.Первыми же зданиями на Марсе будут привозные модульные купола-геодезики.А первыми  строительными материалами произведенными локально-"марсианские кирпичи",по подобию тех которыми по 10 центов уже торгует Boring Company в L.A.Единственно там будет не цементная добавка.,а анаэробный компаунд запечатывающий поры.

[noxx77]

Внутреннее пространство между внутренним и внешним куполами можно заизолировать в т.ч. и пенольдом - обычная замерзшая пена: вода+ПАВ + газ.
А теплоизолировать трубы ото льда, в крайнем случае даже сняв тепло по внешнему контуру хладагентом - вообще не проблема.

[Valerij56]

Если масса тепловых насосов и радиаторов больше массы бетонного надувного домика аналогичных параметров, то использовать льдобетон для обогреваемых (тем более заглублённых) помещений самый что ни на есть собачий бред.

Ключевое слово "если". Так давайте посчитаем при разных параметрах - что ссаной тряпкой-то перекидываться? Либо смотрим на другие местные материалы: во что они обойдутся а) по добыче и обработке б) в постоянном содержании.

   
Вы же уже сосчитали - при излучении в космическую бесконечность у вас получилось две тонны на человека. Теперь учтите, что вокруг не космос, а тёплый марсианский денёк, 0С. Вычислите поправочный коэффициент, и готовьтесь везти на Марс тысячи тонн радиаторов.

[LonelyWanderer]

Вообще при температуре -25С льдобетон прочнее обычного бетона. Но применять его можно не везде. В обогреваемых поземных помещениях он будет таять сверху, и намерзать внизу, выталкивая помещения из грунта. Это хорошо знают строители, работавшие с вечной мерзлотой.
   
Проблема как раз в том, что для техника теплоотвода начинает весить больше самого дома, потому, что марсианская атмосфера разряжена, и конвекционного охлаждения практически нет. Из-за этого придётся строить огромные радиаторы (летом температура на улице может подняться до +20С, а нам надо охладить стены до -20С).

Как всегда перебор.Во первых довольно приличная энергия будет передаваться грунту и несмотря на низкую теплопроводность будет излучаться поверхностью Марса.Вполне можно  значительно усилить теплопередачу тепловыми трубами расположенными параллельно поверхности.Не достигая при этом Т плавления льда.Ну и шутка про +20 по С днем мне очень понравилась.Вот только ночью будет приличный минус.Остается накопить чуток холода.Что не совсем сложно подняв Т  на радиаторе с помощью теплового насоса.И с учетом того,что Т космоса куда излучается тепло,ну весьма низка.Не нужно придумывать сложности там где их и без того хватает.Кстати в Иглу снег не тает.

Ну если помещение будет на глубине хотя-бы в пару метров под грунтом, то тепло будет передаваться очень и очень плохо. И если мы тут будем выращивать растения, затрачивая много энергии на освещение, то даже малую часть её не удастся отвести через грунт. Например, теплопроводность песка, в зависимости от влажности меняется в широких пределах, от примерно 0.3 Вт/(м*С) (очень сухой) до 2 (очень влажный). Глина получше проводит тепло, даже сухая (0.7-0.9), и, возможно, на Марсе удастся найти похожие грунты с теплопроводностью, скажем в 0.8 Вт/(м*С). Но тогда, если на улице -40, а в помещении +20, то через толщину грунта в 2 метра будет уходить только, если я правильно считаю, 24 Вт тепловой энергии. А если мы будем на квадратный метр оранжерей тратить, скажем, 120 Вт светодиодами (нашёл такое в расчётах выше), то в этой оранжерее будет 260 ⁰С

[Valerij56]

Как всегда перебор.Во первых довольно приличная энергия будет передаваться грунту и несмотря на низкую теплопроводность будет излучаться поверхностью Марса.Вполне можно  значительно усилить теплопередачу тепловыми трубами расположенными параллельно поверхности.Не достигая при этом Т плавления льда.Ну и шутка про +20 по С днем мне очень понравилась.

   

   
Вот что будет с вашим фундаментом.
   

Вот только ночью будет приличный минус.Остается накопить чуток холода.Что не совсем сложно подняв Т  на радиаторе с помощью теплового насоса.И с учетом того,что Т космоса куда излучается тепло,ну весьма низка.Не нужно придумывать сложности там где их и без того хватает.

   
Между вами и космосом будет Марс, температура которого никак не равна температуре космоса. Повторю, даже если не согласны - делайте поправочный коэфициент. Но и 2 тонны на одного жителя - запредельно, жилой бетонный дом легче.
   

Кстати в Иглу снег не тает.

   
Простите, Иглу - это капитальное или подземное помещение?

[Кремальера]

Ну если помещение будет на глубине хотя-бы в пару метров под грунтом, то тепло будет передаваться очень и очень плохо.

Зачем что-то закапывать на Марсе?(хотя вот на Луне причины есть)На Марсе есть атмосфера,уровень ее защиты вполне приемлемый.Под марсианским реголитом будут коммуникационные туннели,первичные рекреационные зоны со световодами и зенитными фонарями(покуда нет ущелий и кратеров с приемлемым искусственным давлением и атмосферой).,в туннелях также будут размещаться наиболее защищенные объемы для наиболее чувствительной электроники и инструментария,восприимчивых культур,здравоохранительных(и даже родильных учереждений).Стандартные жилые объемы и теплицы скорей всего будут поверхностного типа.Тяжелый индустриал,химия,и первая марсианская АЭС будут выполнены из местных материалов(кирпичей,блоков) в полу-герметичных объемах.

[LonelyWanderer]

Ну если помещение будет на глубине хотя-бы в пару метров под грунтом, то тепло будет передаваться очень и очень плохо.

Зачем что-то закапывать на Марсе?(хотя вот на Луне причины есть)На Марсе есть атмосфера,уровень ее защиты вполне приемлемый.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Радиационная_защита
Для половинного поглощения  гамма-излучения нужно около 20 грамм/см² вещества, а атмосферное давление на Марсе всего  5-6 грамм/см², т.е. даже половины гамма-излучения не перекрывает. Там же, в статье рассчитано, что грунт толщиной в 91 сантиметр ослабляет гамма-излучение в 1024 раза (т.к. толщина половинного ослабления - 9.1 см). Но в то же время земная атмосфера, равная примерно 1000 сантиметрам водяного столба (половинное ослабление для воды - 18 сантиметров), ослабляет гамма-излучение, если не врёт калькулятор при возведении 2 в 55.(5) степень - 52952561782914431 раз., т.е. ослабление в 53 квадриллиона раз. Поэтому мы и переживаем всякие космические вспышки. А под марсианской атмосферой - вроде как-то жить некоторое время можно, живут же на МКС, но до ближайшей вспышки, а она может прийти и не от Солнца, и непредсказуемо.
Как было указано, грунт толщиной, в 91 сантиметр снижает уровень гамма-излучения в 1024 раза. Этого при штатной ситуации достаточно, но в случае гамма-вспышек - может оказаться мало. А если взять толщину 182 сантиметра, то это снижение гамма-излучения в 1 миллиона раз. А если всего на 18 сантиметров больше - ровно 2 метра, то это уже 4.1 миллиона раз. Т.е. примерно после 2-х метров количество нулей растёт очень быстро, для гамма-излучения - миллионы/миллиарды раз. Т.е. 2 метра - это необходимый и достаточный слой изоляции от космического излучения, в то время, как при толщине чуть меньше 1-го метра - всего тысяча раз. Разница в толщине в 1 и 2 метра - 2 раза, зато разница в радиозащите колоссальна. При этом не забывайте и про наведённую радиоактивность, которая при тонких стенах будет вас облучать.
Впррочем, и при толщине стен в 1 метр проблемы с теплоотводом хоть и снизятся, но останутся - через такие стены не уйдёт и половина внутреннего тепла. Так что имеет смысл зарываться на глубину хотя-бы в 2 метра.

[Изобретатель]

Вот что будет с вашим фундаментом.

Между вами и космосом будет Марс, температура которого никак не равна температуре космоса. Повторю, даже если не согласны - делайте поправочный коэфициент. Но и 2 тонны на одного жителя - запредельно, жилой бетонный дом легче.

Опять гнёте.Мерзлота  подтаивает при средней Летней общей плюсовой Т.На Марсе даже летом средней плюсовой Т не будет.Между радиатором и космосом никого не будет,Даже атмосфера мало влияет.Напомню про ночные заморозки. Впечатления о северном Казахстане (ССО)Днем выходишь в печку,ночью в фуфайках вшестером в палатке спишь на боку и все разом на раз-два-три переворачивались что-бы не замерзнуть.Ну и самое главное,не нужно заморачиваться на охлаждении.Нужно просто увеличить обьем -соответственно площадь рассеяния при определенном энерговыделении.Ну там парки,сады.И поаккуратнее с цифирью.2т это кубометр бетона 10 кв\м-кубик 1,7 м .Домик кума Тыквы.

[LonelyWanderer]

Вот что будет с вашим фундаментом.

Между вами и космосом будет Марс, температура которого никак не равна температуре космоса. Повторю, даже если не согласны - делайте поправочный коэфициент. Но и 2 тонны на одного жителя - запредельно, жилой бетонный дом легче.

Опять гнёте.Мерзлота  подтаивает при средней Летней общей плюсовой Т.На Марсе даже летом средней плюсовой Т не будет.Между радиатором и космосом никого не будет,Даже атмосфера мало влияет.Напомню про ночные заморозки. Впечатления о северном Казахстане (ССО)Днем выходишь в печку,ночью в фуфайках вшестером в палатке спишь на боку и все разом на раз-два-три переворачивались что-бы не замерзнуть.Ну и самое главное,не нужно заморачиваться на охлаждении.Нужно просто увеличить обьем -соответственно площадь рассеяния при определенном энерговыделении.Ну там парки,сады.И поаккуратнее с цифирью.2т это кубометр бетона 10 кв\м-кубик 1,7 м .Домик кума Тыквы.

Какой объём, куда энергия будет уходить - вниз к ядру Марсе? Куда там дальше тепло будет уходить? Как вы не увеличивайте объём, проблема останется точно такой же, ни на йоту не уменьшится.

[LonelyWanderer]

Короче, что тут париться, решение проблемы очевидно же. Оранжереи под искусственным освещением, жильё и т.д. - проблемы с теплоотводом, проблемы с необходимым большим источником энергии, т.е. нам нужна энергия и нужен теплоотвод. Зато имеем обычные растения, яблоневые сады, обычную еду и т.д, но дорого это. Зато уже не раз предлагались бассейны с водой и водорослями - еда непривычная, зато свойства этих бассейнов прямо-противоположные крытым оранжереям - бассейны не нужно освещать, они могут быть под открытым солнцем (под лёгкой прозрачной герметичной теплицей), им не нужно искусственное освещение, они имеют большую площадь рассеивания тепла, т.е. прямое следствие ставки на солнечный свет - необходимость отопления. Вывод напрашивается сам собой - сбаллансированное количество и подземных оранжерей и наземных бассейнов, и избыточное тепло подземных оранжерей будет передаваться в дефицитные бассейны.

[noxx77]

Так что имеет смысл зарываться на глубину хотя-бы в 2 метра.

И отводить тепло наружу принудительно.

Как вы не увеличивайте объём, проблема останется точно такой же, ни на йоту не уменьшится.

Я вам господа-товарищи больше скажу: при росте объема фигуры, отношение к нему площади уменьшается...

[Изобретатель]

Какой объём, куда энергия будет уходить - вниз к ядру Марсе? Куда там дальше тепло будет уходить? Как вы не увеличивайте объём, проблема останется точно такой же, ни на йоту не уменьшится.

Всё страннее и страннее!Не соврать бы,точно не помню тепловой поток из ядра Земли 30 вт/кв/м сек и и вполне себе рассеивается в космос.Так что неправда ваша!Внешняя поверхность будет больше и тепла с нее рассеиваться будет больше.

Я вам господа-товарищи больше скажу: при росте объема фигуры, отношение к нему площади уменьшается..

Это однако не не мешает при определенном энерговыделении (300 вт кв\м для теплиц )сбросить его через 30 или  же легче через 100 кв/м внешней(верхней) поверхности Фигуры.Простору больше,вот только как бы подогревать не пришлось.

[Изобретатель]

Короче, что тут париться, решение проблемы очевидно же. Оранжереи под искусственным освещением, жильё и т.д. - проблемы с теплоотводом, проблемы с необходимым большим источником энергии, т.е. нам нужна энергия и нужен теплоотвод. Зато имеем обычные растения, яблоневые сады, обычную еду и т.д, но дорого это. Зато уже не раз предлагались бассейны с водой и водорослями - еда непривычная, зато свойства этих бассейнов прямо-противоположные крытым оранжереям - бассейны не нужно освещать, они могут быть под открытым солнцем (под лёгкой прозрачной герметичной теплицей), им не нужно искусственное освещение, они имеют большую площадь рассеивания тепла, т.е. прямое следствие ставки на солнечный свет - необходимость отопления. Вывод напрашивается сам собой - сбаллансированное количество и подземных оранжерей и наземных бассейнов, и избыточное тепло подземных оранжерей будет передаваться в дефицитные бассейны.

Полностью согласен.Вот только можно попроще:Накрывать ,если уж возьмемся осваивать, толстым слоем прозрачного льда Марсианские города и веси.Поддерживать его будет атмосферное давление и частично колонны.По моему это было в теме:Освоение Марса.

[LonelyWanderer]

Короче, вот концепция в составленном мною изображении, в принципе там всё ясно, так что пока без комментариев. Цифры я взял с моей точки зрения приблизительно оптимальные, хотя это обсуждаемо.
Тут могут быть вариации по куполу - он может быть удерживаемый небольшим внутренним давлением для повышения температуры кипения воды или быть негерметичным (но тогда возникает вопрос, сможет ли перегородка в бассейне обеспечить необходимую теплоизоляцию, если температура верхнего объёма будет меньше 10 градусов). А также может быть надводным или же быть на поверхности.

[Valerij56]

Ну если помещение будет на глубине хотя-бы в пару метров под грунтом, то тепло будет передаваться очень и очень плохо.

Зачем что-то закапывать на Марсе?(хотя вот на Луне причины есть)На Марсе есть атмосфера,уровень ее защиты вполне приемлемый.Под марсианским реголитом будут коммуникационные туннели,первичные рекреационные зоны со световодами и зенитными фонарями(покуда нет ущелий и кратеров с приемлемым искусственным давлением и атмосферой).,в туннелях также будут размещаться наиболее защищенные объемы для наиболее чувствительной электроники и инструментария,восприимчивых культур,здравоохранительных(и даже родильных учереждений).

   
Я бы добавил ещё жилые и производственные помещения. Без разницы - посмотрите выше, что сделала вечная мерзлота с фундаментом, через который в неё попало тепло.

[Valerij56]

Мерзлота  подтаивает при средней Летней общей плюсовой Т.На Марсе даже летом средней плюсовой Т не будет.

   
А вечная мерзлота не будет "подтаивать", она просто вытолкнет подземное сооружение на поверхность, как фундамент на фотке в одном из предыдущих комметов. Повторю - для этого мерлоте таять не обязательно
   

Между радиатором и космосом никого не будет,Даже атмосфера мало влияет.Напомню про ночные заморозки. Впечатления о северном Казахстане (ССО)Днем выходишь в печку,ночью в фуфайках вшестером в палатке спишь на боку и все разом на раз-два-три переворачивались что-бы не замерзнуть.Ну и самое главное,не нужно заморачиваться на охлаждении.Нужно просто увеличить обьем -соответственно площадь рассеяния при определенном энерговыделении.Ну там парки,сады.И поаккуратнее с цифирью.2т это кубометр бетона 10 кв\м-кубик 1,7 м .Домик кума Тыквы.

   
Да-да-да. А что вы скажете вот об этом?
   

   

https://www.youtube.com/watch?v=Vb1pdvvoVoQ&t=79s
   
Или вот об этом:
   

   
Надувное строительство из бетона. Достаточно прикрыть экрано-вакуумной изоляцией, подать внутрь теплый воздух, потом полить водой под ЭВИ - и дом почти готов...

[Кремальера]

Без разницы - посмотрите выше, что сделала вечная мерзлота с фундаментом, через который в неё попало тепло.

Э-э,нет.Марс не Земля.Он сух,как глотка судового плотника к третьим склянкам.И там практически нет атмосферы способной сквозь поры реголита донести тепло к слою подповерхностного льда(если он вообще там будет).Даже если просто поставить модульную разборную градирню с бассейном горячей воды на дне,то ниже полуметра от уровня его дна  реголит не прогреется.Ибо вакуум.