Реалистичная программа колонизации Марса без планов терраформирования.

[AlexAV]

Недавно найденная водяная линза на южном полюсе Марса,за счет соли держит воду в районе -10-20С.

Если там растворён перхлорат магния - может быть значительно ниже, около -68 градусов.

[AlexAV]

Зачем большой градиент на Марсе?

Теорему Карно на Марсе уже отменили? При малой разнице температур невозможно получить приемлемый КПД.

Опять же в процессе эксплуатации породы охлаждаются, это связано с тем, что геотермальный поток даже на Земле слишком мал, чтобы компенсировать сколько-нибудь значимый отбор тепла (исключение - эксплуатация гидротерм вблизи магматических очагов, но это не случай Марса за отсутствием активных гидротерм). Для того, чтобы количество энергии отобранное у блока породы за время эксплуатации была сколько-нибудь значительным его начальная температура должна быть достаточно велика, так чтобы при охлаждение хотя бы градусов на 100 разница между температурой блока и поверхности было  достаточной для обеспечения минимально приемлемого КПД термодинамического цикла. В результате бурить до пород температура которых отличается от температуры воздуха на поверхности ну хотя бы меньше 200 градусов - бессмысленно, мартышкин труд. Ну а глубина, на которой эти породы залегают, как раз от геотермального градиента и зависят. Если глубже 5 км, то о ни о какой геотермальной энергетике можно и не вспоминать.

[LV46]

А вот песчаные же дороги (такое тоже бывает) имеют крайне малый ресурс и разбиваются очень быстро. Так вот, в большинстве грунтов Марса глинистых минералов нет, а значит там возможен только второй случай, в общем весьма неблагоприятный.

Ага, также думали создатели InSight. Что мол там один песок.

Опять же стоит обратиться к опыту геотермальной энергетики на Земле.

По сути дела можно получать просто электроэнергию из разницы температур прямо на поверхности (которая на Марсе варьируется в более широких пределах, чем на Земле):
https://ecotechnica.com.ua/technology/3177-poluchat-elektroenergiyu-iz-sutochnykh-kolebanij-temperatur-pomog-termalnyj-rezonator.html

Технологии не стоят на месте, и это хорошо. Иногда (а в случае с марсианской базой так почти всегда) нужно использовать как можно более простые варианты различных систем и тогда придет успех. Еще раз: не нужно выдумывать что-то "заоблачное", чтоб потом сказать, что "это дорого" и, мол, на этом марсианская эпопея заканчивается. Нужно делать. Сначала понемногу, а потом и помногу.
p.s. Ваша картинка не открывается, даже через vpn.

[AlexAV]

p.s. Ваша картинка не открывается, даже через vpn.

Надеюсь, что исправил.

Ага, также думали создатели InSight.

InSight тут вообще причём? Он вообще не имеет инструментов для анализа минералогического состава грунта.

По сути дела можно получать просто электроэнергию из разницы температур прямо на поверхности (которая на Марсе варьируется в более широких пределах, чем на Земле):
https://ecotechnica.com.ua/technology/3177-poluchat-elektroenergiyu-iz-sutochnykh-kolebanij-temperatur-pomog-termalnyj-rezonator.html

Это игрушки по сути, серьёзные мощности так получить нельзя.

Технологии не стоят на месте, и это хорошо.

Зато законы теплофизики и термодинамики не меняются. И они накладывают вполне определённые ограничения на то, что можно сделать, а что нельзя. Применительно к вопросу геотермальной энергетики - для серьёзной геотермальной станции нужен приличный температурный градиент между поверхностью и блоком породы, для сухих пород ну не ниже 200 градусов точно (с гидротермальными можно ниже но градусов 120 всё равно желательно, есть попытки работать с более низкими температурами с использованием фреоновых машин, хотя экономика там становится уже так себе, но для блоков сухих пород, температура которых снижается в процессе эксплуатации, нужно больше).

[Кремальера]

есть попытки работать с более низкими температурами с использованием фреоновых машин, но экономика там становится уже так себе

На этом новые марсиане и будут работать,пока атомную станцию из местных ресурсов не построят.

но для блоков сухих пород, температура которых снижается в процессе эксплуатации, нужно больше).

Это понятно.Но мы говорим о водной линзе.Первооткрыватели говорят что она не одна.

Таки наморозите льда или породу заморозите вокруг теплообменника и превед медвед.

Я и не собирался это делать напрямую.В петле циркулирует вода с гликолем.Она получает на глубине температуру в -15 гр.,и подается наверх в теплообменник где жидкий CO2 вступает в контакт с "тепленькой"водичкой и испаряется.
https://www.treehugger.com/clean-technology/alaska-sealife-center-replaces-fossil-fuels-sea-water-power.html
http://publication.shecco.com/upload/file/org/573c87fe3e7531463584766ugtlI.pdf

[AlexAV]

На этом новые марсиане и будут работать,пока атомную станцию из местных ресурсов не построят.

Даже для неё разница температур ну хотя бы градусов 50 для обеспечения минимально приемлемого для промышленного получения энергии КПД нужна.  При существующих оценках марсианского геотермального градиента даже для этого придётся бурить на глубину на которую и на Земле то скважин очень мало.

Для Марса геотермальная энергетика (если конечно не найдёт где-то живой магматический очаг) - вообще не вариант.

[AlexAV]

Это понятно.Но мы говорим о водной линзе.Первооткрыватели говорят что она не одна.

Если там там раствор перхлората магния с температурой -68 градусов (что весьма вероятно), то я слабо представляю как используя этот раствор можно хоть что-то генерировать.

[LV46]

Надеюсь, что исправил.

Да, теперь порядок. Только я всё равно не понял, какая будет температура на глубине 10-15 км? Я про лавовые трубки, будет ли там приемлемая температура для обитания? (я не говорю сейчас про добычу эл. энергии из этого тепла)

InSight тут вообще причём? Он вообще не имеет инструментов для анализа минералогического состава грунта.

Я позже дописал (думали):

Что мол там один песок.

А оно совсем не так оказалось.
Песок - он только сверху и только тот, который наносится песчаными бурями. Сама по себе поверхность Марса должна быть твёрдой, навроде вот этого:

Только без "прожилок испарения" воды.
На Луне, кстати, тоже, по пояс (и с головой) не погружались в пыль. Там тоже глины нет.

[LV46]

Зато законы теплофизики и термодинамики не меняются. И они накладывают вполне определённые ограничения на то, что можно сделать, а что нельзя.

Да, однако последние лет 30 земная промышленность тем и занимается, что находит способы как можно ближе приблизится к этому пределу и ограничениям. Все самые лучшие и максимально простые в использовании наработки и отправятся на Марс.

Это игрушки по сути, серьёзные мощности так получить нельзя.

Да мало ли, а вдруг получат рано или поздно. С игрушек вся физика начиналась. Я не говорю про мегаватты, а вот про киловатты говорю А для марсианской базы халявные киловатты - самое то.

[Кремальера]

Если там там раствор перхлората магния с температурой -68 градусов

ЕМНИП,в работе было ясно сказано от -10 до -20 градусов.

Даже для неё разница температур ну хотя бы градусов 50 для обеспечения минимально приемлемого для промышленного получения энергии КПД нужна.

У Аляскинского проекта по моим ссылкам,КПД -3%.И что? Если вы почитаете дальше,то они там пишут что за 3,5 года отбили стоимость оборудования.

[AlexAV]

ЕМНИП,в работе было ясно сказано от -10 до -20 градусов.

Нет, наиболее реалистичный вариант или раствор перхлората магния с температурой -68 градусов, или перхлората кальция с температурой -74 градуса (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018GL080985).

У Аляскинского проекта по моим ссылкам,КПД -3%.И что?

В аляскинском проекте не нужно бурить скважину в несколько километров. Для геотермальной станции при КПД 3% ни нормальной мощности не получишь (тепловая мощность, которую можно отбирать ограничена), ни экономика не сойдётся. Ни одной ГеоТЭС со столь малыми градиентами и низким КПД Вы не найдёте.

[LonelyWanderer]

Да, теперь порядок. Только я всё равно не понял, какая будет температура на глубине 10-15 км? Я про лавовые трубки, будет ли там приемлемая температура для обитания? (я не говорю сейчас про добычу эл. энергии из этого тепла).

На любой глубине будет приемлемая температура для обитания, вы же в процессе жизнедеятельности будете тепло выделять, вы обнесите свой дом хотя бы 10 метровым слоем песка, ещё и изоляцию полную сделайте, у вас через какое то время от работы одного лишь компьютера в доме установится температура как в бане. Насколько я помню, теплопроводность линейно зависит от толщины, а 10-метровый слой песка на Марсе в условиях отсутствия влаги и разреженности воздуха в порах будет сродни 10-метровому слою минеральной ваты на Земле - вы теплом своего тела жилье постепенно согреете. Так что я думаю более актуальная задача даже на Марсе для подземного жилья на любой глубине - отвод излишек тепла.

[Кремальера]

Я вот подумал..если на Марсе кальция и магния как грязи- может тогда имеет смысл сжигать их в среде СО2 ?Поставить воздуходувку,запитать ее от ветряка или панелей и гнать атмосферу над поташем..

[AlexAV]

Я вот подумал..если на Марсе кальция и магния как грязи- может тогда имеет смысл сжигать их в среде СО2 ?Поставить воздуходувку,запитать ее от ветряка или панелей и гнать атмосферу над поташем..
Редактировать сообщение

Кальция не так чтобы, а магния действительно там чрезвычайно много, причём много везде, в любой точке Марса. Вот только в основном в виде Mg2SiO4, реже MgSO4, ещё более редко (но встречается, причём местами видимо и образуя больших скоплений) в виде MgCl2 и MgClO4. Как Вы понимаете ничего из это сжечь невозможно принципиально.

[Кремальера]

Просто я вспомнил что щелочные и полущелочные могут гореть.Вот только какие еще помимо кальция?А..барий еще по-моему.

[Короб]

Я и не собирался это делать напрямую.В петле циркулирует вода с гликолем.Она получает на глубине температуру в -15 гр.,и подается наверх в теплообменник где жидкий CO2 вступает в контакт с "тепленькой"водичкой и испаряется.

Будь так, наши холодильщики в золоте купались бы.
Температура кипения СО2 какой будет?
Водичка, когда отдаст тепло углекислому газу, обратно по трубе как возвращаться будет? В брикетах?

[Fall63]

Просто я вспомнил что щелочные и полущелочные могут гореть.Вот только какие еще помимо кальция?А..барий еще по-моему.

Элементарный магний таки горит в углекислом газе , да. Но там он в виде иона Mg²⁺.

Я вот подумал..если на Марсе кальция и магния как грязи- может тогда имеет смысл сжигать их в среде СО2 ?Поставить воздуходувку,запитать ее от ветряка или панелей и гнать атмосферу над поташем..

Кальция не так чтобы, а магния действительно там чрезвычайно много, причём много везде, в любой точке Марса. Вот только в основном в виде Mg2SiO4, реже MgSO4, ещё более редко (но встречается, причём местами видимо и образуя больших скоплений) в виде MgCl2 и MgClO4. Как Вы понимаете ничего из это сжечь невозможно принципиально.

Кстати , а залежи газа там быть могут? В качестве продукта серпентизации (выходы метана на поверхность фиксировали же). И перхлорат в качестве окислителя/источника кислорода.

[AlexAV]

Кстати , а залежи газа там быть могут? В качестве продукта серпентизации (выходы метана на поверхность фиксировали же).

С учётом, что этот процесс должен был идти очень интенсивно в течении нойской эры (иначе как атмосферой богатой водородом и метаном объяснить климат Марса в ту эпоху - совершенно невозможно, а единственный мощный источник этих газов, который мог быть - это взаимодействие воды и углекислого газа с железосодержащими минералами, больше неоткуда), то почему бы и нет. Правда едва ли залежь свободного газа могла сохранится с той эпохи, газ подвижен и медленно течёт даже через толстые слои малопроницаемых пород, но вот залежи метан-гидратов - вполне могли.

[Андрей 2]

Вопрос: какие земные растения смогут прижиться  на марсианских почвах? Например в зонах тропиков и субтропиков?

Этот вопрос задаю в связи с тем, что в этой теме не регламентируеся какое-либо терраформирование, так что предложено обойтись без него.

[a_babich]

Вопрос: какие земные растения смогут прижиться  на марсианских почвах?

Развесистая клюква и растения дающие три урожая лапши в год