Реалистичная программа колонизации Марса без планов терраформирования.

[AlexAV]

Т.е. надо три независимые системы водоочистки, я правильно понял?

В общем да. Разные типы загрязнителей требуют разных подходов для очистки. Методы хорошие для одних могут совершенно не годится для других.

[AlexAV]

На основе проблемы производства активированного угля? А кипящий слой газовой сажи совсем не подходит?

Нет, не пойдёт. У газовой сажи удельная поверхность 35 - 40 м2/г, а у берёзового активированного угля (скажем БАУ-А) - 700 - 800 м2/г. Плюс большое значение имеет структура микропор.  Вообще сорбционные свойства активированных углей очень сильно зависят от используемого для их получения сырья и тут газовая сажа никакой сколько-нибудь адекватной заменой активированного угля, полученного из древесины, не является.

[AlexAV]

А откуда им там взяться, вся органика давным-давно сгорела! 

Ну судя по анализам грунта сделанными Curiosity - не вся.

Активные угли делают из чего угодно - каменноугольной смолы, битума, из толинов, наверное тоже можно делать!

Да, его производят из разных материалов. Однако свойства активированных углей производимых из разного сырья довольно сильно отличаются. Ну и из газовой сажи его всё же не делают.

[AlexAV]

Плотность атмосферы исключает возможность каких-либо пассажирских авиаперевозок.

На сверхзвуке - вообще никаких проблем (там нагрузка на крыло получается вполне обычная для современной авиации, разве что форма крыла должна быть, естественно, сверхзвуковая), тут правда аэродинамическое совершенство выше 15 сложно получить и соответственно дальность получится не слишком большой (тысячи две километров, вероятно). На дозвуке сложнее, всё же огромные и очень хрупкие планеры для перевозки людей не очень хороший выбор, больше для перевозки небольших грузов в автоматическом режиме годятся.

[AlexAV]

Сначала их там днём с огнём найти нужно в такой концентрации.

Очень зависит от того, что за органика в марсианском грунте содержится, в каких количествах и откуда взялась (ответы на все эти вопросы мы сегодня не знаем, знаем только что что-то есть). Если там имеется достаточное количество ароматических углеводородов - по диоксинам может быть ужас и кошмар. Механизмы которые могут исходные ароматические углеводороды превращать в это в марсианском грунте просматриваются.

Опять же мы говорим о пожалуй единственном не радиоактивном веществе ПДК для которого установлен на уровне фемтограмм (американский ПДК по ним в воде скажем 13 фг/л). Чтобы сделать жизнь невыносимой этой гадости много и не нужно.

[AlexAV]

Или травы с твердым стеблем, вроде камыша и бамбука

Да, такое сырьё можно брать. Скажем бамбук, как сырьё для производства активированного угля, сейчас в промышленности используют.

[AlexAV]

хотя, насколько я понимаю, её просто "не так готовят", ибо необходимости в реакторах с кипящим слоем газовой сажи на Земле не наблюдается

Создать систему микро- и мезопор аналогичную той, которая получается в углях из растительного сырья (а также продуктов его метаморфозы, торфа и бурых углей) - задача в высшей степени нетривиальная. Нет тут адекватной альтернативы растительному сырью.

Выращиваем углеродные нанотрубки и делаем из них аналог активированного угля.

Удельная площадь (у того, что реально делают) всё же существенно ниже получается и, кроме того, страшно дорогие они в производстве. Скажем для суперконденсаторов довольно большие усилия были потрачены для поиска угольного электрода с максимальной удельной поверхностью. По итогам ничего по сочетанию свойств лучшего, чем берёзовый активированный уголь, так и не нашлось. С углями-сорбентами картина выглядит приблизительно также.

[AlexAV]

Активированный уголь из активного ила.
https://ru-ecology.info/post/101054102480004/

Уголь с довольно скромными параметрами получается. Удельная поверхность там что-то около 200 м2/г, что для активированных углей довольно мало.

А как насчёт активированного угля, полученного пиролизом фекалий?
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095965261832849X?via%3Dihub

Честно говоря не знаю, чтобы где-то для этих целей использовали столь экзотическое сырьё (в статье речь о получение углеродистого материала пригодного для использования в качестве биотоплива, а не сорбента).

[AlexAV]

Ну отливки таким образом делают.

В метеоритном металле платина находится не в свободном состояние, а в виде твёрдого раствора. Если его расплавит - получим жидкий раствор. Разделять его центрифугой - столь же продуктивное занятие, как опреснять морскую воду сепаратором для молока  . Т.е. формально конечно некоторое перераспределение концентраций в быстро вращающемся растворе будет, считая раствор идеальным и пренебрегая эффектами связанными с наличием градиента давления отношение концентраций примеси в центре вращающегося диска и на его краю можно оценить как

\[ С/С_0 = exp(\frac{d\rho (c)}{dc} \frac{\omega^2r^2}{2RT}) \]

\( \rho (c) \) - функция зависимости плотности металла от концентрации примеси (кг/м3), \( с \) - концентрация примеси (моль/м3), \( \omega \) - угловая скорость диска (рад/с), \( r \) - радиус диска (м), \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура диска (К). Но эффект будет копеечным (различие концентраций примеси в центре диска и на перемирие) и совершенно не оправдывающим затрат и технических сложностей связанных с работой такого центробежного сепаратора.