Реалистичная программа колонизации Марса без планов терраформирования.

[AlexAV]

Не дорогие и простые в нанесении(с бумажной подложкой) рулонные панели.С уже вполне приличным КПД.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4502511/

Какой-то кошмар:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4502511/figure/f3/

Для производства нужно серебро и золото, а сам элемент использует органический полупроводниковый материал, который особой долговечностью не отличается. Причём использование золота носит принципиальный и неустранимый характер, т.к. никакой другой материал в солнечных элементах с органикой совместить не удаётся. Если будущее где-то и есть, то точно не здесь.

[Кремальера]

Для производства нужно серебро и золото

А разве его там много надо?

Это позволяет сравнительно просто построить там частичный ISRU (топливо с Земли, окислитель с Марса),

Вот это кстати хороший вариант.Особенно если в последствии будет какая-то отдельная не большая миссия в удаленный,трудно-доступный район(полюса,долина Маринеров и пр.)

[Проходящий Кот]

Разница должна быть многократная.
Потому что если  флаговтык стоит 50 млрд, а создание базы по Зубрину ---100 млрд, то экономия выглядит растратой.

[AlexAV]

А разве его там много надо?

Золото там выполняет роль одного из контактов, по нему должна проходить собираемая солнечной батареей мощность, а следовательно золотой слой должен иметь достаточно малое электрическое сопротивление. Чтобы это можно было обеспечить толщина золотых структур должна быть довольно заметной. Исходя из того что мы наблюдаем для кремневых батарей (где аналогичную роль выполняют структуры из серебра) - несколько грамм на 1 м2 такой солнечной батареи. Для золота это достаточно много.

[pkl]

Ну так-то поздневековье поздневековью рознь , причём очень большая.

Есть ещё вариант - если научимся жечь дейтерий, причём желательно в относительно простых устройствах, то никакого поздневековья не будет, а будет вполне себе космоцивилизация /с межзвёздными перелётами в т.ч./, пусть и не такая, о которой мечтают местные колонизаторы.

[pkl]

После этого Маск анонсирует межпланетную транспортную систему использующую ЭРД.

Наврядли.ЭРД для пилотируемого корабля подразумевает реактор.По словам Шотвелл они в 17-м году обращались к регулятору чтобы купить делящихся материалов для проработки собственного реактора,-но получили отказ.Поэтому только анти-протоны.

А почему не солнечные батареи?

Я, в принципе, догадываюсь, почему ему не дали купить делящихся материалов.

[LV46]

проблема (собственно пока нет ни одного аппарата, который это бы сделал).

Это проблема недолугих научных программ, которые "экономят" так, что Скуперфильд бы позавидовал. И не просто "экономят", а неспособны за разумные деньги создать что-то вменяемое. Достаточно посмотреть на InSight, накрутили-наворотили черт знает что с нулевым практическим эффектом.

Ещё хуже с технологией добычи (особенно в условиях неполной информации о геологической структуре месторождения).

Непонятно. То у вас всё уже известно, то не известно ничего.

[Проходящий Кот]

На полюсах Марса лед ---водяной и углекислый есть точно.
Поэтому необходимо сесть кораблям вблизи полюса и за полярный день изготовить необходимое количество топливной пары.

[pkl]

Тут можно рассмотреть такой вариант, что зонды на Марс совершенно не обязательно пулять по одному. Допустим, мы снаряжаем от Земли тяжелый транспорт с десятком, а то и сотней зондов, который прилетает к Марсу и зависает там на высокоэллиптической орбите. Когда подходит окно запуска к тому или иному астероиду, один из зондов извлекается из этого орбитального контейнера, а с Марса стартуют танкеры, которые заправляют этот зонд под завязку. После чего зонд улетает к цели.
Потом ждем окна к другому астероиду, и операция повторяется..

И что даёт такая схема перед изготовлением АМС по очереди и запуском их с Земли? Имейте в виду, что изготовление одной станции занимает несколько лет. Сколько времени потребует создание десятка? Что произойдёт со станциями, которые находятся на орбите ожидания?

[pkl]

Капитальная база нужна. Размерам с типичную антарктическую (там тоже люди по долгу живут). Кислород нужен, электроэнергия нужна (причём не факт, что солнечные батареи со своеобразным марсианским климатом тут для базы хорошее решение, по надёжности и неприхотливости РИТЭГи на Sr-90 выглядят чуть ли не лучшим вариантом, от погоды не зависят, ломаться там нечему, служить могут пару десятилетий). По воде - нужна хорошая система рециркуляции и всё. Если невозвратное потребление не будет превышать 1 л/чел в сутки, то воду для базы на 10 - 30 человек проще привезти, чем там добывать. Едой точно заниматься не нужно, макароны, консервы и прочее лучше привезти с Земли. В этом случае и качество питание работающего там персонала будет выше, и побочных не связанных с основной деятельностью работ меньше, да и скорее просто дешевле обойдётся (комплекс по выращиванию там чего-то тоже ведь сильно не бесплатный и будут иметь значительные массу и энергопотребление, а это усложняет базу, увеличивает массу необходимого, снижает эффективность работы персонала, его же туда отправили не салат выращивать, этим лучше в Краснодаре заниматься и дешевле, а Марс изучать, и всё ради 4 - 12 тонн пищи в синод, это с Земли привезти проще).

Два года жрать консервы? Не, это Вы чересчур. Несколько герметичных модулей-теплиц не слишком усложнят базу, зато экипаж сможет лакомиться зеленью. Витамины, опять же. Наконец, зелёный уголок благотворно влияет на психологическое состояние членов экспедиции.

Насчёт топлива такое соображение: посадить на Марс пустой космический корабль легче и безопаснее, чем заправленный - сажаемая масса различается в разы.

[crazy_terraformer]

Топерича я повторю Вам, о Властелин ночи,. Свечной топливный заводик прилетает,  и сам в автоматическом режиме нарабатывает топливную пару из воздуха , местной воды или привезённого водорода.

Ну скажем так:насчет привезенного водорода-это ваш экспромт.Маск обещает дать прессуху относительно ТТХ системы Starship/FSH после выполненной летной программы Франкенхоппера,это будет где-то середина лета.Тогда все станет на свои места.Скорей всего,что-то поменяется в очередности марсианских миссий Starship-а.Возможно в синод 22-ого года старта к Марсу не будет.Все силы будут брошены на Маэзаву(первый серийный пилотируемый Starship в 23-м году) и на лунную карго-программу NASA.А в синод 24-ого года по быстрой траектории,полетит лишь один автоматический грузовик,с разведовательной миссией(без завода на борту).Под занавес этого же  21-дневного окна стартует еще один автоматический грузовик(уже с ISRU на борту),по медленной 9-ти месячной траектории.Если первый сигнализирует что все норм-пошла вода в хату, то второй садится рядом и начинает разворачивать хоз-во.Через синод летят два пилотируемых Starshipa с запасным ISRU и с десятком марсонавтов-и они начинают нарабатывать пару(т.е идут на риск).В случае какой-то нештатки,им придется продержаться синод до прилета двух кораблей с топливом.И дальше-эвакуация.А если все по зеленой,то к ним летят уже 4 корабля с двадцатью колонистами,и часть пионеров едет домой.

Рисковые чуваки -  гамма-вспышек на Солнце не боятся, респект им и уважуха , а особливо большая уважуха их вере в пережившую перелёт на Марс безотказную технику по добыче и очистке воды, системы электролиза воды и прочие химические реакторы.
Пожалуй, они смогут послужить замечательным перегноем в будущих теплицах для более рациональных пришельцев с Земли, я так думаю, а как Вы?

Не дорогие и простые в нанесении(с бумажной подложкой) рулонные панели.С уже вполне приличным КПД.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4502511/

Какой-то кошмар:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4502511/figure/f3/

Для производства нужно серебро и золото, а сам элемент использует органический полупроводниковый материал, который особой долговечностью не отличается. Причём использование золота носит принципиальный и неустранимый характер, т.к. никакой другой материал в солнечных элементах с органикой совместить не удаётся. Если будущее где-то и есть, то точно не здесь.

Органика окисляется атмосферным кислородом? На Марсе будет окисляться? От Уф на Марсе можно использовать фильтр -покрытие, перхлоратам нужен полярный растворитель или нагрев, чтобы разгуляться.
Или кислород будет мигрировать из оксида алюминия ( III)?

На полюсах Марса лед ---водяной и углекислый есть точно.
Поэтому необходимо сесть кораблям вблизи полюса и за полярный день изготовить необходимое количество топливной пары.

Ядрёные источники энергии надоть.

Тут можно рассмотреть такой вариант, что зонды на Марс совершенно не обязательно пулять по одному. Допустим, мы снаряжаем от Земли тяжелый транспорт с десятком, а то и сотней зондов, который прилетает к Марсу и зависает там на высокоэллиптической орбите. Когда подходит окно запуска к тому или иному астероиду, один из зондов извлекается из этого орбитального контейнера, а с Марса стартуют танкеры, которые заправляют этот зонд под завязку. После чего зонд улетает к цели.
Потом ждем окна к другому астероиду, и операция повторяется..

И что даёт такая схема перед изготовлением АМС по очереди и запуском их с Земли? Имейте в виду, что изготовление одной станции занимает несколько лет. Сколько времени потребует создание десятка?

Таки, о белый господин, серийный выпуск подразумевает автоматизацию производства и снижение издержек, как за счёт массовости , так и снижения воздействия человеческого фактора.

Два года жрать консервы? Не, это Вы чересчур

Сублимирование и заморозка сохранят свежесть мяса, овощей и фруктов на долгие десятилетия.

[pkl]

Орбитальные зеркала могут увеличить продолжительность  светлого периода суток, т.е. увеличить выработку электричества земными СЭС в периоды ясного неба или что более полезно увеличить количество растительной биомассы и урожая, также вероятно локальное потепление климата, что ведёт опять таки к увеличению урожая и сокращению длительности отопительного сезона. Также вероятно увеличение мощности ветровой энергетики из-за вкачивания солнечной энергии в атмосферу.
Много дешёвой энергии означает расширение понятия руда на бедные искомыми элементами породы, возможно до породы, содержащие эти элементы в кларковых концентрациях.

Что интересно, орбитальные зеркала необходимы как для терраформирования Марса и Венеры /обогрев в первом случае и охлаждение во втором/, так и для регулирования климата Земли /и обогорев, и охлаждение/. Т.е. это универсальное и масштабируемое решение.

[LV46]

Уже сто раз просилось "терраформирование" и всякие "орбитальные зеркала" обсуждать в своих темах. Ну че вы лезете сюда? При попустительстве модераторов.

[pkl]

Метан - это криогеника, его хранить тяжело, т.е. как минимум потребуется активный холодильник, а это усложнение и дополнительный узел в котором может быть неисправность (причём критическая для всей миссии, при выходе из строя холодильника и потере топлива ни добраться до Марса, ни вернуться назад будет невозможно). Учитывая это причина почему нужно отказываться от пары АТ-НДМГ при посадке на Марс и возвращение от туда не очень понятно. Выход на отлётную траекторию естественно лучше делать на керосине/метане/водороде, но на конечных этапах миссии возможность долгого хранения без дополнительных технических сложностей выглядит существенным преимуществом.

Можно дублировать либо троировать. Собственно, если мы научились делать метан, нет проблем синтезировать из него более сложные углеводороды /пропан, бутан, синтин и т.п./, которым холодильник не нужен. Вообще, не понимаю, что так все носятся с этим метаном?
 В принципе, можно и вонючку синтезировать, но это сложнее.

[AlexAV]

Органика окисляется атмосферным кислородом?

Деградация органических полупроводников в солнечных элементах связана в основном паразитные электрохимические процессы, в меньшей степени с воздействием УФ. Кислород для них тоже не полезен, но они и без него не так чтобы особо стабильны.

Кстати на Марсе в части воздействия кислорода на материалы (прежде всего органические) всё будет не настолько хорошо, как могло бы показаться. Там в атмосфере довольно заметные концентрации озона, до 0,35 ppm, а озон - главный враг полимеров и других органических материалов.

[pkl]

Собственно экономическим критерием выбора между теплицей и доставки готовой пищи является сравнение затрат на разработку теплицы + доставку материалов для её постройки + её постройку + обеспечение её функционирования в течение скажем 20 лет (работа дополнительного персонала + доставка материалов) со стоимостью доставки готовой пищи в течение этих же 20 лет. Какой вариант дешевле, тот и нужно выбирать. Если цена доставки груза на поверхность Марса будет меньше 10000$/кг возится со всем этим не имеет никакого смысла, не уложитесь Вы в сумму нужную просто для доставки крупы и консервов. Если доставка груза будет сверхдорогой - тогда имеет смысл подумать и о теплице.

А не посчитать ли нам, уважаемые кроты? Куриосити стоит 2,5 млрд $ и весит 899 кг. 2 500 000 000 млрд $ / 899 кг = 2 780 867,63$/кг ровера. 10000 $ стоит доставка 1 кг полезного груза на низкую околоземную орбиту. Разница в ценах приблизительно три порядка. Т.е. если мы хотим, чтобы доставка 1 кг на Марс стоил 10000 американских рублей, стоимость выведения на низкую околоземную орбиту должна  подешеветь где-то в 1000 раз. Вы верите возможность этого? Я нет.

[pkl]

Выбор между теплицей и доставкой пищи с Земли  это вопрос между флаговтыком и  длительной базой.Причем в случае теплицы есть перспектива роста базы до колонии.

Нет, перспективы будут только если есть куда расти и на чём. А функция теплицы проста - сократить трафик и повысить шансы на выживание в случае затруднений с транспортом.

[LV46]

Если цена доставки груза на поверхность Марса будет меньше 10000$/кг

Давайте возьмем в нынешних реалиях. Грузоподъемность FH к Марсу заявлена как 17 тонн. Стоимость запуска 90 млн.$
90 000 000/17 000 =  5300$ за кг. Это цена доставки груза на Марс.

[AlexAV]

Давайте возьмем в нынешних реалиях. Грузоподъемность FH к Марсу заявлена как 17 тонн. Стоимость запуска 90 млн.$
90 000 000/17 000 =  5300$ за кг. Это цена доставки груза.

Это не вполне корректный расчёт. Это не стоимость груза на Марсе, а стоимость отправки груза на переходную орбиту к Марсу, а это сильно не одно и тоже. Чтобы он оказался на поверхности Марса нужен ещё посадочный аппарат, который съест часть из этих 17 тонн и, главное, сам будет ну очень сильно не бесплатным.

[LV46]

Но не так уж и страшен черт, как его малюют. Не так ли? Можно на крайний случай и на FH посылать "консервы" "голодающим марсианам". Тем более, зная дядю Маска, который даже на жабодавах экономит, можно предположить и довольно дешевый спускаемый зонд маде ин спейсикс.