Реалистичная программа колонизации Марса без планов терраформирования.

[AlexAV]

Озеро Дон Жуан в Антарктиде, безжизненный водоём. http://www.kudatotam.ru/pages/160-ozero-don-juan----samyiy-solenyiy-vodoem-na-zemle.html

Вообще самих микроорганизмов там обнаружили (https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=2ahUKEwiuoPCbgOjhAhUp2aYKHS_EAUcQFjAAegQIBRAC&url=https%3A%2F%2Fs3.amazonaws.com%2FAntarctica%2FAJUS%2FAJUSvVIIn6%2FAJUSvVIIn6p254.pdf&usg=AOvVaw3GioF_wcrgwGcpi2YzaADX). В воде самого озера только Achromobacter parvulusupon, в почве вблизи озера разнообразие куда больше:



Нет ясности могут ли они вести в этих условиях активную жизнедеятельность, или просто случайно попали и находятся в покое (результаты тут противоречивые), но полностью стерильным этот водоём, очевидно всё же не является.

[AlexAV]

Только хемосинтез, а это значит, что могла существовать только в горячих источниках.

Вообще условия для хемосинтеза на Марсе нойской эры должны были быть достаточно распространены. Один из самых распространённых минералов на Марсе - это оливин, а он даже при обычных условиях (хотя и очень медленно) при контакте с водой выделяет водород за счёт реакции:

3Fe2SiO4 + 2H2O → 3SiO2 + 2Fe3O4 + 2H2

Продукт этого процесса (магнетит) на дне бывших марсианских озёр действительно найден и достаточно распространён. Т.е. практически любое марсианское озеро, в силу специфики марсианской геохимии, должно было непрерывно выделять водород. А в среде одновременно содержащей водород и углекислый газ возможен автотрофный рост микроорганизмов за счёт энергии реакции образования метана CO2 + 4 H2 → CH4 + 2H2O. На Земле к полностью автотрофному росту в присутствие водорода и углекислого газа способен ряд микроорганизмов из группы архей. При этом метаногенез, т.е. использование реакции CO2 + 4 H2 → CH4 + 2H2O для получения энергии, является, возможно, одним из наиболее древних путей метаболизма.

Т.е. даже в отсутствие фотосинтеза на Марсе, по-видимому, существовали условия позволяющие жизни распространиться повсеместно, в том случае, если она там, конечно, вообще была.

Если же местная жизнь даже до метаногенеза не дошла... То это какая-то странная жизнь, чего не хватишься, а ничего и нет...

[crazy_terraformer]

Может ли оливин стать источником энергии для хемосинтетического сельского хозяйства, основой для культивирования биомассы микроорганизмов, из которой можно будет фабриковать суррогаты растительной пищи, мяса и мясопродуктов, аналог молока?
Скорее всего нет, т.к. необходима предварительное измельчение и или гидротермальная переработка.

[Короб]

Нужна, причём не просто вода вообще, а в жидком состояние

Кстати, да!
А чего мы так легко о самой воде-то забыли?
Мало того, что она должна быть жидкой, так для её использования надо ставить очистительные комплексы, ибо для "питья" она должна быть очень хорошо очищена, а для производства кислорода и "топлив" она должна быть вообще химически чистой.
Это на "Мире" и "Салютах" хорошо было, т.к. и вода подготовленная была и необходимые элементы заготовлены. А на Марсе где это сразу взять?

[AlexAV]

Может ли оливин стать источником энергии для хемосинтетического сельского хозяйства, основой для культивирования биомассы микроорганизмов, из которой можно будет фабриковать суррогаты растительной пищи, мяса и мясопродуктов, аналог молока?

У меня тоже такая же мысль возникла. Только лучше не просто оливин, а оливин + сульфаты.

Т.е. получаем водород по реакции:

3Fe₂SiO₄ + 2H₂O → 3SiO₂ + 2Fe₃O₄ + 2H₂ (с разумной для технического применения скоростью она идёт где-то при 700 градусах, то что протекает при комнатной температуре интересно для вопросов геохимии, но не практического применения)

А далее выращиваем автотрофных  сульфатредукторов, которые могут расти за счёт энергии реакции:

2H⁺ + SO₄^-2 + 4H₂ = H₂S + 4H₂O

Этот процесс даёт больше энергии на единицу водорода, чем метаногенез. Микроорганизмы способные к автотрофному росту в присутствие сульфатов и водорода известны. Ну и в этом случае тяжёлые металлы в марсианской почве не будут составлять такую большую проблему, сероводород их связывает в нерастворимые сульфиды с очень низкой биодоступностью.

Тут правда хорошо бы аккуратно баланс энергии и материалов посчитать, прежде чем делать выводы.

[pkl]

Можа лучше использовать топливную пару  для выпаривания сжиженной углекислоты для путешествий между базами на вездеходах с газовой углекислотной подушкой, на базах по ночам замораживаем и сжимаем углекислый газ, а затем заправляем им баллоны.... И ту--ту. Праздник к Вам приходит....

Нахрена козе баян? На базах по ночам можно аккумуляторы заряжать. В принципе, можно представить себе марсоход с газотурбиным генератором, но для чего? Какие преимущества даёт это решение? Кататься по Марсу можно на аккумуляторах, РИТЭГах, реакторе. А топливо куда лучше сжигать в летательых аппаратах.

[Проходящий Кот]

Нужна, причём не просто вода вообще, а в жидком состояние

Кстати, да!
А чего мы так легко о самой воде-то забыли?
Мало того, что она должна быть жидкой, так для её использования надо ставить очистительные комплексы, ибо для "питья" она должна быть очень хорошо очищена, а для производства кислорода и "топлив" она должна быть вообще химически чистой.
Это на "Мире" и "Салютах" хорошо было, т.к. и вода подготовленная была и необходимые элементы заготовлены. А на Марсе где это сразу взять?

Кипятить  и осаждать пар.
Опреснитель обыкновенный.
Рассол сбрасывается в сторону,(где надо думать, что с ним делать) или просто выливается куда-нибудь в яму.

[pkl]

Заметили, с каким энтузиазмом люди обсуждают теплицы?

Окей, назовите постиндустриальный способ обеспечения продуктами колоний.

Вертикальные/подземные фермы. Выращивание культур тканей. Баки с хлореллой, в которых потом размножаются креветки и прочая живность. Доставка с Земли сублимированной пищи наконец.

[pkl]

Сверхзвуковые крылатые ракеты , летающие на сверхзвуке даже на сверхмалой высоте(до нескольких метров над гладким рельефом) благодаря низкой плотности марсианской атмосферы , для быстрой перевозки грузов и людей вместо самолётов или вертолётов.
Стартуют с наклонных направляющих, а садятся вертикально или горизонтально, но тогда на двигателях в поворачивающихся гондолах, либо с отклоняемым вектором тяги. Для старта беспилотных грузовых можно использовать катапульту как на авианосцах.

С высотами аккуратнее надо бы, а не то:

Я думаю, это должно быть что-то вроде U-2

 или М-55 Геофизика:


Осталось только придумать, как такое коромысло безопасно сажать вертикально.

[pkl]

Только хемосинтез, а это значит, что могла существовать только в горячих источниках.

Вообще условия для хемосинтеза на Марсе нойской эры должны были быть достаточно распространены. Один из самых распространённых минералов на Марсе - это оливин, а он даже при обычных условиях (хотя и очень медленно) при контакте с водой выделяет водород за счёт реакции:

3Fe2SiO4 + 2H2O → 3SiO2 + 2Fe3O4 + 2H2

Продукт этого процесса (магнетит) на дне бывших марсианских озёр действительно найден и достаточно распространён. Т.е. практически любое марсианское озеро, в силу специфики марсианской геохимии, должно было непрерывно выделять водород. А в среде одновременно содержащей водород и углекислый газ возможен автотрофный рост микроорганизмов за счёт энергии реакции образования метана CO2 + 4 H2 → CH4 + 2H2O. На Земле к полностью автотрофному росту в присутствие водорода и углекислого газа способен ряд микроорганизмов из группы архей. При этом метаногенез, т.е. использование реакции CO2 + 4 H2 → CH4 + 2H2O для получения энергии, является, возможно, одним из наиболее древних путей метаболизма.

Т.е. даже в отсутствие фотосинтеза на Марсе, по-видимому, существовали условия позволяющие жизни распространиться повсеместно, в том случае, если она там, конечно, вообще была.

Для этого нужна была жидкая вода на поверхности. Точнее, обширная гидросфера в виде Северного океана, внутренних озёр и морей. Ну, как на картинках рисуют:

Так вот, если верна гипотеза, что из-за низкой инсоляции никакой обширной гидросферы на Марсе в те времена не было /а она, из-за новейших данных, приобретает сейчас всё больше сторонников, Вы сами об этом писали/, и вообще никогда не было, а видимые следы текущей воды связаны с локальным таянием мерзлоты под действием вулканических извержений и падений метеоритов, то жизнь не могла никуда распространиться. Если только не в недра планеты.

[pkl]

А чего мы так легко о самой воде-то забыли?
Мало того, что она должна быть жидкой, так для её использования надо ставить очистительные комплексы, ибо для "питья" она должна быть очень хорошо очищена, а для производства кислорода и "топлив" она должна быть вообще химически чистой.
Это на "Мире" и "Салютах" хорошо было, т.к. и вода подготовленная была и необходимые элементы заготовлены. А на Марсе где это сразу взять?

Перегонка в вакууме, а что?

[Короб]

Кипятить  и осаждать пар.Опреснитель обыкновенный. Рассол сбрасывается в сторону,(где надо думать, что с ним делать) или просто выливается куда-нибудь в яму.

1. Дистиллят не годится для употребления человеком.
2. Просто перегоняя воду не получится очистить её от солей и примесных газов окончательно. "Остатки" могут негативно влиять на оборудование при электролизе.

[Rattus]

Дистиллят не годится для употребления человеком.

1. На протяжении лет пяти в лабе пил в обед только дистиллят. На здоровье не отразилось ровно никак.
2. Дистиллят превращается обратно в недистиллят добавлением щепотки кальциевых и магниевых солей, дефицита которых ни на Марсе ни где-либо ещё во внутренней солнечной системе не наблюдается "от слова сов7".

[Seven7]

Ничео не могу сказать, кроме того, что, в своё время, так было и с электричеством.

Не было так с электромагнетизмом. Уравнения Максвелла в законченном виде были сформулированы в 1864 году, в 1887 году  Г. Герц поставил эксперимент подтвердивший реальность предсказаний, следовавших из уравнений электродинамики. После опыта Герца идея использования радиосвязи становится довольно очевидной и уже в 1895 А.С. Попов демонстрирует первое радио. Ещё через двадцать лет радиосвязь уже широко используется на практике.

Т.е. от формулировки теории до подтверждения её экспериментом - 23 года, от подтверждения до первых инженерных образцов, использующих открытый эффект - 8 лет, а ещё через пару десятилетий явление уже повсеместно используется в технической практике. Ну и где тут хотя бы какая-то аналогия, скажем, не то что с какой-то гипотезой суперсимметрии (предложена в 1973 году, экспериментальных подтверждений нет до сих пор), но даже с теорией Глэшоу - Вайнберга - Салами (существование нейтрального тока и промежуточных бозонов экспериментально подтверждено в 1983 году, т.е. 36 лет назад, но Вы можете назвать хотя бы одно техническое применение всего этого?).

Нет, как раз тут никакая не аналогия, а наоборот резкий контраст между быстрым внедрением в практику следствий фундаментальных физических открытий 19-го века и абсолютной неприменимости (а часто вообще невоспроизводимости на Земле) для открытий второй половины 20-го века и далее.

Что значит неприменимость последних открытий типа бозона Хиггса в практике? Каждое новое фундаментальное открытие приближает науку к созданию Теории всего. А это фактически изобретение машины Времени - компьютера, который будет идеально точно моделировать любой объект или процесс во Вселенной. Или всю эволюцию Вселенной от Большого взрыва вплоть до появления жизни и разума на Земле. И это реально, так как законы Вселенной и фундаментальные константы в любой точке Вселенной одинаковы (об этом говорят все последние исследования).

[Короб]

1. На протяжении лет пяти в лабе пил в обед только дистиллят. На здоровье не отразилось ровно никак.

Это потому, что помимо дистиллята употреблялись и другие напитки 

Дистиллят превращается обратно в недистиллят добавлением щепотки кальциевых и магниевых солей, дефицита которых ни на Марсе ни где-либо ещё во внутренней солнечной системе не наблюдается "от слова сов7".

Верно. Но эту "щепотку" надо будет готовить в марсианских условиях. И не дай Бог какой-нибудь цианид в эту щепотку случайно попадёт.

[Проходящий Кот]

Эта щепотка будет готовиться в закрытых условиях базы.

[Короб]

Эта щепотка будет готовиться в закрытых условиях базы.

А сырьё для этой щепотки тоже будет рождаться на закрытой базе или всё-таки браться из вне?

[crazy_terraformer]

Может ли оливин стать источником энергии для хемосинтетического сельского хозяйства, основой для культивирования биомассы микроорганизмов, из которой можно будет фабриковать суррогаты растительной пищи, мяса и мясопродуктов, аналог молока?

У меня тоже такая же мысль возникла.

  Великие умы ...

Только лучше не просто оливин, а оливин + сульфаты.

Т.е. получаем водород по реакции:

3Fe₂SiO₄ + 2H₂O → 3SiO₂ + 2Fe₃O₄ + 2H₂ (с разумной для технического применения скоростью она идёт где-то при 700 градусах, то что протекает при комнатной температуре интересно для вопросов геохимии, но не практического применения)

А далее выращиваем автотрофных  сульфатредукторов, которые могут расти за счёт энергии реакции:

2H⁺ + SO₄^-2 + 4H₂ = H₂S + 4H₂O

Есть ещё ацетогены.
 

Автотрофные ацетогены могут синтезировать ацетилкофермент А (и в большинстве случаев ацетат в качестве конечного продукта) из двух молекул диоксида углерода (CO2) и четырех молекул молекулярного водорода (H2):

2 CO2 + 4 H2 → CH3COOH + 2H2O

.
Ацетат сульфатредукторы и не только могут использовать вместо водорода и др.восстановителей как источник энергии и как источник ацетильной группы для синтеза органики.

[Проходящий Кот]

Эта щепотка будет готовиться в закрытых условиях базы.

А сырьё для этой щепотки тоже будет рождаться на закрытой базе или всё-таки браться из вне?

О том, что нужно соблюдать технологическую дисциплину, что нужно каждый раз упоминать?

[Короб]

О том, что нужно соблюдать технологическую дисциплину, что нужно каждый раз упоминать?

О какой дисциплине Вы говорите, если даже технология ещё не определена и не отработана?
Потом-то да, но сейчас? Или Вы предполагаете, что без отработки с марсианским грунтом первые марсонавты сразу процесс запустят?