Семинар "Проект освоения планеты Венера" в ГАИШ им. Штернберга

[Птыц]

Ещё в ЗиВ описывался проект освоения и преобразования Венеры.Смысл сводился к тому что делается искуственный сонечный экран на орбите нужного размера,благодаря чему температура на поверхности постепенно снижается до необходимой и т.д.

А вы считали параметры такого экрана? Сколько это будет стоить?

[Dem]

А вы считали параметры такого экрана? Сколько это будет стоить?

Экран необязательно монолитный - можно просто облако фольги на орбиту вывести

[Павел Кирпиченко]

Основная трудность будет не создании такого экрана, удержании его на нужном месте в стабильном состоянии. Но это тоже по-моему выполнима. И в целом идея выглядит неплохо. Возможно будут подводные камни, как и во всех нововведениях...

[Alex_6619]

Что-бы было понятней вот часть статьи

[krasnov]

ё

На высоте  более 50 км давление и температура примерно. как в земной атмосфере.

Ну это все знают. Хотя если быть точным, земная комнатная температура достигается на несколько меньшей высоте, чем давление 1 атм.
Правда, в этом «комфортном слое» плавают сернокислотные облачка и дует довольно сильный ветерок. Ну да ладно. С тем, что любители жить в маленьких закрытых помещениях смогут там плавать на аэростате, я не спорю. Только это дорого очень будет и нецелесообразно.

Ресурсы как раз должны добыватиься с поверхности, естественно, автоматами.

Ну–ну! Счастливо попытаться! Пока что высшим достижением землян является кратковременная работа на поверхности исключительно за счёт непрерывного охлаждения до земных температур сжиженным газом. Вам придётся повторить всю историю техники начиная с колеса и кончая микропроцессором самостоятельно, потому что земные материалы и оборудование не работают в таких условиях.

На Земле глубочайшие шахты добрались до уровня температуры +70, что намного комфортнее, чем на Венере. Добыча ресурсов на Земле из глубоких недр автоматами будет в миллионы раз дешевле, чем добыча ресурсов с поверхности Венеры автоматами.

Рыцарскую молодёжь отсылали в крестовые походы, чтобы разгрузить от её драчливости Европу

Не отсылали, она сама добровольна шла. Вы собираетесь основать новую религию для освоения Венеры?

Говорить об отселении куда–либо для разгрузки Земли бессмысленно, потому что человечество способно размножаться намного быстрее, чем расселяться. Численность Землян приросла на 4 миллиарда человек за 100 лет. Численность населения Европы не уменьшилась несмотря на массовую эмиграцию в Америку и другие колонии и 2 мировые войны. Вам придётся осваивать по 2-3 Венеры в столетие, чтобы разгрузить землю.

А они пока в школах учатся.

Ну и что? Закон Архимеда в школе проходить перестали? Выбрать какой–нибудь вариант размеров дирижабля и посчитать, сколько чего нужно и сколько примерно это будет стоить  – для этого не нужно быть 100-летним академиком. Чтобы обсудить вопрос, как взлетать с дирижабля в космос чтобы не повредить его обшивку – тоже. Конечно, рассуждать о том, как «некоторые ученые из разных стран предрекают гибель человечества к сороковым годам текущего века» намного проще. Хотя я бы попросил у этих учёных предъявить заверенный личной подписью бога сертификат пророка, прежде чем вставлять упоминание о них в статью.

На королёвских чтениях на заводе им. Лавочкина говорили об аппарате, который сможет работать на поверхности месяц, охлаждая внутренний объём до 200"С. В перспективе - год работы на поверхности.
Относительно роста населения не понял, что предлагаете?. Я - думать о расселении. А вы?
Одни предрекают гибель, другие их опровергают. Но пока никто не сказал -Будете жить на Земле долго и счастливо! Мамой клянусь!- Гарантий не даёт никто. Речь идёт о вероятностях, больших, либо меньших. Но посчитать их можно будет лишь после проведения серии экспериментов. Нам это не удастся. Вас какая вероятность выживания Человечества устраивает?
Нужно разрабатывать варианты. "Работа план покажет". Никто и никогда убедительно такую идею не обоснует и не опровергнет. Поэтому заниматься этим бессмысленно. Смысл имеет разрабатывать проекты. Лучше несколько.

[bob]

А вы считали параметры такого экрана? Сколько это будет стоить?

... и сколько тысяч лет займёт снижение температуры с 700К до 300К. Ну, если предположить, что экран физически возможен...

[Karen]

Всё понятно (хотя немного дорого $$) до этого предложения: "Воду можно получить, сжигая водород, которого много в атмосфере Венеры". Где весь этот водород? Насколько я знаю, вода поднималась, водород и кислород диссоциируются при поглощению ультрафиолетового излучения от сольнца. Водород вытекает из атмосферы из-за его маленького масса и высокой скорости атомов.

Кроме того, в атмосфере только 0,002% воды. (источник: http://burro.astr.cwru.edu/stu/advanced/venus.html) 92 бар х 0,00002 = Парциальное давление ~0,002 бар (2 миллибар). Это маленькая дробь. Понимаю как они хотят вымерзать CO₂ из атмосферы, а когда температура поднимается до чего-то ближе к "нормальной", замерзший СО₂ опять испаряется в атмосферу опять поднимая температуру, если нет океанов чтобы поглощать его. Вода ключь к всего этого. Я не эксперт в этом, но насколько я знаю, на Венере нет достаточно воды или водорода в атмосфере.

[Павел Кирпиченко]

А вы считали параметры такого экрана? Сколько это будет стоить?

... и сколько тысяч лет займёт снижение температуры с 700К до 300К. Ну, если предположить, что экран физически возможен...

Много за висит от того насколько экран будет затенять планету (сколько процентов солнечной энергии будет отводить). Ведь высокая температура на Венере обусловленна парниковым эффектом, так? Если сильно снизит количество прямых солнечных лучей, то и парниковый эффект сильно ослабнет, и температура упадет. Я думаю это займет не тысячи лет и не десятки, может скорее годы...

[Kweni]

Вот это тоже хорошая задачка для семинара: посчитать, сколько именно будет остывать Венера, полностью закрытая от солнечного света экраном. Теплоёмкость углекислого газа и базальтовых пород известна, исходная температура известна, массу атмосферы и верхних слоёв коры легко вычислить. Никто не мешает определить точно, будет ли остывать Венера годы или тысячелетия.

[recarrion]

В детстве смотрел астрономию для школьников по телевизору. Там рассказывали, то если Солнце потухнет, то уже через пару дней на Земле пойдёт дождь из жидкого кислорода. Так что счёт идёт для Венеры на недели, ИМХО.

[Птыц]

В детстве смотрел астрономию для школьников по телевизору. Там рассказывали, то если Солнце потухнет, то уже через пару дней на Земле пойдёт дождь из жидкого кислорода. Так что счёт идёт для Венеры на недели, ИМХО.

Видимо, опять врали
Но, тем не менее, масса атмосферы Земли в 100 раз меньше массы атмосферы Венеры. Так что "пара дней" могла растянуться в "полгода". Если бы не врали. А так -- больше.

[Птыц]

Много за висит от того насколько экран будет затенять планету (сколько процентов солнечной энергии будет отводить). Ведь высокая температура на Венере обусловленна парниковым эффектом, так? Если сильно снизит количество прямых солнечных лучей, то и парниковый эффект сильно ослабнет, и температура упадет. Я думаю это займет не тысячи лет и не десятки, может скорее годы...

Насколько я понимаю, они собрались полностью закрыть Венеру от Солнца, а потом открыть на 15% -- чтобы углекислый газ не растаял.

[Птыц]

А вы считали параметры такого экрана? Сколько это будет стоить?

... и сколько тысяч лет займёт снижение температуры с 700К до 300К. Ну, если предположить, что экран физически возможен...

Конечно, экран технически невозможен.
А посчитать можно следующими способами:
1. Построить модель литосферы и атмосферы Венеры. Только для этого нет данных. Например, данных о теплопроводности литосферы Венеры, тепла, выделяемого на границе мантии и литосферы, модели конвекции атмосферы и ее прозрачности в широком диапазоне.
2. Сравнить с Землей.
3. Построить минимальную модель.

Соответственно:
2. Сравнить с Землей достаточно просто. Мы знаем, что граница вечной мерзлоты сейчас находится значительно южнее той границы, где ей бы следовало находиться, исходя из нынешних температур. С момента последнего оледенения прошло 11-12 тысяч лет. После ледникового периода Земля не нагрелась настолько сильно, насколько хотят охладить Венеру авторы "проекта". Таким образом - не менее 10 тысяч лет -- достаточно хорошая оценка.

[Птыц]

Минимальная модель (3) может включать только остывание атмосферы Венеры. Ведь для остывания еще чего-то (например почвы на глубину 10м) нужно будет больше времени. Далее, можно считать атмосферу Венеры абсолютно черным телом Ну и еще, считать, что излучение исходит с уровня поверхности (тогда мощность излучения будет максимальной, а время минимальным)
Соответственно получаем:
m*C*dT=-4*π*R²*σ*T⁴*dt, или
t=(3*m*C)/(4*π*R²*σ)*(T_нач^-3-T_кон^-3), или
(я принимаю C=(5/2)R/0.044, хотя оно, безусловно, больше)
t=(3*4.8*10²⁰*5/2*8.31/0.044)/(4*3.14...*(6*10⁶)²)*5.67*10^-8)*(T_нач^-3-T_кон^-3), или
t=2.7*10¹⁶*(T_нач^-3-T_кон^-3), или
для изменения температуры с 700 до 300K не менее 9*10⁸ с = 29 лет.

Понятно, что как только мы построим нормальную модель, это время должно возрасти минимум на 2 порядка.

[Птыц]

Что-бы было понятней вот часть статьи

Меня больше всего удручает картина, нарисованная в этом "проекте".

Вечно черное небо. В неверном свете звезд вырисовываюся черные пики. Чуть ниже все покрыто "снегом", но кое-где видны замерзшие моря углекислоты, по которым ветер несет колючий, безжалостный "снег". На горных пиках, свободных от километровых завалов снежной пороши видны купола.
В куполе, подо льдом растут водоросли. Вокруг искусственного озерца сидят люди в телогрейках, унтах. Они греют руки у "огня" маленькой атомной печурки. Но маски они не снимают -- один ошибка, и смерть неминуема -- кислорода не хватает, чтобы росло хоть что-нибудь кроме водорослей.
Еще немного времени -- и они пойдут снова бурить шахты в "снегу". Не найти уран -- значит обречь себя на гибель.
Ничего -- еще через 20 дней им сбросят новый купол и новые водоросли. А если повезет - то и еще одну атомную печурку. А потом, еще через 56 дней настанет рассвет. Высохшие старики будут объяснять атрофичным детям, что это черное пятно, вокруг которого видно кольцо света -- это солнце. Долго объяснять они не смогут. Во-первых, ларингофон уже и так содрал всю кожу. А во-вторых, нужно делать новые удобрения...
А еще сколько не вернется в купол -- дикие ветра на рассвете и закате, потоки жидкой углекислоты, гейзеры бьющие из под ног.

Да, это ад.

P.S. толщина углекислотного покрова составит 4.8*10²⁰/4.6*10¹⁴/1.56*10³ = 670м (в среднем)

[Птыц]

Что-бы было понятней вот часть статьи

В приведенной статье содержится ошибка -- тройная точка углекислого газа 216.55 K при давлении 517 кПа. Чтобы снизить давление ниже, нужно выморозить CO₂. Поэтому вам нужно охладить Венеру до 194 K.

[Павел Кирпиченко]

Взможно, если начать охлаждать атмосферу, то давление начнет падать, так как часть газа перейдет в жидкое состояние. А если давление упадет, то и не нужно будет охлаждать Венеру до 194К.

[Erinnerung]

Всё равно Венеру не охладить, не раскрутив её. Как — это я уже описывал. В теории.
Пока человечеству это не по зубам.
А терраформирование дело столетия в степени X и бактерий.

[EvilShurik]

Проект вполне под силу автоматизированным системам терраформинга. И стартовые затраты на него могут быть невелики - около десятка миллиардов долларов. Срок терраформинга - лет триста. Участие людей не требуется.
Выглядеть будет примерно так: к поясу Койпера, Венере и Меркурию запускаются зонды, представляюще из себя по сути "киберсемена". Долетев до цели, они создают: на Меркурии, в районе полюсов - "шапки" из сплошных полей фотоэлементов и заводов по выпуску металлической плёнки для зеркала, в поясе Койпера - строят термоядерную станцию, а затем - начинают массовое изготовление шаров из водяного льда, покрытого отражающей солнечный свет плёнкой и оборудованные реактивными двигателями. Каждый шар весит около ста тонн, всего их изготавливается при помощи экспоненциальных технологий примерно квадриллион штук. Когда Венера оказывается отгорожена от Солнца, её бомбардируют эти шары-танкеры с водой, помимо транспортировки воды на Венеру достигается ещё одна цель - раскрутка планеты. Участие людей практически не нужно - лишь контроль за ходом терраформинга. Стотонные контейнеры со льдом для Земли не опасны.
Принесённая танкерами на Венеру вода, вступая в реакцию с горными породами на поверхности планеты, решает две задачи - связывания углекислоты с горными породами в карбонаты и охлаждения недр планеты за счёт возникновения миллиардов гейзеров, ускоренно выносящих тепло из глубин планеты на поверхность. Перед обводнением планеты можно при помощи третьего зонда вывести все полезные ископаемые, которые на прежней Венере были на поверхности - соединения ртути, висмута, свинца и другие вещества, в космос, для нужд колонистов. Триста лет - и на планету можно заселяться. Раскрутив её вокруг своей оси и открыв примерно 40% солнечного экрана, получаем поток солнечной радиации как на Земле и комфортные условия на поверхности планеты. Неясно лишь, как быть с многочисленными землятрясениями и извержениями вулканов, что активизируются при охлаждении литосферы. Но через несколько тысячелетий планета будет полностью пригодна для жизни. Как я уже упоминал, человеческий труд для терраформинга не нужен.
Хотя, сдаётся мне, что путь приспособления человеческого организма к условиям открытого космоса или создание множества цилиндров О'Нейла гораздо перспективнее.

[Птыц]

Взможно, если начать охлаждать атмосферу, то давление начнет падать, так как часть газа перейдет в жидкое состояние. А если давление упадет, то и не нужно будет охлаждать Венеру до 194К.

Я же написал, что давление CO₂ в тройной точке -- 517 кПа или около 5 атм. А товарищи хотят один азот оставить с минимумом CO₂.

Другой вопрос -- зачем им это надо.