Терраформирование

[pkl]

Алихан Исмаилов пишет:
Дмитрий Инфан-

Если принять средний удельный вес отражателя (который будет состоять из фольги) за 300 г на кв. метр, то масса каждого зеркала (вместе с электрореактивными двигателями, солнечными батареями и запасом рабочего тела на маневрирование) составить порядка 300 тонн, а суммарная масса всех зеркал - 942.000.000 тонн.

Если Ваши 300 г на 1 м^2 , это достоверные данные, то 942.000.000 млн. т., то это ооочень даже приемлемо. Аж не верится. Особенно если учитывать что на Земле, годоавая добыча стали БОЛЕЕ 1.000.000.000 т.

Такой метод затенения, полосами по 1.000 км, учитывает и замечание pkl по поводу столкновения комет с зеркалами. С боков Венера будет абсолютно свободна от зеркал.

Что значит полосами? Тень будет неполной? И как долго же тогда планета будет остывать? Я предполагаю, что даже в случае сплошного экрана около точки либрации, дающего абсолютную тень и беспрепятственного излучения тепла всей планетой на оставание уйдёт лет 500 - 600!

[Иван Зайцев]

Господа, тут все упирается в массу СО2 в атмосфере и в мощности, небходимой для того, что бы весь этот СО2 связать не за миллиард лет, а хотя бы за пол-миллиарда.  Ну и  взять откуда-то водород, который весь улетел, потому что горячие вода и аммиак давно распались и их легкая составляющая (водород) покинула планету. 

З.Ы. Если выбирать из объектов для колонизации, я согласен с позицией, что это - Венера.

[pkl]

А что Вы сказать то хотите?

[Иван Зайцев]

Что все упирается в массу СО2, а алюминий - должен дать пол миллиарда лет на решение вопроса излишка CO2 и недостатка водорда. Для энергетики, аэронавтики, космонавтики - плотная горячая атмосфера - это хорошо. Но для жизни - совсем плохо. Даже плотная - уже плохо, человек при давлении выше 5 атмосфер долго жить не может, а сосуды внешнего давления (для изоляции) - это громоздко и дорого (в случае 9МПа венерианских , это как подводная лодка на глубине 1000м при температуре воды за бортом 400°С)

[pkl]

Ну, для техники, как показывает опыт наших "Венер" плотная горячая атмосфера тоже не хорошо. А что делать? Так тут и обсуждаем. Пока что основное решение - закрыть от Солнца и планета сама остынет.

[Иван Зайцев]

Дык вот, остынет, ...наверное...

Предположим, ниже критической температуры СО2, скажем, до 10°С. Получим поверхность из океана СО2, с небольшими островами/континентами. Над этим все еще увесистая атмосфера из азота и СО2, правда уже при меньшем давлении, около 4.5МПа, из которых 0.4 - азот и 4.1 - СО2. График фазовых состояний углекислоты - гугл всем в помощь.
В океан мы упихали очень много СО2, этот океан постоянно то бурлит, то принимает жутчайшей массы ливни, очень чутко реагируя на малейшие колебания температуры, в атмосфере появляются очень выраженные явления облачности и туманов, начинают намерзать полярные шапки, на выступающих участках суши идет крайне активная гидроэрозия. 

Вскоре почти весь СО2 переходит в полярные шапки гигантских размеров, т.к. давление падает, а температура все еще не столь низка, что бы сохранить океан СО2 при падающем за счет вымерзания давлении.

Ветры становятся спокойней, атмосферные циклы приобретают более хаотичный характер, эрозионные процессы вскрыли грунт, который отдает часть химически связанного кислорода. 

Можно убрать отатки фольги, которую установили в прошлом миллионолетии, остаки углекислого газа в атмосфере столь ничтожны, что тепло тут больше не задерживается, поярные шапки не растают. 

Можно жить "вне подводной лодки", только при оставшихся 0.4МПа азота надо поддувать в нос кислород.

Холодно, постоянно течет водой нос, которая мгновенно примерзает к усам. Одежда нужна очень теплая, атмосфера в 4 раза плотнее земной и отжирает тепло очень агрессивно, особенно на ветренных местах. В солнечных местах вполне комфортно. Наша раса адаптировалась к повышенному уровню углекислого газа в атмосфере, наши предки бы не протянули тут и пары дней..

Часто трясет на 9-10 баллов. Резко остывшая кора будет еще долго трещать по всем швам. 

Энергия ветра вполне рентабельна в плотной атмосфере. Синезеленые водоросли упорно не хотят жить без воды. Самы дефицитный элемент на планете - водород... Вчера казнили растратчиков водорода  

[Алихан Исмаилов]

pkl-

Что значит полосами? Тень будет неполной?

Да, тень будет не полной. Но Вы поинтересутесь что такое полярная солнечно синхронная орбита. Представьте шар. Площадь этого шара, она ведь не равномерно распределена. Большая часть солнечного освещения попадает на его центральную часть. На переферии шара света попадает меньше. Мы закрываем, допустим двумя полосами по 1.000 км шириной каждая, центральную часть шара.  Это около 1/3 всей поверхности. Должно хватить чтобы она начала остывать. И работы намного меньше.

Вспомните наш разговор выше. Мы же не собираемся остужать Венеру до -100 градусов. А только до +250.  Это чтобы началась реакция воды с местным Оливином и пошёл процесс поглощения СО2, т.е. связывание его в карбонант.
Иван Зайцев, почитайте лучше тему, чтобы быть в курсе как мы избавляемся от СО2. 

[Иван Зайцев]

Дык прочел, вы воду где возьмете? Масса воды там в 4...10 тыс раз меньше массы СO2. Ее даже как катализатора не хватит, не то что как растворителя. Есть мнение, что элементов легче углерода там вообще почти нет не только в атмосфере, но и в коре на глубину до километра.

Оливина там сколько (доступного), и сколько СО2?. Как бы. Сравнить массы очень не вредно. В земной коре полно пород, реагирущих с кислородом, но даже на глубинах в 50м они лежат себе неокисленные. Вот около 50м коры для связывания атмосферы и будет недоступно. А этого очень мало. Ничтожно мало.

И чем лучше 250°С относительно 400°С на планете, где энергию и так девать некуда?, греби лопатой. Надо вымораживать, это правильнее. И получать О2 и углерод электролизом по мере надобности. И на холодной планете протонный поток от солнца со временем начнет удерживаться. Свяжется в аммиак, дальше будет связываться и в метан и в воду. Появится биосфера, она же отрегулирует водорастворимые аммиак и СО2. Очень медленно и постепенно. И через миллиард лет можно будет стрить другие варианты развития венерианского климата. Заодно появятся технологии, способные если не радикально изменить орбиту Венеры, то хотя бы сделать так, что бы Солнце не усложняло жизнь при "нормальных" венерианских условиях. Венера интереснее Земли во многих аспектах, главное - в энергетическом. Но не в обозримом будущем. Марс и Луна рядом с Венерой и Землей - бесполезный космический мусор, тела для легких гравитационных маневров.

Только не надо рассказывать как при 250°С орды гигатонных робобульдозеров будут вскрывать трехкилометровый слой породы на всей поверхности для протекния реакций связывания в карбонаты. Да и куда побочные продукты девать? Тот же кислород..? Вернее Очень Много Кислорода. В котром горит все, что вы можете использовать. Атмосфера из углекислой превратится в кислую. Вместо 9МПа углекислоты будет 7МПа горячего кислорода. У вас все полимеры в бульдозерах при таких температуре и давлении кислорода сгорят просто потому, что они есть. Даже железо будет гореть, не говоря про алюминй.

Да и где там оливин? Анализ грунта дал алюминиевые квасцы, окись магния, кремнезем. Весь кислород там, кроме того, который в углекислоте. Доокислить эти породы весьма затруднительно. Даже с водой, которой нет. тем более заместительными реакциями с СО2. Весь водород улетел, некоторое количество прилетает от Солнца и, покувыркавшись в верхних слоях атмосферы, улетает прочь. Ну, немного есть. Совсем немного. Пока температура планеты будет высокой - будет горячей стратосфера, и вода, появись она, будет подниматься вверх, ионизироваться излучением от солнца, водород будет улетать. В условиях почти полного отсутствия магнитосферы этот процесс потери водорода будет протекать с хорошей эффективностью.

[Алихан Исмаилов]

Иван Зайцев-

Оливина там сколько (доступного), и сколько СО2?. Как бы. Сравнить массы очень не вредно.

Если у Вас есть точные данные по содержанию оливина в базальтах Венеры, то сравните. У меня таких данных нет. 
Вода доставляется после понижения температуры с помощью комет.
Весь фокус с Оливином в том и заключается что высокая температура(пока) и высокое давление(ещё). Знаете что такое химическое выветривание? И от чего зависит её скорость, представляете? Так что , мне всё равно какое там содержание Оливина.

[Алихан Исмаилов]

pkl, я нашёл целую огромную статью про экран для Земли. Там и про точку ,,светогравитационного равновесия говориться,,. Масса эрана всего навсего несколько десятков миллионов тонн. Но я всё же сомневаюсь что экран будет устойчив. Хотя там и балласт не маленький применяется, для удержания экрана в этой точке.

[Иван Зайцев]

Алихан Исмаилов пишет:
Если у Вас есть точные данные по содержанию оливина в базальтах Венеры, то сравните. У меня таких данных нет.

В базальтах - его полно. Но где атмосфера, и где - базальты? Даже если и есть выходы базальтов на поверхность (должны быть) то базальты - плотная масса, плохо поддающаяся эрозии. Скорость взаимодействия с атмосферой будет слишком малой, полная масса реагента (базальтов) будет совсем недостаточной, потому что продукты реакции будут все больше изолировать контакт с атмосферой по мере углубления этой реакции. Метрах на 20 будет совсем медленно, метрах на 50 встанет. Но даже 50 метров - совсем мало, 1-2% СО2 из атмосферы прореагирует, если вскрыть базальты по всей поверхности. Ну, без гигатонных бульдозеров из мифрила.

На облаках из амфотерных оксидов я бы не заострялся, их массы пренебрежимы по сравнению с основной задачей.

Реально там слишком много СО2. Атмосфера Венеры почти на четыре дестичных порядка тяжелее атмосферы Земли.

И надо что-то думать с фольгой, вернее, с ее сохранностью. Я бы вешал щит в точке Лагранжа между Венерой и Солнцем.

Есть еще вариант - Перегреть Венеру так, что бы родную ее атмосферу сдуло чуть менее, чем полностью. Понизив альбедо. Угольной пылью. Которую можно получать прямо на венере, вися на дирижабле в ее атмосфере. Пока это позволит температура. Потом дирижабль понадобится мифриловый как и бульдозеры.


В какой-то момент СО2 останется очень мало, как на Марсе. Планета остынет сама. Вот сколько останется и до скольки остынет - вопрос отдельный. Можно промоделировать, только лень, да и ошибка на 20% здесь слишком существенна. Но в итоге будет точно не больше нынешних 400. Азота не останется вообще - это плохо. Но сможет накапливаться водород, это хорошо. Или не сможет, В общем, водород и Земля-то теряет, при том что она тяжелее и у нее магнитосфера. Даже гелий земля теряет. И т.к. гелий не связан в литосфере, то на Земле его ровно столько, сколько "стоит в пробке" на пути от Солца через Землю и прочь в космос.

В таком раскладе, опять же, выгодно после всего снижать температуру. По меньшей мере до тех пор, пока достаточное количество водорода не свяжется в воду и метан. Про аммиак забыли - азот сдует весь, а в литосфере его немного (доступного). И тут опять же - надо своевременно запускать жизнь. Никакая промышленная мощность не сможет переработать столько химии за несчастные пару сотен миллионов лет.

В сухом остатке получим раннеземную атмосферу и очень нескоро.

Вероятно, что "приемлемой" (по давлению и температуре) будет атмосфера из остатков СО2 после перегрева, и на этом следует остановиться. Если из систем жизнеобеспечения на тебе лишь легкая маска и ребризер - это уже больше, чем роскошь.

[Дмитрий Инфан]

pkl пишет:
Что значит полосами? Тень будет неполной? И как долго же тогда планета будет остывать? Я предполагаю, что даже в случае сплошного экрана около точки либрации, дающего абсолютную тень и беспрепятственного излучения тепла всей планетой на оставание уйдёт лет 500 - 600!

Количество поглощённой энергии зависит от угла падения солнечных лучей относительно поверхности планеты, поэтому экранировать всю Венеру не обязательно. Достаточно, чтобы была прикрыта приэкваториальная область до 45 градуса северной и южной широты. Всё, что выше - поглощает незначительно.
Остывание, конечно, будет медленным, но ведь терраформирование, как я понимаю, проект весьма длительный, рассчитанный на десятки (если не сотни) тысяч лет. (По крайней мере, при том багаже знаний о Вселенной, которым на данный момент располагает человечество).

[Иван Зайцев]

Остывание под даже 20%-покрывающим экраном не будет медленным, вопрос менее чем недели, смотря до какой температуры.

Есть другой вопрос, как вы будете удерживать экран в пространстве под таким световым давлением? (очень рекомендую его подсчитать - вы неприятно удивитесь). 

Вообще, экран можно сделать очень небольшим, но поместить его нужно на достаточно сложную гелиоцентрическую орбиту с удержанием на ней солнечным потоком с того момента, как он выйдет тенью на Венеру. Вернее даже, с момента начала удержания это будет гелиоцентрическая спираль.

[Иван Зайцев]

В общем, если экран, то лечь он должен на расстоянии 105 000 000 км от Солнца
(2 000 000 км от Венры), диаметр экрана нужен тогда ~3000 км. Это перекроет больше 25% потока от Солнца.

Как-то много, хотя и теоретически приемлемо. Остается лишь вопрос, достаточно ли будет светового давления для удержания экрана на более низкой, но синхронной с Венерой орбите.

Строго говоря, можно еще сместить экран к Венере (до ~500 000 км), тогда с тем же успехом он может быть и 2000 км в диаметре. Как его там удержать - я без понятия.

Если опираться на точку L1, как среднюю на время жизни экрана (~1 000 000 км от Венеры),
то оптимальным будет экран ~ф2300км, правда его оттуда сдует светом очень быстро. Вопрос удержания тоже открыт.

Ну и главное. Экран отработал, его сдулло за пару недель (в лучшем случае) за пределы полезного для экранирования пространства. Что дальше?

Может, все же, переключимся на вариант с циклом перегрева и тотального уничтожения существующей атмосферы? (ЗЫ - это будет еще и очень красиво - с Земли будет виден газовый шлейф от Венеры %)) И очень полезно - Земля примет часть СО2 из этого шлейфа. Станет теплее (зима 7 месяцев в году меня достала, в этой стране бывает либо холодно, либо очень холодно, тепло ни разу не видел, надоело), и пополнится масса биологически доступного углерода. И даже Марс примет, но там это по барабану, Марс и атмосфера, даже тяжелая углекислая - вещи несовместимые вплоть до очень низких температур.

[pkl]

Иван Зайцев пишет:
Дык прочел, вы воду где возьмете?

Кометами накидаем. Если кидать по касательной, можно будет сообщить какой-то импульс планете. У нас с Алиханом расхождения в том, как осаждать СО2: он хочет оксидом магния, я хочу сначала охладить, чтобы водяной пар сконденсировался и только потом связывать в гидросфере. Кальций и магний для карбонатов брать местный - он будет реками в океан поставляться. Там же и пойдут химические реакции, возможно, с участием организмов.

[pkl]

Алихан Исмаилов пишет:
pkl, я нашёл целую огромную статью про экран для Земли. Там и про точку ,,светогравитационного равновесия говориться,,. Масса эрана всего навсего несколько десятков миллионов тонн. Но я всё же сомневаюсь что экран будет устойчив. Хотя там и балласт не маленький применяется, для удержания экрана в этой точке.

Что за статья? Это по той ссылке?

Да, он не будет устойчив - придётся подруливать поворотными отражателями по краям этого экрана:

[pkl]

Иван Зайцев пишет:
Остывание под даже 20%-покрывающим экраном не будет медленным, вопрос менее чем недели, смотря до какой температуры.

Есть другой вопрос, как вы будете удерживать экран в пространстве под таким световым давлением? (очень рекомендую его подсчитать - вы неприятно удивитесь).

Вообще, экран можно сделать очень небольшим, но поместить его нужно на достаточно сложную гелиоцентрическую орбиту с удержанием на ней солнечным потоком с того момента, как он выйдет тенью на Венеру. Вернее даже, с момента начала удержания это будет гелиоцентрическая спираль.

Всё-таки почитайте тему - об этом как раз писали несколько выше.[IMG]

Но вот насчёт темпов остывания... вопрос: а сколько времени пройдёт, прежде чем температура упадёт до точки конденсации воды?

В принципе, температуру снизили - уже, ну, после того как атмосфера более-менее успокоится, можно заниматься на Венере какой-то деятельность. Хотя не Земля, конечно.

[Кубик]

Интересная тема, однако..-но скорей для фантастов. Если не произойдёт чуда - никто заниматься этим не будет. Почему?  Представьте себя "вне темы", среди других забот, но...в вашем распоряжении вдруг появились миллиарды тонн металлов, средства их быстрой переработки в изделия и возможность их доставки на орбиту Венеры и даже дальше...Неужели в таком случае ищущим резервную базу для человечества не захочется побыстрее оборудовать "ковчеги спасения" более быстрым и поддающимся расчёту способом - к примеру, строить огромные ОС? Может быть, и на других орбитах..

[Алихан Исмаилов]

pkl-

Что за статья? Это по той ссылке?

Да. По той ссылке. Только номер журнала 3, за 2013. Так же последняя статья. ,,Комический комплекс для решения энергоклиматических проблем на Земле,,. 
Там очень подробно, с формулами всё приводиться. Но я думаю всё то же самое можно скопировать и для решения задачи, для Венеры.

Интересно написано, но вопросы остаютя. Например, если такая точка действительно существует, то почему до сих пор не было проведено ни одного эксперимента. Ведь, в некоторые точки лагранжа космические аппараты уже отправлялись. А от точки лагранжа, до точки светогравитационного равновесия рукой подать. 

[pkl]

Есть такая тема:
Выбор цивилизации: терроформирование или эфирные острова?
 http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum9/topic10127/
Можно вернуться и обсудить. Здесь скорее "как терраформировать", а не "каким путём идти". Преимуществами астросооружений является то, что их можно построить быстро и очень точно воспроизвести земные условия. Преимуществом планет является обилие ресурсов - на астросооружениях нет ничего своего, всё надо завозить. А на планетах можно много чего найти.