Терраформирование

Автор sol, 08.04.2004 15:05:18

« назад - далее »

0 Пользователи и 4 гостей просматривают эту тему.

pkl

ЦитироватьТо есть при современных технологиях? Думаю, что нет. Дело в том, что даже галилеевские спутники (не говоря уже о Титане и Тритоне) получают в 26 раз меньше энергии на единицу площади, чем Земля. Для разогрева нужно создать либо мощную парниковую атмосферу, либо придумать какой-то внутренний источник. На Ио и Европе он уже существует –приливные силы. Но, сами понимаете, жить на пороховой бочке вряд ли кого-то устроит. К тому же они находятся в радиационных поясах Юпитера. Хотя атмосфера, наверное, должна гасить радиацию. На Ганимеде и Каллисто можно создать атмосферу с большим содержанием парниковых газов – улекислоты и водяных паров. Будет ли такая атмосфера пригодна для дыхания, не знаю. Скорее всего, нет.

Возможен, правда, еще такой вариант – распределить по поверхности термоядерные реакторы суммарной мощностью ~10^16 Вт. Вроде бы должно хватить. Насколько это реально, судите сами.

А если использовать отражатели, можно и тонкоплёночные /хотя мелких спутников должно хватить, если что, можно и астероиды подвезти/? Хотя, конечно, вряд ли кто захочет жить на Ио.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

pkl

Kweni писал:
Да, интересная здесь была дискуссия. Жаль только, что превратилась в глубокомысленные, но бесплодные философские споры.
-------------------------------------------------------------------------------------
О! Наконец-то появилась возможность для предметного разговора! Тема-то интересная, но все эти псевдофилософские споры её убили. Приятно, что можно обсудить проблему. Итак:
-----------------------------------------------------------------------------------
Цитата:
Для терраформирования Венеры потребовался бы целый океан воды. Если делать климат, как на Земле, этот океан тоже должен занимать 3/4 площади. Его объём будет 2км*4*3,14*6051^2*3/4=6,9*10^8 км^3
Для этого потребуется целый миллиард небольших, до 1 км – чтобы ненароком не разрушить планету, комет. Боюсь, найти и отловить столько комет будет трудновато. Может, проще было бы найти всего один ледяной астероид диаметром 1096км, пригнать к Венере и размельчить приливными силами, а осколки затормозить, чтобы выпали на планету.
-------------------------------------------------------------------------------------
Я предложил лишь один из возможных вариантов. Можно, конечно, отбуксировать какой-либо из спутников планет-гигантов. Но будет ли проще транспортировка через всю Солнечную систему тысячекилометрового тела? Как Вы представляете себе транспортировку, ну, к примеру, Тефии?
------------------------------------------------------------------------------------
Цитата:
Ага, оптимисты!
1)Поднятие давления приведёт к усилению пыльных бурь, которые и без того месяцами застилают марсианское небо непрозрачным слоем (в это время до поверхности Марса доходит лишь 2% света). Всякие подогревающие зеркальца в космосе только усилят этот эффект. Может оказаться даже, что пыльная буря станет непрерывной. Но допустим даже, что с этим вы справитесь.
-------------------------------------------------------------------------------------
Причиной возникновения ветров является неравномерный нагрев поверхности планеты. Перепады температур на Марсе составляют от +30 /экватор, после полудня/ до – 150 /полюса зимой/. Этим и объясняется активность атмосферы. Плотная атмосфера, как на Земле и Венере лучше держит тепло, накопленное за день, ночью. Похожий эффект будет и при увеличении давления в марсианской атмосфере. По мере роста давления в атмосфере перепады температур между экватором и полюсами и между дневной и ночной сторонами планеты будет уменьшатся. Соответственно, утихнут и пылевые бури. Тем более, что параллельно с ростом давления будет расти и температура, что вызовет таяние мерзлоты, появление водоёмов, так что площадь пустынных областей уменьшится.
 :wink: Вообще, хочу подчеркнуть: терраформинг не ставит своей целью превращение Марса, Венеры ли в райский сад. Конечно, и на Марсе будут пылевые и снежные бури, ураганы и т.п. Как и на Земле. Цель терраформинга – создать пригодные для жизни условия, а не рай на небесах. Чтобы можно было жить в обычных домах, а не герметичных отсеках, ходить в одежде, а не скафандрах и дышать настоящим, а не искусственным воздухом.
--------------------------------------------------------------------------------------
Цитата:
2)Допустим, подогрели Марс, подняли давление, доставили азот и всё, чего не хватает. Вечная мерзлота начнёт таять. Вода будет стекать на северную низменность, образуя океан. Это хорошо - без океана Марс так и останется сухой пустыней. Но на полюсе там возвышенность - полярная шапка. Объём воды на Марсе сейчас оценивают в 140 млн куб км. Этого не хватит, чтобы покрыть возвышенность у полюса с головой, и она будет работать глобальным холодильником наподобие Антарктиды. На юге близ полюса тоже суша, вот и ещё один холодильник. Очень вероятно, что оттуда начнёт расти ледник, и на Марсе произойдёт глобальное оледенение. Тем более вероятно, поскольку Марс получает меньше тепла, чем земля.
------------------------------------------------------------------------------------
Если нам не хватит воды, её можно привезти в виде комет, спутников планет-гигантов и сбросить. Кстати, я подумываю о таком варианте – привезти азот для марсианской атмосферы в виде аммиака. Аммиака много в атмосферах планет-гигантов. Многие спутники планет-гигантов, Урана, к примеру, состоят из смеси водного, аммиачного и метанового льдов. Тритон опять же. Так что сушу на севере и юге можно просто
Р А З   Д О Л   Б А Т Ь!!! [/size]Тем более, что на планету в процессе транспортировки газов для атмосферы будут падать довольно массивные объекты. Они разнесут в пух и прах марсианскую «Арктиду» /а мне сдаётся, что возвышенность там состоит из мерзлоты и если её хорошенько прогреть – растает и осядет! :wink: /. На южном полюсе несколькими ударами можно отрыть котлован для внутреннего моря вроде Эллады.
-------------------------------------------------------------------------------------
Цитата:
3)Углекислый газ атмосферы, растворяясь в океане, может отлагаться на дне в виде карбонатов кальция и магния, и чем холоднее океан, тем активнее. Считается, что именно из-за связывания углекислого газа в верхних слоях коры у Марса такая разреженная атмосфера. На Земле это тоже происходит, но из-за тектонической активности углеродсодержащие отложения погружаются в глубинные слои, разлагаются и получившийся углекислый газ выбрасывается из недр вулканами, поэтому соблюдается равновесие. На Марсе же все вулканы как минимум 300 миллионов лет как потухли. Может оказаться, что карбонаты отлагаются на дне слишком быстро, чтобы на Марсе можно было бы жить. Тогда придётся делать океан кислым (рН 3-6), чтобы уменьшить растворимость и осаждение. Причём для подкисления годится только серная кислота - остальные либо слишком летучи, либо слишком нестойки. Но такой океан будет, не считая бактерий, безжизненным, а уж рыба в нём и подавно жить не сможет. А железные корабли будут ржаветь с устрашающей скоростью.
-----------------------------------------------------------------------------------
Хм... :?  Есть и другие гипотезы, объясняющие исчезновение марсианской атмосферы. Согласно одной, атмосфера планеты было сорвана мощной метеоритной бомбардировкой, по другой – с угасанием вулканизма она улетучилась из-за малой силы тяжести. Роверы нашли на планете карбонаты, но их оказалось намного меньше, чем ожидалось. Впрочем, это ни о чём не говорит. На Земле образование карбонатов связывают с жизнедеятельностью организмов, которые используют их для построения раковин, рифов и т.д. Так что мы можем лишь считать, что жизнь на Марсе не продвинулась дальше бактерий. Только и всего. Ясно, что на Марсе для приемлемых климатических условий придётся делать парниковый эффект. А раз планета будет тёплой, то и образование карбонатов будет не таким уж быстрым. В любом случае, для связывания заметных количеств углекислоты из атмосферы потребуются миллионы, ну, тысячи лет, точно. Кроме того, Вы не учитываете антропогенный фактор. Человеческая цивилизация уже сейчас стала источником углекислого газа, что мало-помалу превращается в проблему. При тех энергетических возможностях, которые будут у цивилизации через двести-триста лет наладить пополнение атмосферы СО2, не так уж и сложно. Для жизнедеятельности человека и животных необходимо, чтобы доля углекислого газа в атмосфере не превышала 0,1%. Для цивилизации, которая решит задачу создания высокого давления в атмосфере Марса это – не проблема!
-------------------------------------------------------------------------------------
Цитата:
3)Надо ещё учесть, что океан будет оказывать на марсианскую кору давление, что вызовет опускание одних блоков коры, и, возможно, поднятие других. Если даже это не приведёт к катастрофическим последствиям, то во всяком случае береговая линия в первые тысячелетия после создания океана не будет постоянной, и на Марсе нельзя будет поселиться без риска оказаться вскоре залитым водой. Потом, вечная мерзлота будет медленно таять, а она там такая толстая, что её таяние может привести к существенному изменению рельефа. Это тоже сильно затруднит постройку на Марсе долговременных сооружений.
-------------------------------------------------------------------------------------
Думаю, Вы преувеличиваете проблему. Во-первых, сила тяжести на Марсе вчетверо меньше земной. Земная кора в Европе, освободившись от тяжести ледника, до сих пор поднимается со скоростью 1-2 см/год. Едва-ли марсианская кора будет проседать быстрее. Во-вторых, согласно новейшим измерениям мантия Марса твёрдая в отличие от земной. Только ядро ещё расплавлено. Так что верхние слои на планете не такие уж и гибкие. Конечно, и береговая линия будет меняться, и рельеф, и мерзлота таять. Но это будут очень медленные процессы. Если человек проживёт всю жизнь на одном и том же месте, он, может, что-то и заметит. В конце-концов, у нас на Земле такие явления распространены /например, реки русла меняют/ и ничего, люди живут. Все мероприятия будут сводиться к строительству дамб, берегоукрепительным работам и переселению людей из бесперспективных районов. А перед капитальным строительством будет проводиться геологическая разведка. Впрочем, на планете есть и районы, стабильные в геологическом отношении: это Фарсида в западном полушарии и Элизий в восточном. Это монолитные плато вулканического происхождения, сложенные базальтами. Фарсида возвышается на 3-4 км над марсианским «уровнем моря», Элизий – на 1-2. Как бы кора ни проседала, едва ли они окажутся под водой. А мерзлоты там вообще нет.
----------------------------------------------------------------------------------
Цитата:
4)Растения на Марсе будут плохо расти, так как год на Марсе почти вдвое длиннее земного. Многолетние растения умеренного пояса (а для тропических на Марсе всё равно холодновато будет) очень чувствительны к длине сезонов года. В течение лета у них должен быть один период роста, после чего они готовятся к зиме. Если лето слишком длинное, у них бывает второй период роста, и если до его конца они будут застигнуты зимой, то могут погибнуть. Известны случаи, когда саженцы сибирской лиственницы с севера Сибири высевали на юге Сибири, и они по этой причине погибали. Зимой же корни не всасывают воду, и растение не высыхает только благодаря запасу воды в ветвях. Испарение в мороз невелико, и на Земле воды хватает (кроме тундры, где из-за короткого холодного лета деревья не могут как следует подготовиться к зиме, поэтому они испаряют больше, чем следует, и по этой причине в тундре расёт только трава и полностью засыпаемые снегом стелющиеся кустарники). Но маловероятно, что её хватит на долгую марсианскую зиму.
-------------------------------------------------------------------------------------
Мы начнём осваивать планету с экваториального пояса, где сезоны не выражены так ярко, как в умеренном поясе. С помощью зеркал на орбите и парниковых газов можно будет создать климат, приемлемый и для тропических растений. Конечно, будет сложный период адаптации земных растений и животных к марсианским временам года, силе тяжести и т.п. Этот период можно сгладить с помощью зеркал и прочих искусственных средств. Мне кажется, Вы немного недооцениваете способность живых организмов приспосабливаться к условиям обитания. :)
------------------------------------------------------------------------------------
Цитата:
5)На Земле люди любят кататься в автомобилях с бензиновыми двигателями и резиновыми шинами, одеваться в красивые ярко окрашенные ткани, греться зимой в домах, отапливаемых горячей водой, которая нагревается за счёт сжигания топлива. Для того, чтобы сделать бензин, резину, красители, искусственные волокна, нужны нефть, уголь, горючий газ. Откуда они возьмутся на Марсе? Даже если там и была жизнь, дальше бактерий она вряд ли пошла. С Земли возить будет очень дорого. Так что на Марсе будет жить не очень приятно.
------------------------------------------------------------------------------------
Не нужны. Есть ядерная, солнечная и термоядерная энергия. Вполне возможно, что к моменту реконструкции Марса основным видом химического топлива будет водород, получаемый электролизом воды с использованием термоядерной энергии.  :roll: Основой марсианской химии может быть тот же углекислый газ /карбонаты?/. Источником углеводородов и органики как топлива и сырья для оргсинтеза может быть и Титан. Это ж будет всё-таки космическая цивилизация! А ещё можно использовать биомассу растений и животных, в том числе генетически модифицированных. Так что и с автомобилями, и с одеждой у марсиан будет всё в порядке. :)
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Kweni

ЦитироватьНо будет ли проще транспортировка через всю Солнечную систему тысячекилометрового тела? Как Вы представляете себе транспортировку, ну, к примеру, Тефии?
Это очень сложно, но проще, чем транспортировать МИЛЛИАРД комет.
ЦитироватьПричиной возникновения ветров является неравномерный нагрев поверхности планеты. Перепады температур на Марсе составляют от +30 /экватор, после полудня/ до – 150 /полюса зимой/. Этим и объясняется активность атмосферы. Плотная атмосфера, как на Земле и Венере лучше держит тепло, накопленное за день, ночью. Похожий эффект будет и при увеличении давления в марсианской атмосфере. По мере роста давления в атмосфере перепады температур между экватором и полюсами и между дневной и ночной сторонами планеты будет уменьшатся. Соответственно, утихнут и пылевые бури.
Плотность атмосферы сглаживает только суточные колебания температуры. Пыльные бури вызываются сезонными колебаниями. Как бы ни была плотна атмосфера, за марсианскую полярную ночь ( которая тем более длиннее земной) она остынет, образуется градиент температур, и подует ветер. А поскольку в плотной атмосфере больше пыли поднимается и она дольше оседает, а также поскольку плотная атмосфера накапливает больше тепловой энергии, за счёт которой образуется ветер, то пыльные бури станут более сильными. Они исчезнут только с появлением океана, но вечная мерзлота будет таять только если до поверхности будет доходить достаточно света. А во время пыльной бури до поверхности Марса доходит лишь 2% света. Получается замкнутый круг: чтобы при нагреве Марса и поднятии давления не начались пыльные бури, нужен океан, но для создания океана нужно тепло и высокое давление, каковое тепло в случае пыльных бурь до  поверхности Марса не дойдёт.
ЦитироватьКонечно, и на Марсе будут пылевые и снежные бури, ураганы и т.п. Как и на Земле. Цель терраформинга – создать пригодные для жизни условия, а не рай на небесах.
Если локальные - в какой-то отдельной пустыне - пожалуйста. Если глобальные, охватывающие всю поверхность Марса - это не годится.
ЦитироватьТак что сушу на севере и юге можно просто
Р А З Д О Л Б А Т Ь!!! Тем более, что на планету в процессе транспортировки газов для атмосферы будут падать довольно массивные объекты.
Ваши объекты будут падать из той плоскости, где они сейчас летают - из плоскости эклиптики +- 10-20 градусов. Вывести тело из плоскости, в которой оно обращается вокруг солнца, невероятно трудно. То есть уронить что-нибудь на экватор Марса - пожалуйста, а на полюс затруднительно, разве только по касательной к поверхности. Но при этом велик шанс промахнуться, да и потери на унос атмосферы будут максимальными.
ЦитироватьКстати, я подумываю о таком варианте – привезти азот для марсианской атмосферы в виде аммиака. Аммиака много в атмосферах планет-гигантов. Многие спутники планет-гигантов, Урана, к примеру, состоят из смеси водного, аммиачного и метанового льдов. Тритон опять же.
К несчастью для вас, содержание аммиака в атмосфере Юпитера составляет всего лишь 0,2%. Добыть его оттуда практически невозможно, даже для высокоразвитой цивилизации. Также к несчастью для вас, плотность твёрдого аммиака составляет всего лишь 0.8226 г/куб.см А плотность твёрдого метана 0,515. У спутников же Урана и Нептуна плотность 1,2-2,1. Поэтому считается, что они состоят из водного льда с примесью скальных пород. Только на Тритоне есть, хотя не аммиак, а азот, но, вероятно, только в приповерхностных слоях (по крайней мере этот азот считается замёрзшей атмосферой спутника). Его может оказаться недостаточно, тем более что много азота из марсианской атмосферы уйдёт. Вот, казалось бы, мелочь - часть азота растворится в океане. А на самом деле не мелочь - на Земле в растворённом в океане виде содержится 20000000000000 тонн азота.
ЦитироватьЧеловеческая цивилизация уже сейчас стала источником углекислого газа, что мало-помалу превращается в проблему. При тех энергетических возможностях, которые будут у цивилизации через двести-триста лет наладить пополнение атмосферы СО2, не так уж и сложно.
Человеческая цивилизация смогла стать источником углекислого газа только потому, что сжигает нефть, уголь и горючий газ. При сгорании этих веществ в кислородной атмосфере Земли образуется вода и этот самый углекислый газ. Если бы человечество пользовалось в своих электростанциях и автомобилях исключительно ядерной, термоядерной и солнечной энергиями (что и придётся сделать на Марсе), то никакого углекислого газа оно бы не выделило. Разве только в процессе дыхания самих землян. :)
ЦитироватьЗемная кора в Европе, освободившись от тяжести ледника, до сих пор поднимается со скоростью 1-2 см/год. Едва-ли марсианская кора будет проседать быстрее.
Это сейчас. А сразу после таяния ледника Скандинавия поднималась на несколько метров в год.
ЦитироватьИсточником углеводородов и органики как топлива и сырья для оргсинтеза может быть и Титан.
Не думаю. Титан наверняка объявят заповедником и никого туда не пустят.
ЦитироватьОсновой марсианской химии может быть тот же углекислый газ /карбонаты?/.
Ни смазочное масло, ни резину, ни топливо, например, из него вы не сделаете. А из растений делать так придётся слишком большой процент поверхности Марса под поля отвести и дорого будет.

ЦитироватьМне кажется, Вы немного недооцениваете способность живых организмов приспосабливаться к условиям обитания.
А вы возьмите гипс, сульфат магния и сульфат железа - по этой смеси ползают сейчас марсианские роверы -  взболтайте всё это с водой в соотношении 1:1 и полейте смесью свою герань. Вы увидите, насколько вы переоцениваете способность растений к приспособлению. Вот если вы желаете терраформировать Марс исключительно в интересах сине-зелёных водорослей - тогда пожалуйста.


Таким образом, мой скептический комментарий пока остаётся в силе.

S.Chaban

а насколько реально сделать из планет-гигантов этакие мини-звезды? Титан сразу станет привлекателным...

Kweni

Нет, нереально. Чтобы зажглась термоядерная реакция, нужны определённая температура и давление. И то, и другое в недрах планет-гигантов недостаточное. Способы искусственного разогрева и сжатия ядер планет науке неизвестны и, возможно, не будут известны никогда.

Зомби. Просто Зомби

Цитироватьа насколько реально сделать из планет-гигантов этакие мини-звезды? Титан сразу станет привлекателным...
Ой, не станет
Он "закипит", будет терять льды и газы и за миллионы лет сильно уменьшиться, полностью потеряет атмосферу и станет совсем не привлекательным
Не копать!

X

Сегодня об инициализации реакций синтеза на планетах гигантах говорить рано, но не исключено, что по мере постижения физических процессов, появится возможность поддержания реакции синтеза при некотором достаточном внешнем воздействии, например пучком мю мезонов. Импульсное воздействие может быть весьма значительным и породить импульс реакции синтеза- можно получить нечто вроде импульсного "солнца" и если не жить рядом, то хотя бы заявить галактике о своем существовании.

pkl

2Kweni:
Цитата:
Это очень сложно, но проще, чем транспортировать МИЛЛИАРД комет.

Миллиард? Зачем столько? При реконструкции Венеры без этого, конечно, не обойтись. А при терраформинге Марса с водой надо быть остороженее. Ещё до Одиссея высказывалась оценка, что кора планеты в районе Северной равнины на 20% состоит изо льда. По весу! Данные Одиссея свидетельствуют о больших запасах воды в мерзлоте в северных и южных районах, простирающихся чуть ли не до экватора. Mars Express и MRO должны уточнить эти данные. Лично я, исходя из современных данных, не вижу необходимости в доставке на планету больших количеств воды. Мы же не хотим превратить планету в водный мир! Я предложил начать с доставки на планету азота, который станет основой атмосферы /см. выше/. А вопрос о воде следует отложить до появления новых данных.

Цитата:
Плотность атмосферы сглаживает только суточные колебания температуры. Пыльные бури вызываются сезонными колебаниями. Как бы ни была плотна атмосфера, за марсианскую полярную ночь ( которая тем более длиннее земной) она остынет, образуется градиент температур, и подует ветер. А поскольку в плотной атмосфере больше пыли поднимается и она дольше оседает, а также поскольку плотная атмосфера накапливает больше тепловой энергии, за счёт которой образуется ветер, то пыльные бури станут более сильными. Они исчезнут только с появлением океана, но вечная мерзлота будет таять только если до поверхности будет доходить достаточно света. А во время пыльной бури до поверхности Марса доходит лишь 2% света. Получается замкнутый круг: чтобы при нагреве Марса и поднятии давления не начались пыльные бури, нужен океан, но для создания океана нужно тепло и высокое давление, каковое тепло в случае пыльных бурь до поверхности Марса не дойдёт.

Солнечный свет – не единственный источник тепла для таяния льдов. Есть ещё ядерная и термоядерная энергия. Кинетическая энергия падающих на планету тел /танков с азотом/. Планету можно подогревать зеркалами, стараясь нагревать поверхность равномерно, чтобы не был большой градиент температур.

Цитата:
Если локальные - в какой-то отдельной пустыне - пожалуйста. Если глобальные, охватывающие всю поверхность Марса - это не годится.

Здесь я с Вами полностью согласен.

Цитата:
Ваши объекты будут падать из той плоскости, где они сейчас летают - из плоскости эклиптики +- 10-20 градусов. Вывести тело из плоскости, в которой оно обращается вокруг солнца, невероятно трудно. То есть уронить что-нибудь на экватор Марса - пожалуйста, а на полюс затруднительно, разве только по касательной к поверхности. Но при этом велик шанс промахнуться, да и потери на унос атмосферы будут максимальными.

Да, риск велик. Но ещё в 60-е гг., в процессе реализации СССР и США своих лунных пилотируемых программ была решена задача возвращения в атмосферу Земли возвращаемого аппарата пилотируемого корабля со второй космической скоростью. Как известно, чтобы торможение проходило с приемлемыми тепловыми нагрузками и ускорением, необходимо было вписаться в очень узкий коридор, порядка 50-60 км. Про пролёт Кассини сквозь кольца Вы, я полагаю, знаете. Это задачи того же порядка, что и бомбёжка полюсов. Потери на унос можно снизить, если объекты /танки с азотом/ будут большие – тогда их потребуется мало. Да и риск снизится. Могу предложить ещё вариант с предварительным переводом объектов на полярную орбиту. Это позволит повысить точность, уменьшит разрушения на поверхности и сведёт до минимума унос атмосферы. Правда, расходы энергии вырастут примерно в два раза /на торможение при выходе на орбиту/.
Да, вот ещё. Современная атмосфера планеты очень разрежена и состоит, в основном, из углекислого газа. Её не жалко. Но если переброска атмосфер затянется, то уже будет теряться привезённый газ и это, конечно, станет проблемой.

Цитата:
К несчастью для вас, содержание аммиака в атмосфере Юпитера составляет всего лишь 0,2%. Добыть его оттуда практически невозможно, даже для высокоразвитой цивилизации.

Почему? Предлагаю летательный аппарат с ЯРД. Внешне – как Х-33, только раз в сто больше. Он будет нырять в атмосферу планеты-гиганта. На время полёта в атмосфере ЯРД переключится на прямоточный режим. Часть атмосферы будет отбираться из воздухозаборника, сжижаться. Видимо, здесь же, в процессе сжижения, разделяться на компоненты, закачиваемые в баки. После – старт на орбиту, на базу либо сразу к танкеру. Водород будет очень важным побочным продуктом процесса – пока не изобретут телепортацию через нуль-пространство, основным способом передвижения в космосе останется реактивный. Это и рабочее тело для двигателей, и источник трития и гелия-3. Космической цивилизации потребуется много рабочего тела. Особенно при терраформинге.

Цитата:
Также к несчастью для вас, плотность твёрдого аммиака составляет всего лишь 0.8226 г/куб.см А плотность твёрдого метана 0,515. У спутников же Урана и Нептуна плотность 1,2-2,1. Поэтому считается, что они состоят из водного льда с примесью скальных пород. Только на Тритоне есть, хотя не аммиак, а азот, но, вероятно, только в приповерхностных слоях (по крайней мере этот азот считается замёрзшей атмосферой спутника).

Имеется в виду средняя плотность. Согласно общепринятым моделям, ледяные спутники имеют железные и железосиликатные ядра, некоторые – силикатную мантию. Верхние же слои – кора и верхняя мантия – состоят из водяного льда с примесью аммиачного и метанового. Для спутников Юпитера и Сатурна господствующей считается модель водяного льда /кроме Титана/. А для спутников Урана и для Тритона допускается наличие водяного и метанового льдов, которые объясняют их цвет и некоторые особенности строения. Хотя, пожалуй, это не лучший вариант. Я всё же склоняюсь к атмосферам планет-гигантов /особенно Юпитера/ и Титана.

Цитата:
Его может оказаться недостаточно, тем более что много азота из марсианской атмосферы уйдёт. Вот, казалось бы, мелочь - часть азота растворится в океане. А на самом деле не мелочь - на Земле в растворённом в океане виде содержится 20000000000000 тонн азота.

Это, увы, неизбежные потери. Их придётся учесть при расчётах. Выше я уже писал о желательности максимально сократить время переброски газов, чтобы минимизировать потери на унос. В идеале – ухнуть весь азот разом.

Цитата:
Человеческая цивилизация смогла стать источником углекислого газа только потому, что сжигает нефть, уголь и горючий газ. При сгорании этих веществ в кислородной атмосфере Земли образуется вода и этот самый углекислый газ. Если бы человечество пользовалось в своих электростанциях и автомобилях исключительно ядерной, термоядерной и солнечной энергиями (что и придётся сделать на Марсе), то никакого углекислого газа оно бы не выделило. Разве только в процессе дыхания самих землян.

Тоже неплохо.  :) Шутка. Углекислый газ есть на самом Марсе и с ним надо так же осторожно, как и с водой. Недостаток можно восполнить добычей и транспортировкой СО2 с Венеры. Схема – аналогичная описанной выше.

Цитата:
Это сейчас. А сразу после таяния ледника Скандинавия поднималась на несколько метров в год.

Я уже писал ранее, что Марс имеет несколько иное геологическое строение. Его тектоническая активность в прошлом. И кора, и мантия затвердели. По данным Патфайндера и Глобал Сервейора, вниз, на сотни километров, скальный монолит. Так что прогибаться особо и некуда. Про Фарсиду и Элизий я писал. А даже если и так. При капитальном строительстве необходима геологоразведка и компъютерное моделирование.

Цитата:
Не думаю. Титан наверняка объявят заповедником и никого туда не пустят.

Ну уж не знаю. На Титане свет клином не сошёлся. Органику можно поискать на планетах-гигантах, особенно Юпитере. С транспортировкой проблемы не будет, так как у нас останется мощная инфраструктура с времён переброски атмосфер.

Цитата:
Ни смазочное масло, ни резину, ни топливо, например, из него вы не сделаете. А из растений делать так придётся слишком большой процент поверхности Марса под поля отвести и дорого будет.

Почему? Можно. Другое дело, что цепочка химических реакций будет очень длинной, возрастает сложность, энергетические затраты. Вообще, на мой взгляд, это не проблема. В Солнечной системе полно органики, можно наладить синтез сложных органических веществ из простых, хотя это и потребует больших энергетических затрат, в Германии, в первую мировую было налажено производство синтетического бензина и керосина из угля, в процессе сельскохозяйственного производства в виде отходов остаётся довольно много биомассы, которую также можно пустить в дело. Космической цивилизации, скорее всего, придётся осваивать все эти технологии, вне зависимости от терраформинга, так как возить с Земли сырьё действительно накладно.

Цитата:
А вы возьмите гипс, сульфат магния и сульфат железа - по этой смеси ползают сейчас марсианские роверы - взболтайте всё это с водой в соотношении 1:1 и полейте смесью свою герань. Вы увидите, насколько вы переоцениваете способность растений к приспособлению. Вот если вы желаете терраформировать Марс исключительно в интересах сине-зелёных водорослей - тогда пожалуйста.

Таким образом, мой скептический комментарий пока остаётся в силе.

Ну Вы утрируете! Какой гипс, какой сульфат? На фотоснимках я вижу силикатные породы в основном осадочного происхождения. Это же подтверждают и спектральные анализы. Конечно, там есть и сульфаты. Но их не так много. Конечно, первыми обитателями терраформированного Марса будут синезелёные и генномодифицированные микроорганизмы, причём сначала в водоёмах. Они должны довести дело до конца, подготовив планету для более сложных организмов. Заселение планеты будет поэтапным: сначала синезелёны, а человек и высшие животные и растение – в самую последнюю очередь.
Чем больше с Вами спорю, тем больше у меня уверенности в реальности этого проекта!  :) Не знаю как там с Венерой и другими телами, а с Марсом стоит попробовать!
 :wink:
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Kweni

ЦитироватьЧем больше с Вами спорю, тем больше у меня уверенности в реальности этого проекта!  

Дорогой pkl, а вы не пробовали подкрепить вашу уверенность расчётами? Ведь не зря же нас с вами в школе математике обучали. А то на словах оно обычно красиво выходит, а на деле получается совсем по-другому.

На Марсе воды 2,7-4,3 млн куб км в виде льда в полярных шапках и 140 млн куб км в вечной мерзлоте, последняя величина определена пока ещё очень неточно. Ну когда определят точнее, пересчитаем, а пока надо брать те данные, что есть. На Земле в океане 1,3 млрд куб км воды. Площадь поверхности Марса в 510/144= 3,54 раза меньше площади Земли. Соответственно на Марсе нам понадобится 1,3/3,54 = 367 млн куб км. Таким образом, на Марсе имеется только 143/367= 39% от требуемого количества воды. Кстати, неплохо бы подсчитать, какой площади океан получится на  Марсе, если весь лёд там растает. По моим прикидкам получается, что даже заполнить до краёв великую северную равнину не хватит.

Насчёт добычи аммиака из планет-гигантов. Если бы вы немного посчитали, сразу бы оказалось, что доставить астероид из пояса Койпера к Марсу требует намного меньше энергии, чем поднять такую же массу из атмосферы Юпитера в космос. Поэтому, если на окраинах солнечной системы найдут азотные астероиды, то азот будут черпать оттуда. Но скорее всего таковых не окажется: вплоть до пояса Койпера слишком тепло, чтобы азот мог там сохраниться. До самой орбиты Нептуна он есть только в атмосферах Венеры, Земли, Титана и Тритона. Ни на каких спутниках Урана азота и в помине нет.


Потом, в прошлый раз я забыл отметить, что аммиак вместо азота не годится. Чтобы превратить аммиак в азот, надо много кислорода: NH3 + O2 -> N2 + H2O  А свободный кислород есть только на Земле, откуда вам его взять не дадут. По тем же причинам не годится метан вместо углекислого газа.

Поэтому идею добычи аммиака из планет-гигантов предлагаю похоронить. Идею добычи азота из спутников и дальних астероидов предлагаю считать при смерти.

И чтобы не один я занимался математическими упражнениями, не могли бы вы посчитать, хватит ли Марсу своего углекислого газа. Известно, что на Земле его в пересчёте на углерод 580 млрд т в атмосфере, 35000 млрд т растворено в океане; и  в органическом веществе живых организмов, почвы и органической взвеси океана содержится 4703 млрд т. Данные, сколько углекислого газа на Марсе, найдёте сами. И если его не хватит, сколько именно нужно будет его доставить с Венеры.

S.Chaban

А по моему, не надо ничего никуда возить/забрасывать. Самое главное -- иметь постоянный и мощный источник энергии на обьекте, который ре-формируем. Когда он будет, остальное можно сделать и поддерживать на месте.

То есть, по-моему гораздо реальнее преобразовывать Венеру чем Марс, несмотря на то что условия на Марсе мягче. Именно из-за наличия Солнца и собственных вулканов как источников энергии...

Kweni

О, как замечательно! Опять Венера всплыла. А ну-ка, расскажите нам, как с помощью энергии Солнца и вулканов вы собираетесь уменьшить период вращения венеры с 243 суток до более-менее приемлемой величины. И откуда вы возьмёте целый океан воды.

S.Chaban

ЦитироватьА ну-ка, расскажите нам, как с помощью энергии Солнца и вулканов вы собираетесь уменьшить период вращения венеры с 243 суток до более-менее приемлемой величины..

А разве это так критично? Если давление и температура значительно уменьшиця из-за раскрутки, то есть смысл. А так, "щоб було"...

ЦитироватьИ откуда вы возьмёте целый океан воды.

Не помню, сколько водорода на Венере. Неужели совсем нет? Не обязательно столько воды, сколько на Земле (даже в пропорции) для начала надо гораздо меньше...

Kweni

Да, представьте себе, именно полное отсутствие на венере воды, а также чрезвычайно медленное вращение делают эту планету непригодной для терраформирования. Единственный более-менее реальный проект освоения венеры - это гигантские дирижабли в атмосфере, и то не для того, чтоб там жить, а чтобы добывать серную кислоту из облаков.

S.Chaban

ЦитироватьДа, представьте себе, именно полное отсутствие на венере воды, а также чрезвычайно медленное вращение делают эту планету непригодной для терраформирования.

А чем уж частота вращения так смертельна? Какова продолжительность дня за полярным кругом?

Водород на Венере есть? Пусть даже связанный. Да даже в атмосфере Венеры воды немного есть. "Всего лишь" 10^13 тонн (20*4.8*10^20/10^9), если не больше. Для небольшой колонии для начала хватит. Поставить улавливатели и улавливать

Cxема такая: запускаютcя в атмосферу Венеры либо нанороботы лиго генетически модифицированые бактерии, которые методом фотосинтеза освобождают кислород из углекислого газа. Тепличный еффект уменьшаетcя, температура и давление падает. Не обязательно до земных, давление можно держать до 9 бар, например (аквалангисты опускаютcя до 90м). С температурой чуть хуже, больше 40 не хотелось бы.

Водород на Венере есть? Пусть даже связанный. Да даже в атмосфере Венеры воды немного есть. "Всего лишь" 10^16 тонн (20*4.8*10^20/10^9). Для небольшой колонии для начала хватит. Поставить улавливатели и улавливать (на тех же нано-/гено-технологиях). Понятно, города с плантациями должны быть под пленкой, чтоб вода не улетучивалась. Но только до того момента, когда проблема водорода будет решена. Хотя бы за cчет ледяных комет, если так уж хочетcя...

Нерешенная пока проблема магнитного поля. Так как к Солнцу ближе, то и опасности больше чем на Марсе. Но, так как енергии завались, можно че нить придумать...

Данные брал отcюда:
Земля: http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html
Венера: http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/venusfact.html

Kweni

Да, 10^13 тонн или 10000 куб км - это действительно "всего лишь": на Земле в одном только озере Байкал больше воды, чем на всей Венере. Если вы желаете плавать на дирижабле в облаках, то немного воды для питья вы как-нибудь добудете. Но для того, чтобы на Венере можно было жить, как на Земле, на поверхности среди роскошной биосферы, этого недостаточно. Для обеспечения нормального водного цикла нужен океан, покрывающий 1/2-3/4 поверхности планеты. Выше в теме я уже считал, какого диаметра ледяной астероид или сколько миллиардов комет для этого потребовалось бы.

Кислород из углекислого газа вы тоже никакими микробами не достанете. Все они работают по принципу CO2 + H2O = органика + O2, и чтобы связать  атмосферные 10^17 тонн углекислого газа, вам потребуется сравнимое количество воды, которого на Венере нет. И никакая биотехнология и генетика законы химии нарушить не сможет.

Города под плёнкой на Венере - это абсурд. Там парниковый эффект и так сильный, а вы ему ещё способствуете.

Но самое плачевное на Венере - это медленное вращение и следовательно очень длинный день. Вот вам простенькая прикидка. В Антарктиде в полярную ночь -80, в полярный день -20. То есть за 3 месяца полярного дня температура поднимается на 60 градусов. Альбедо антрарктического льда 0,90, а Венеры после терраформирования будет как у Земли 0,35. Угол падения солнечных лучей в Антарктиде днём порядка  30 градусов. На Венере на экваторе 90 градусов. Длина дня на Венере 58,4 суток. Solar irradiance (W/m2) на Земле 1367.6, на Венере 2613,9.  Допустим также, что концентрацию углекислого газа и водяных паров довели до земных значений, тогда величина парникового эффекта будет такая же.  Тогда на Венере за день температура вырастет на 60*2*58,4*2613,9*(1-0,35)/(90*1367,6*(1-0,9))=970 градусов. То есть, скажем, ночью -100, а днём +870. А вот если бы сутки на Венере были нормальные, то за день (12 часов) по такому же расчёту был бы нагрев только на 8 градусов. То есть ночью +10 днём +18 - примерно как на Земле. Хотя это очень приблизительный расчёт, он хорошо показывает важность длины суток в деле терраформирования планет.

Собственно те ветры, которые дуют сейчас в средних слоях атмосферы Венеры со скоростью 100м/с как раз и занимаются тем, что переносят тепло с освещаемой стороны Венеры на тёмную. Плотная атмосфера эффективно переносит тепло и температура сейчас на всей Венере одинаковая. Если продолжить мою приблизительную прикидку, тогда температура на Венере сейчас должна быть (870-100)/2= +385 градусов. На самом деле +470 - парниковый эффект на Венере сильнее, да и расчёт приблизительный. Но во всяком случае, если попытаться снизить давление до земного, эффективного теплообмена не будет, и вы получите результат из предыдущего абзаца.

S.Chaban

2 Kweni:

1. Я в терраформировании, вообщем, новичек :). Не подскажите, где можно ознакомится с формулами, на которых Вы строите свои расчеты? Заранее благодарен. К тому же освобожу Вас от необходимости проверять мои соображения :)...

2. 10 тыс. кв. км воды на Венере -- то, что мы смогли измерить. Или есть уже однозначный ответ что больже водорода на Венере нет?

3. Если покрыть "пленкой" только кусок поверхности (скажем 10 км^2), то воды для кругооборота под "пленкой" надо будет значительно меньше.

4. Как я уже писал, не обязательно давление уменьшать до земного. Достаточно до тех величин, при которых человек может жить. 9 бар я может загнул, но 3-5 я думаю реально. К тому же, при большей плотности воздуха обмен теплом между горячей дневной и холодной ночной сторонами будет силнее и, как следствие, разница температур будет ниже. Но надо считать, конечно...

5. "Пленкой" предполагается покрывать когда давление будет одинаковое снаружи и внутри. Единственное ее назначение -- не давать воде (и, в некоторой степени, теплу) улетучиватся. Когда воды на Венере появится достаточно, надобность в пленке отпадет. Что ж до парникового эффекта, то установки "искуственного климата" на такие размеры сделать уже сейчас не проблема...

6. Я не только на микробы надеюсь. Могут ведь и нанороботов придумать -- те могут "тупо" С "отрывать" от О2 и осаждать в виде "алмазов" :). По-моему, гораздо менее фантастичный вариант чем "бомбардировка кометами"...

7. Мы же не предлагаем осваивать Землю с Антарктиды или Сахары, зачем же начинать осваивать Венеру с экватора? Создать колонию на полюсе или рядом с ним, или еще где, где ночь минимальна а лучи Солнца не под 90 градусов...

Agent

Вот тут серьезные дядьки и тетки про Марс говорят (мож и было где - я за этим топиком не слежу) http://space.com/scienceastronomy/terraform_debate_040727-1.html

Kweni

1. В терраформировании все новички. Богатого практического опыта в этой области ни у кого нет и готовых формул, к сожалению, тоже. Поэтому ознакомиться с теоретическими основами моей приблизительной прикидки и проверить, какие величины я считал, а какими пренебрёг, можно в учебнике физики.

2. Вот когда на Венере откроют залежи водородсодержащих минералов, тогда и будет время говорить об этом. Но теоретически его быть не должно: венерианская кора непрерывно прожаривалась последние миллиарды лет. Венерианский водород должен был давно уже улететь в космос.

3. Пожалуйста. Это можно. Только тогда у вас будет обитаемым только крохотный пятачок, а почти вся Венера навечно останется безводной пустыней.

4. Если бы на Венере был не CO2 а азот, аргон, неон, то 2-6 атмосфер давления - пожалуйста. Но углекислый газ уже при 1 атм сильно раздражает кожу, а вдыхание его ведёт к смерти. Я лично не хотел бы ходить по Венере в скафандрах. А вы?
И потом, не забывайте про парниковый эффект. На Венере слишком жарко, значит, надо уменьшать содержание парниковых газов в атмосфере до минимума. Хотя вы правы - нужно бы считать.

5. Каким это образом на Венере вдруг появится достаточно воды?

6. Не выйдет. При разрыве молекулы нанороботом электроны химической связи останутся у кислорода, как у более электроотрицательного элемента. И у вас получатся не уголь и кислород, а положительные ионы углерода и отрицательные кислорода. Эти ионы будут притягиваться друг к другу по закону Кулона. Когда разность потенциалов превысит прочность наноробота, произойдёт пробой, ионы снова образуют  молекулы углекислого газа, а наноробот отправится к праотцам.

7. На полюсе Венеры ночь, наоборот, максимальна (в области 88-90 градусов широты). Но не в этом дело. Наверное, даже на полюсе будет слишком жарко. Хотя тут уже нужны расчёты.

А как вы представляете себе сам процесс терраформирования Венеры? Я лично представляю его так:
а) Венеру окружают плёнкой, отражающей видимый свет, но пропускающий инфракрасный. Ждут, пока Венера остынет.
б) Венеру каким-то непонятным образом раскручивают, чтобы уменьшить длину суток.
в) к Венере пригоняют ледяной 1500-километровый астероид, раскалывают его на мелкие куски (например, приливными силами) и дают им упасть на Венеру.
г) Когда лёд растает и образуется океан, Венеру снова окружают плёнкой, отражающей часть солнечного света, так чтобы температура на планете была +30 градусов
д) На Венеру запускают микроорганизмы, в том числе и фотосинтезирующие. Ждут, пока они не сожрут весь углекислый газ и давление не упадёт с 90 атмосфер до приемлемой величины.  Тут ещё надо посчитать, какой именно состав и давление получатся у атмосферы. Кажется, будет большой избыток кислорода. Тогда надо как-то ускорить выветривание, чтобы углекислый газ мог связываться горными породами: CO2 + CaSiO3 -> CaCО3 + SiO2 А кроме того, необходимо будет откуда-то доставить на Венеру большое количество водорода, чтобы он связывал избыток кислорода в воду.
После этого Венеру можно заселять . Плёнку на орбите наверное придётся  оставить, так как иначе парниковый эффект от водяного пара будет слишком велик.

Естественно, нет никакой гарантии, что это вообще возможно. Но всё же не исключено, что когда-нибудь в  будущем так и сделают.

S.Chaban

я сейчас слишком занят, увы. Через неделю может смогу подробнее написать. Пока общий ход:

Давление и температура на Венере поддерживается исключительно через парниковый еффект СО2, насколько я понимаю. Значить, понизить их до приемлемого для жизни уровня (и даже регулировать после понижения) ее можно, за счет полного уничтожения СО2. Освободившийся О2 я думал связывать с водородом, но если его действительно очень мало, то да, тут самое слабое место в моих размышлениях. Хотя можно посчитать сколько несвязанного водорода (не воды) "пробегает" в космосе вокруг Венеры. Если достаточно, то схема может быть примерно такая:

2 слоя "нано-/био-роботов" :). Нижний расщепляет СО2, О2 начинает убегать в космос, С оседает на Венеру. Дальше "роботы" верхнего слоя соединяют улетающий О2 с Н2 из космоса, который в виде водяных молекул уже не убегает а оседает обратно на Венеру. Излишек кислорода пусть улетает, не жалко: нам надо убрать примерно 95% атмосферы в любом случае.

Я читал Ваши возражения по поводу электронов. Не уверен однако, что эл.маг силы играют большую роль чем молекулярные в данном случае, ну да ладно: на мой взгляд, это, на мой взгляд -- чисто технические трудности, типа: "из чего делать изоляцию бака с жидким водородом на ракете?". Для начала надо решить проблему промышленного производства (или размножения) нанороботов на Венере.

В принципе, где-то похоже на пленку что Вы описали, только она "газообразная". И ее свойства могут менятся, например, после доведения атмосферы до пригодного уровня, слои "роботов" будут не давать атмосфере убегать. Достоинство таких мелких роботов в том, что им будет достаточно энергии солнечных лучей, особенно на орбите Венеры...

Больше -- чуть позже...

P.S. Захват водорода из космоса не отрицает использования "водяных" комет :).

Kweni

S-Shaban, вы пожалуйста поосторожнее. Если у вас мало времени, не надо торопиться. Ибо я сильно опасаюсь, что некоторые ваши рассуждения вызовут у многих участников форума приступ неудержимого хохота. Особенно про связь давления на Венере с парниковым эффектом, про улетание кислорода с Венеры, про потоки водорода вблизи планеты (неужели солнечный ветер имеется ввиду?).

Напишут что-нибудь вроде: 2500 год. Венера. Маленький мальчик спрашивает у папы:
- Папа, а почему за хранение спичек сажают в тюрьму?
- во всём виноват S-Shaban, сынок, с своими нанороботами. Видишь: у нас под ногами уголь, а сверху кислород. Представляешь, что будет, если всё это загорится?

А то я тоже поторопился с плёнкой, окутывающей Венеру. Эта плёнка, конечно, должна быть не одним куском наподобие одеяла, обмотанного вокруг глобуса, а в виде серии тонких полос, смещённых друг относительно друга.