Марсианские технологии.

[Shizuma Eiku]

В 01.04.2018 в 20:27, Максим0 сказал:

Человечество технологически неготово закрепится на Марсе

Просто такой задачи нет т.к. нет цели.

В 01.04.2018 в 20:27, Максим0 сказал:

на основе местных материалов с минимальным завозом с Земли

Космическая транспортировка чрезвычайно дорогостоящее дело, поэтому завоз заметного количества материалов с нашей планеты на другую это вообще нереальная фантастика. Либо нужны принципиально иные технологии перемещения в пространстве, пока еще неизвестные.

В 01.04.2018 в 20:27, Максим0 сказал:

органика же за единичными исключениями будет малотоннажна, и её можно будет завести с Земли

Даже если транспортировать тоннами сахар, как базовое звено круговорота углерода для человека, то и сахар отправлять туда будет нереалистично дорого.

В 01.04.2018 в 20:27, Максим0 сказал:

Учитывая что большая часть вопросов завязана на строительство и машиностроение, главную роль будут играть неорганические процессы

Как раз наоборот.

Первое что человеку нужно на чужой планете это его родная биосфера, вне которой мы жить никак не можем. Это не только содержащее углерод питание, кислород в воздухе и организмы, осуществляющие фотосинтез, это буквально всё что окружает нас на родной планете. У космонавтов даже от непостоянного пребывания в невесомости развиваются профессиональные болезни, скажем, наша сердечно-сосудистая система ориентирована на работу при нашем притяжении и поэтому в невесомости жидкость в организме неверно распределяется, приливает к голове, от чего лица у космонавтов распухшие. На Марсе гравитация 1/3 от земной, это уже само по себе требует заметной адаптации организма для постоянной жизни. Если же в процессе эволюции люди адаптируются к новой планете, то им будет также трудно вернуться на Землю, как было трудно покорять новую. Техническая-же часть особых проблем не представляет т.к. это целая планета с сырьем, если люди смогут на ней жить, то смогут и осуществлять хозяйственную деятельность.

В реальности, чтобы поселиться на другой планете, в первую очередь, нужна схожесть ее физических условий с нашими, гравитация на ней должна быть схожей с земной, плюс наличие магнитного поля. Если планета, в принципе, может быть новой Землей, вторым шагом будет преобразование ее географии и создание биосферы - нужно будет добиться чтобы на ней появились минимальные океаны жидкой воды и чтобы годовые температуры начали примерно соответствовать земным. Т.е. нужно будет либо подогреть планету при помощи парникового эффекта, либо охладить, экранировав от избыточного солнечного освещения. Затем, заселить специально выведенные микроорганизмы чтобы те начали создавать привычную нам биосферу с круговоротом кислорода и углерода. И только тогда можно думать о переселении людей и их деятельности. Т.е. это процесс не на один и не на два полета, это процесс который займет много-много лет и потребует очень высокого уровня знаний, спланированных усилий от многих поколений. Марс для этого уже не подходит из-за слабого магнитного поля, что, кстати, относится ко всем остальным теоретически пригодным для терраформирования планетам и спутникам Солнечной системы - у них у всех слабое магнитное поле. Либо, нужно ждать открытия технологии создания магнитных полей планетарного масштаба и мощности.

Т.е. покорение другой планеты не просто чрезвычайно сложно - это за гранью реальных возможностей даже сейчас, даже если бы всё человечество занялось этим. Кроме того, в этом банально нет смысла т.к. на Земле полным полно необжитых территорий уже сейчас. Наконец, гораздо проще рекультивировать Сахару или аравийские пустыни, как проще и подогреть Землю, вернувшись примерно к климату эоцена (концентрация СО₂ в 5 раз выше современной = субтропики с крокодилами в Сибири и незамерзающий Северный полюс), чем терраформировать целую планету столетиями.

[Максим0]

19.01.2023 в 01:28, Shizuma Eiku сказал:

Просто такой задачи нет т.к. нет цели.

Космическая транспортировка чрезвычайно дорогостоящее дело, поэтому завоз заметного количества материалов с нашей планеты на другую это вообще нереальная фантастика. Либо нужны принципиально иные технологии перемещения в пространстве, пока еще неизвестные.

Даже если транспортировать тоннами сахар, как базовое звено круговорота углерода для человека, то и сахар отправлять туда будет нереалистично дорого.

Как раз наоборот.

Первое что человеку нужно на чужой планете это его родная биосфера, вне которой мы жить никак не можем. Это не только содержащее углерод питание, кислород в воздухе и организмы, осуществляющие фотосинтез, это буквально всё что окружает нас на родной планете. У космонавтов даже от непостоянного пребывания в невесомости развиваются профессиональные болезни, скажем, наша сердечно-сосудистая система ориентирована на работу при нашем притяжении и поэтому в невесомости жидкость в организме неверно распределяется, приливает к голове, от чего лица у космонавтов распухшие. На Марсе гравитация 1/3 от земной, это уже само по себе требует заметной адаптации организма для постоянной жизни. Если же в процессе эволюции люди адаптируются к новой планете, то им будет также трудно вернуться на Землю, как было трудно покорять новую. Техническая-же часть особых проблем не представляет т.к. это целая планета с сырьем, если люди смогут на ней жить, то смогут и осуществлять хозяйственную деятельность.

В реальности, чтобы поселиться на другой планете, в первую очередь, нужна схожесть ее физических условий с нашими, гравитация на ней должна быть схожей с земной, плюс наличие магнитного поля. Если планета, в принципе, может быть новой Землей, вторым шагом будет преобразование ее географии и создание биосферы - нужно будет добиться чтобы на ней появились минимальные океаны жидкой воды и чтобы годовые температуры начали примерно соответствовать земным. Т.е. нужно будет либо подогреть планету при помощи парникового эффекта, либо охладить, экранировав от избыточного солнечного освещения. Затем, заселить специально выведенные микроорганизмы чтобы те начали создавать привычную нам биосферу с круговоротом кислорода и углерода. И только тогда можно думать о переселении людей и их деятельности. Т.е. это процесс не на один и не на два полета, это процесс который займет много-много лет и потребует очень высокого уровня знаний, спланированных усилий от многих поколений. Марс для этого уже не подходит из-за слабого магнитного поля, что, кстати, относится ко всем остальным теоретически пригодным для терраформирования планетам и спутникам Солнечной системы - у них у всех слабое магнитное поле. Либо, нужно ждать открытия технологии создания магнитных полей планетарного масштаба и мощности.

Т.е. покорение другой планеты не просто чрезвычайно сложно - это за гранью реальных возможностей даже сейчас, даже если бы всё человечество занялось этим. Кроме того, в этом банально нет смысла т.к. на Земле полным полно необжитых территорий уже сейчас. Наконец, гораздо проще рекультивировать Сахару или аравийские пустыни, как проще и подогреть Землю, вернувшись примерно к климату эоцена (концентрация СО₂ в 5 раз выше современной = субтропики с крокодилами в Сибири и незамерзающий Северный полюс), чем терраформировать целую планету столетиями.

0) Одноступенчатые многоразовые ракеты-носители и производство компонентов топлива на Марсе реально возможно и радикально снизит доставку марсианских грузов на Землю... прилететь с Марса на Землю будет дешевле чем с Земли на Марс ввиду пониженной первой космической скорости и отсутствия атмосферы.

1) Вы считаете что на этапе закрепления на Марсе масса потребляемой еды превысит массу потребляемых стройматериалов?

2) Вместо адаптации организм может носить скафандр вес которого компенсирует пониженное тяготение.

3) Марс в плане сырья сильно отличается от Земли - многих минералов в разы больше, других в разы меньше, целой серии биогенных минералов просто нет. Горючие материалы отсутствуют как класс. В таких условиях хоть и нет научных проблем с созданием привычных вещей, но соответствующие технологии в половине случаев отсутствуют ввиду отсутствия мотивации к их разработке на Земле. Типичное решение в строительной сфере - классические ЖБИ конструкции на Марсе по земным технологиям не реализуемы - отсутствует уголь из которого можно сделать кокс для выплавки стальной арматуры, а в грунте дополна сульфата магния - злейшего врага бетона.

4) В эоцене было заметно больше кислорода и это сильно влияло на климат.

[Shizuma Eiku]

В 19.01.2023 в 00:25, Максим0 сказал:

Вместо адаптации организм может носить скафандр вес которого компенсирует пониженное тяготение.

Надо сначала найти человека который захочет отправиться в один конец чтобы до конца жизни жизни жить в скафандре. А потом еще чтобы он не передумал после первого месяца такой жизни.

Низкая/ высокая гравитация никуда не денется и на терраформированной планете.

В 19.01.2023 в 00:25, Максим0 сказал:

Марс в плане сырья сильно отличается от Земли - многих минералов в разы больше

Какой бы ценности не были там минералы, они всё равно не настолько дороги, чтобы быть дороже своей стоимости на Земле + стоимости своей космической транспортировки на Землю. Википедия говорит что до МКС долетает 2.5т полезного груза, при стоимости полета на МКС ок. 50 млн.$; 1г платины стоит ~30$, 1кг ок. 30 тыс.$, 1 тонна всего лишь 30 млн.$, след. уже одна простая доставка 2.5 тонн груза на МКС в один конец стоит как 1.6-1.7 тонны чистой платины т.е. 1г грамм груза обходится как 0.6-0.7г платины. Даже если представить, что на Марсе драгметаллы валяются под ногами самородками и достаточно просто их собирать, то и так получится чрезвычайно невыгодно. В смысле технологического развития выгоднее тратить усилия на рационализацию использования земных минералов, чем на их космическую добычу.

В 19.01.2023 в 00:25, Максим0 сказал:

Горючие материалы отсутствуют как класс.

Как раз это не проблема. При наличии ядерного источника энергии и яркого солнца, человек уже может начинать преобразовывать для себя биосферу Марса Построить теплицы со стеклянными крышами, развести в них растения, углекислоту получать плавлением карбонатов с SiO₂. Углерод включится в привычный нам круговорот.

В 19.01.2023 в 00:25, Максим0 сказал:

Типичное решение в строительной сфере - классические ЖБИ конструкции на Марсе по земным технологиям не реализуемы - отсутствует уголь из которого можно сделать кокс для выплавки стальной арматуры

Зачем кокс? Нужен ядерный реактор и можно электролизом получать безуглердное железо или сплавы железо-марганец, железо-никель, а потом их тем-же электричеством плавить с добавлением нужного количества углерода (его ведь много не нужно).

В 19.01.2023 в 00:25, Максим0 сказал:

В эоцене было заметно больше кислорода и это сильно влияло на климат.

В эоцене скорее пары воды создавали большую часть парникового эффекта, но углекислый газ тоже помогал наверняка. Повышенное содержание кислорода существенно только для насекомых, им он нужен чтобы быть крупными. Само по себе повышение концентрации кислорода, скорее всего, связано с повышением концентрации СО₂. При фотосинтезе углекислота преобразуется растениями в углеводы в которых соотношение водорода и кислорода почти всегда 2 к 1, однако, в биомассе - в белках и особенно жирах, это соотношение меняется в пользу водорода, избыточному кислороду нужно куда-то деваться, вот его концентрация в воздухе и была выше. Это просто следствие бурного развития жизни, как и высокая концентрация углекислоты.

Изменено 19 Января, 2023 в 17:15 пользователем Shizuma Eiku

[Вольный Сяншен]

19.01.2023 в 20:14, Shizuma Eiku сказал:

Само по себе повышение концентрации кислорода, скорее всего, связано с повышением концентрации СО₂.

Как могут быть одновременно повышены концентрации и кислорода, и углекислого газа? Если тот избыточный (по сравнению с сегодняшним) СО₂ сейчас захоронен в виде угля и нефти, то О₂ из него должен сейчас находиться в современной атмосфере. То есть кислорода сейчас должно быть больше. 

Если СО₂ захоронен в карбонатах, то на баланс кислорода это повлиять не должно было. 

Короче, если было много кислорода, куда он делся? 

[Shizuma Eiku]

В 19.01.2023 в 23:34, Вольный Сяншен сказал:

Как могут быть одновременно повышены концентрации и кислорода, и углекислого газа?

Они не просто могут быть вместе, а должны быть вместе даже по самому общему принципу смещения равновесия, по принципу Ле Шателье. Кислород ведь из углекислоты образуется, повышение концентрации углекислоты повышает и концентрацию кислорода. Или можно на это посмотреть так, что от повышенной концентрации СО₂ быстрее растут зеленые растения которые быстрее перерабатывают его на кислород и углеводы.

В 19.01.2023 в 23:34, Вольный Сяншен сказал:

Если тот избыточный (по сравнению с сегодняшним) СО₂ сейчас захоронен в виде угля и нефти, то О₂ из него должен сейчас находиться в современной атмосфере.

В почве скорее всего он - при выветривании минералов, например в пирите много кислорода присоединится и к железу и к сере, в почве в результате гроз и деятельности азотфиксирующих бактерий накапливаются нитраты из атмосферного азота, тоже требующие много кислорода по массе (в NH₄NO₃ 60% кислорода).

Изменено 19 Января, 2023 в 20:51 пользователем Shizuma Eiku

[Метвед]

В 19.01.2023 в 04:25, Максим0 сказал:

0) Одноступенчатые многоразовые ракеты-носители и производство компонентов топлива на Марсе реально возможно и радикально снизит доставку марсианских грузов на Землю... прилететь с Марса на Землю будет дешевле чем с Земли на Марс ввиду пониженной первой космической скорости и отсутствия атмосферы.

...............

Каких именно грузов?  Всё что есть на Марсе есть и на Земле. Не существует экономически обоснованных грузоперевозок с Марса на Землю.  Во всех прожектах колонизации Марса грузопоток предполагается исключительно с Земли на Марс.  Но есть нюанс - сама возможность продолжения рода людского за пределами магнитосферы и поля тяготения  Земли научно не доказана. То есть, не существует даже теоретического обоснования самой возможности колонизации Марса. Даже с крысками и белочками вопрос далёк от разрешения.  Вообще, даже в Антарктиде нет ни одной колонии людей, только научные станции со сменяемым персоналом.  А ведь Антрактида куда доступнее Марса. 

[Метвед]

В 20.01.2023 в 03:34, Вольный Сяншен сказал:

Как могут быть одновременно повышены концентрации и кислорода, и углекислого газа? Если тот избыточный (по сравнению с сегодняшним) СО₂ сейчас захоронен в виде угля и нефти, то О₂ из него должен сейчас находиться в современной атмосфере. То есть кислорода сейчас должно быть больше. 

Если СО₂ захоронен в карбонатах, то на баланс кислорода это повлиять не должно было. 

Короче, если было много кислорода, куда он делся? 

Земля (планета) примерно на четверть состоит из кислорода. При этом в атмосфере его ничтожно мало в сравнении с литосферой и гидросферой. Если прекратится фотосинтез (основной источник поступления свободного кислорода в атмосферу) то его содержание в атмосфере упадёт до сугубо протерозойских уровней за время порядка тысячи лет. Кислород окислит всё что может окисляться промеж того что выделяется из недр Земли. Это отнюдь не только  нафтогаз а например оливиновые базальты.  В них до чёрта оливина, в нём железо двухвалентное.  То есть, может ржаветь, и ржавеет. 

[Максим0]

20.01.2023 в 07:40, Метвед сказал:

Каких именно грузов?  Всё что есть на Марсе есть и на Земле. Не существует экономически обоснованных грузоперевозок с Марса на Землю.  Во всех прожектах колонизации Марса грузопоток предполагается исключительно с Земли на Марс.  Но есть нюанс - сама возможность продолжения рода людского за пределами магнитосферы и поля тяготения  Земли научно не доказана. То есть, не существует даже теоретического обоснования самой возможности колонизации Марса. Даже с крысками и белочками вопрос далёк от разрешения.  Вообще, даже в Антарктиде нет ни одной колонии людей, только научные станции со сменяемым персоналом.  А ведь Антрактида куда доступнее Марса. 

Природная перхлоратная минерализация на Земле тоже есть?

[Метвед]

В 20.01.2023 в 12:20, Максим0 сказал:

Природная перхлоратная минерализация на Земле тоже есть?

Всё что есть на Марсе есть и на Земле.  Перхлораты с Марса заведомо неконкурентоспособны по цене с перхлоратами от Химснаба. Единственно зачем вообще стоит лезть на Марс, это фундаментальные научные исследования. Сравнительная планетология, поиск внеземной жизни и т.д.  Хотя бы разрешить наконец сакраментальный вопрос - Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе - науке не известно! Наука не в курсе дела! 

[Максим0]

20.01.2023 в 14:21, Метвед сказал:

Всё что есть на Марсе есть и на Земле.  Перхлораты с Марса заведомо неконкурентоспособны по цене с перхлоратами от Химснаба. Единственно зачем вообще стоит лезть на Марс, это фундаментальные научные исследования. Сравнительная планетология, поиск внеземной жизни и т.д.  Хотя бы разрешить наконец сакраментальный вопрос - Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе - науке не известно! Наука не в курсе дела! 

Там должно быть существенно больше золота и платиновых и они будут конкурентноспособны после развития ГОКов и транспортной системы, перхлораты же я упомянул просто как контрпример к вашему утверждению.

На современном технологическом уровне я с вами соглашусь... но если развернуть программу по массовому допиливанию технологий к марсианским условиям и сырью, смыслы лезть на Марс резко расширятся. Более того если развернуть программу по допиливанию не только технологии, но и науки, то смыслы расширятся на всю Солнечную Систему, вот только ценники и сроки вырастут больше чем на порядок и в этом случае до этапа реализации нам не дожить. Потому и предлагаю вместо распыления ресурсов на всю Солнечную Систему и космических научных исследованиях широким фронтом, провести концентрацию сил и средств на Марсе и марсианских технологиях - тогда резко приблизится время нулевой рентабельности и появления самодостаточной внеземной колонии.

Археи-метаногены на Марсе есть. Вопрос лишь в том какие конкретно и в том есть ли что-то кроме них. Вероятно что там есть все сорта холодо-солелюбивых архей.