Нужно ли колонизировать Марс если там средняя температура -60 градусов?

[Inti]

The point is that the colonists in a million-person Mars colony can grow food in Martian soil as long as they bring along some fertilizer and a starter sample of soil bacteria from Earth to turn sterile Mars soil into plant-supporting garden soil. [Various hydroponic or aquaponic systems are another possibility [ref], but let's stick with traditional soil agriculture for this discussion.]
Суть в том, что колонисты марсианской колонии, состоящей из миллиона человек, смогут выращивать пищу на марсианской почве, если привезут с собой удобрения и стартовый образец почвенных бактерий с Земли, чтобы превратить стерильную марсианскую почву в почву для растений. [Различные гидропонные или аквапонные системы - еще одна возможность [ссылка], но в данном обсуждении остановимся на традиционном почвенном земледелии].




Это собственно отрывок из этой книги - https://marshallbrain.com/mars - очень советую почитать потому что она абсолютно по теме колонизации Марса, и помимо сельского хозяйства там очень многие другие аспекты рассмотрены.

[SONY]

Было бы на Марсе тепло, выше 0 градусов, было бы можно наверное выращивать урожай напрямую в атмосфере из CO2.

Помимо того, что растениям ночью нужен кислород, и его нужно пусть и меньше, чем CO₂, но отнюдь не те гомеопатические количества, что есть в атмосфере Марса, растениям ещё нужна жидкая вода... А для этого помимо температуры выше нуля (которая на Марсе и так бывает в районе экватора) ещё нужно атмосферное давление раза в три поднять... А лучше - раз в тридцать, а то иначе вода хоть и будет иметь возможность существовать в жидком виде, но будет очень* легко испаряться, а от того преимущественно будет в газообразном, а не жидком виде.
ВНЕЗАПНО, если на Марсе просто поднять давление в 30 раз, то он и теплее сразу станет...

Так что проблема Марса не в температуре, а в атмосферном давлении. И, конечно, повышение давления в 30 раз прям всё сразу резко проще сделает (помимо выращивания растений в открытом грунте, люди смогут ходить по поверхности в простых кислородных масках, скафандры будут не нужны), но никаких надёжных способов изменить его хоть втрое мы пока не знаем... Так что совершенно очевидно, что первые урожаи будут получены под куполами, где будут нагнетать повышенное давление и обогащать атмосферу кислородом. Активно обогревать купола, кстати, скорее всего не придётся, т.к. они буквально будут теплицами.

* -  при давлении 19 мбар, т.е. 300% от текущего среднего давления на Марсе, вода будет кипеть уже +17. И даже при +5 давление насыщенных паров будет около половины атмосферного, для сравнения, у вас в комнате такое наблюдается только при нагреве воды до +80.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Где Вы взяли такое давление на поверхности Марса? Читаем педивикию:
Атмосфера Марса — газовая оболочка, окружающая планету Марс. Существенно отличается от земной атмосферы как по химическому составу, так и по физическим параметрам. Давление у поверхности составляет в среднем 0,6 кПа или 6 мбар (1/170 от земного, или равно земному на высоте почти 35 км от поверхности Земли)
Какие в 3-30 раза? В 100 раз поднимать надо. И то маловато будет...
 

[SONY]

Какие в 3-30 раза? В 100 раз поднимать надо. И то маловато будет...

Такие, что задача

нужна жидкая вода

Чтобы вода не кипела при +15 нужно давление выше 17 мбар. Среднее атмосферное давление на Марсе - 6,36 мбар*. Значит 3x марсианское давление, 19 мбар, обеспечит пребывание воды в жидком виде в диапазоне температур от чуть выше нуля до +15. Этого уже на минимальном уровне хватит чтобы выращивать растения.
Разумеется, хотелось бы чтобы вода не кипела и при более высоких, вполне возможных на поверхности Марса, температурах. Тем более, что рост плотности атмосферы повысит и возможные температуры. По хорошему нужно чтобы при +40 ещё не кипела. А для этого требуется давление выше 74 мбар. Т.е. нужно 12x марсианское давление.
Совсем идеальный вариант - это чтобы при +40 вода не просто ещё не кипела, а давление её паров было значительно ниже атмосферного, т.е. чтобы даже намёков на кипение ещё не было. С этим справляется 25-30x марсианское давление.
Параллельно 30x марсианское давление (т.е. около 190 мбар) уже достаточно высоко для дыхания человека при условии использования чистого кислорода: по нормативам кислородные маски без избыточного давления могут применяться в авиации при полёте в штатном режиме в негерметичной кабине на высотах до 12 км, что соответствует давлению 193 мбар.

* - взято здесь

[Дем]

Было бы тепло можно наверное было бы сделать дешёвые стеклянные теплицы без обогрева и закочать кислород. CO2 закачивали бы прямо из атмосферы. Без обогрева самой почвы вышло бы намного дешевле.

Так солнечного тепла вполне достаточно для нагрева внутри теплицы. Нужно просто исходящий ИК блокировать, достаточно соответствующего напыления на стекло.

[Настрел]

Давление у поверхности составляет в среднем 0,6 кПа или 6 мбар

Этож в среднем. А есть целая огроменная Эллада и Маринер, где давление - аж 12,5 мбар.

[Dulevo]

Растопление полярных шапок добавит 5-15 мбар.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Какие в 3-30 раза? В 100 раз поднимать надо. И то маловато будет...

Такие, что задача

нужна жидкая вода

Чтобы вода не кипела при +15 нужно давление выше 17 мбар. Среднее атмосферное давление на Марсе - 6,36 мбар*. Значит 3x марсианское давление, 19 мбар, обеспечит пребывание воды в жидком виде в диапазоне температур от чуть выше нуля до +15. Этого уже на минимальном уровне хватит чтобы выращивать растения.
Разумеется, хотелось бы чтобы вода не кипела и при более высоких, вполне возможных на поверхности Марса, температурах. Тем более, что рост плотности атмосферы повысит и возможные температуры. По хорошему нужно чтобы при +40 ещё не кипела. А для этого требуется давление выше 74 мбар. Т.е. нужно 12x марсианское давление.
Совсем идеальный вариант - это чтобы при +40 вода не просто ещё не кипела, а давление её паров было значительно ниже атмосферного, т.е. чтобы даже намёков на кипение ещё не было. С этим справляется 25-30x марсианское давление.
Параллельно 30x марсианское давление (т.е. около 190 мбар) уже достаточно высоко для дыхания человека при условии использования чистого кислорода: по нормативам кислородные маски без избыточного давления могут применяться в авиации при полёте в штатном режиме в негерметичной кабине на высотах до 12 км, что соответствует давлению 193 мбар.

* - взято здесь

Тут я не спорю. Считаем что так.
Но мысли все же вертятся. 
К примеру, мол надеваем кислородный аппарат и гуляем. Но вот есть у меня сомнение. Конечно тут не так, как в открытом космосе, где наружное давление ноль и сгибать-разгибать суставы, это работа еще та. Но при 1/3 от атмосферного давления температура тела превышает температуру кипения воды и происходит очень сильное обезвоживание организма. Долго не погуляешь. После такого выхода нужно будет ох как приходить в себя. Ну и перед выходом надо будет несколько часов сидеть в шлюзовой камере, дабы из себя весь азот вымыть. Не, мне 1/3 атмосферного давления не подходит.
Еще одно, мол главное, дабы температура превышала ноль градусов и заколосятся озимые, яблони зацветут, и наступит лепота. Вот тут надо здорово разобраться в мелочах. Во первых надо все же, что бы температура была несколько выше нуля. Причем в ночное (утреннее) время. Но тут еще нао понимать, что для обеспечения такой температуры приток тепла должен быть на определенном уровне, который в дневное время будет выдавать на определенное количество градусов боьше. Но тут надо еще задуматься. Мы же не можем эту температуру поддерживать на всем Марсе круглый год. Есть ведь смена сезонов. Посему такие температуры надо обеспечивать в начале и конце сезона, а в середине лета температура соответственно будет гораздо выше. Не забываем, что на Марсе год в два раза длиннее. Но мы же не хотим, что бы тепло было дней 90, как на Земле. То есть на летний разогрев придется больше времени, и отличие весенне-осенней температуры от температуры в середине лета станет еще больше. Ну и не забываем, что орбита Марса не очень круговая и в разных полушариях температурный режим разный. Оно конечно можно подогнать все под жизнь в экваториальной зоне, но тогда особого смысла в том, что бы считать Марс запасной планетой для человечества, нет. 
К чему эти мои рассуждения? К тому, что если учесть сезоны, то температура летом должна будет подниматься выше температуры кипения при 1/3, иначе большую часть сезона мы будем иметь гораздо ниже нуля.
Кстати, дабы яблони цвели, и не только, должны пчелы летать. Тоже в респираторы будем их наряжать? И что они скажут про все это?

[SONY]

Но при 1/3 от атмосферного давления температура тела превышает температуру кипения воды и происходит очень сильное обезвоживание организма.

Мы только что выяснили, что при 7,4% от атмосферного давления температура кипения воды уже выше +40. У вас, простите, что за организм, что при 1/3 от атмосферного вода в вашем теле кипит? o_O

[gans3]

при 1/3 от атмосферного давления температура тела превышает температуру кипения воды и происходит очень сильное обезвоживание организма. Долго не погуляешь.

Система жизнеобеспечения экипажа космического корабля «Аполлон» разработана и изготовлена фирмой Airsearch (США). Система обеспечивает поддержание в кабине корабля температуры в пределах 21—27 °C, влажности от 40 до 70 % и давления 0,35 кг/см². При подготовке к старту и при старте атмосфера в кабине состоит из 60 % кислорода и 40 % азота, в полёте эта смесь стравливается и заменяется чистым кислородом.
Система рассчитана на четырёхсуточное увеличение продолжительности полёта сверх расчётного времени, необходимого для экспедиции на Луну. Поэтому предусматривается возможность регулировки и ремонта силами экипажа, одетого в скафандры.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Но при 1/3 от атмосферного давления температура тела превышает температуру кипения воды и происходит очень сильное обезвоживание организма.

Мы только что выяснили, что при 7,4% от атмосферного давления температура кипения воды уже выше +40. У вас, простите, что за организм, что при 1/3 от атмосферного вода в вашем теле кипит? o_O

Это Вы договаривайтесь не со мной, а с теми, кого хотите сослать на такой Марс. При 40 градусах вода уже кипит, а активное испарение начинается при гораздо более низкой температуре. Вода вполне себе испаряется и при нуле и при нормальном давлении. Прогулки по Марсу в кислородной маске будут сравнимы с восхождением на Эверест. А выращивать селяне смогут мхи и лишайники. Вы конечно можете на такой Марс на ПМЖ намыливаться, а я, пока мне атмосферное давление до нормального не доведут, туда разве что на экскурсию и обратно. И не говорите, что ни кто легкой жизни там не обещал. Мне и на Земле забот иногда хватает.

[Настрел]

пока мне атмосферное давление до нормального не доведут

А доведут давление, скажете, что пока ветер не уберут. Уберут ветер, скажете что воздух суховат. Добавят влажности, скажите что зелени мало.
Таких как вы не берут в космонавты)

[algol5720]

пока мне атмосферное давление до нормального не доведут

А доведут давление, скажете, что пока ветер не уберут. Уберут ветер, скажете что воздух суховат. Добавят влажности, скажите что зелени мало.
Таких как вы не берут в космонавты)

А в марсонавты тем более.И вообще на Марсе где-нибудь в пещере сначала спрятать ИИ,затем роботов строителей и геологов.Ну а прежде всего понадобится энергия и связь.Поэтому начинать надо с марсосинхронной орбиты.Прежде всего понадобятся спутники типа Старлинк v2,но покрупнее и защищеннее для Марса.Далее солнечную электростанцию на этой же синхронной орбите,а потом можно и все остальное потихоньку под поверхностью копать и строить.Но человеку там делать нечего пока не будет построена база с комфортными условиями.Аналогично и на Луне,точнее сначала на Луне.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

пока мне атмосферное давление до нормального не доведут

А доведут давление, скажете, что пока ветер не уберут. Уберут ветер, скажете что воздух суховат. Добавят влажности, скажите что зелени мало.
Таких как вы не берут в космонавты)

Ох как легко рассуждать про кипение жидкости при 1/3 и про прочие прелести Марсианской жизни. Меня в космонавты уже конечно не возьмут (возраст не тот), но боюсь и Вам Марс не грозит, посему и такой смелый. А Вы не для других старайтесь, а для себя-любимого. Знаю я много людей, которые в свое время отправились за туманом и за запахом тайги. А сейчас практически все они с ностальгией вспоминают про эти славные времена, сидя на диване кто в Москве, а кого так пробрало, что очутились в европах и америках. А это всего только Дальний восток и Сибирь были.
И не надо меня пугать ветром, снегом и дождями. Я живу в Питере, а у питерцев, как известно, жабры отрастают. И ничего, живу и радуюсь.
P.S. Кстати да, а Вы записались в космонавты? Или таких не берут?

[Антикосмит]

Без создания компактных термоядерных реакторов, работающих на обычном водороде нечего и думать про всякие колонизации Марса. В любом случае придется с периферии тащить миллионы миллиарды тонн воды, а без реактивного термоядерного движка это нелепые фантазии.

[algol5720]

Без создания компактных термоядерных реакторов, работающих на обычном водороде нечего и думать про всякие колонизации Марса. В любом случае придется с периферии тащить миллионы миллиарды тонн воды, а без реактивного термоядерного движка это нелепые фантазии.

Базу можно построить и без него.Термоядерный реактивный двигатель будет эффективен только для межорбитальных перелетов...

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Без создания компактных термоядерных реакторов, работающих на обычном водороде нечего и думать про всякие колонизации Марса. В любом случае придется с периферии тащить миллионы миллиарды тонн воды, а без реактивного термоядерного движка это нелепые фантазии.

Базу можно построить и без него.Термоядерный реактивный двигатель будет эффективен только для межорбитальных перелетов...

Базу можно построить где угодно и из чего угодно. Но тут тема про колонизацию. Почувствуйте разницу.

[Dulevo]

На Марсе собственно только одна характеристика которую никак не поправить - малая сила тяготения.
Но даже если дети при таком тяготении будут испытывать проблемы в развитии - даже тогда можно понастроить центрифуги для нормального развития.

Все остальные проблемы решаемы. Если не в глобальном масштабе - так в локальном.
В принципе можно даже не терраформировать Марс целиком - а покрыть все удобные места куполами.

Вопрос в цене. 
При нынешнем развитии - цена одна.
Появятся термоядерные реакторы - цена будет другой.
Будет ИИ и человекоподобные роботы - цена будет третьей.

[Inti]

По теме... кажись Марс лучше всего заселять девушками Хлынина:

У наших девушек, бывало, волосы примерзали к палатке при  минус 50 без печки

Ох сказочник... Какая палатка при минус 50 без печки??? Лично я самый сильный мороз вспоминаю в Сибири, было кажись минус 42, и людям было лишь бы побыстрее в магазин сходить и домой, какие к чёрту походы? А моя первая жена родилась на Колыме где действительно бывали морозы за минус 50, дык у них даже в школах занятия отменяли... а тут палатка. Ох сказочник...

Если девушки Хлынина спали в палатке без печки при минус 50 - то одевшись потеплее выживут и на Марсе.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

По теме... кажись Марс лучше всего заселять девушками Хлынина:

У наших девушек, бывало, волосы примерзали к палатке при  минус 50 без печки

Ох сказочник... Какая палатка при минус 50 без печки??? Лично я самый сильный мороз вспоминаю в Сибири, было кажись минус 42, и людям было лишь бы побыстрее в магазин сходить и домой, какие к чёрту походы? А моя первая жена родилась на Колыме где действительно бывали морозы за минус 50, дык у них даже в школах занятия отменяли... а тут палатка. Ох сказочник...

Если девушки Хлынина спали в палатке без печки при минус 50 - то одевшись потеплее выживут и на Марсе.

А из палатки пробовали откачивать воздух?