Инженерные вопросы Земли вне Земли

[avmich]

Эта тема уже частично обсуждалась - http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum10/topic14255/message1268228/#message1268228 - хотелось бы вернуться к ней с учётом изменений и дополнений.

Безос, глава Блю Ориджин, сегодня высказал своё мнение - http://www.nytimes.com/2016/03/09/science/space/jeff-bezos-lifts-veil-on-his-rocket-company-blue-origin.html

Like Mr. Musk, Mr. Bezos talks about Blue Origin less as a business than as part of a glorious future for humanity, with millions of people living and working off the planet. It is also a path, he asserted, that humanity must pursue if it is to continue to prosper.
His argument was simple: Energy consumption has been rising at 2 or 3 percent a year. Even at that modest rate, within a few centuries, the energy usage would be equal to the energy produced by high-efficiency solar cells covering the entire surface of the planet. "We'll be using all of the solar energy that impacts the Earth," he said. "That's an actual limit."
But there is much energy and raw materials to use elsewhere in the solar system, and eventually, he prophesies, there will be the "great inversion." Instead of factories on Earth manufacturing sophisticated components that go into tiny machines that go into space, the heavy manufacturing will all be done elsewhere, and Earth, he joked, would be zoned for residential and light industrial use, allowing much of Earth to return to a more natural state. "It'll be universities and houses and so on," he said.

Мне кажется, можно обсудить возможности расширения того места в космосе, где человечеству в некотором смысле удобно находиться. Того места, где, по мнению Безоса, "университеты и дома". Поиски планет земной группы вне Солнечной системы и особенно вопросы удобного перемещения туда и оттуда пока что выглядят сложными - может быть, удастся получить вторую Землю в Солнечной системе.

Пока мне видится такой вариант в качестве наиболее достижимого. Марс, как планета, больше всего близкая по сегодняшним свойствам (с точки зрения удобства обитания) на Землю, имеет недостатком сравнительно малую массу - и как следствие, неудобную атмосферу и малое притяжение. Можно говорить о терраформировании Венеры, но такая задача пока что выглядит более сложной. В качестве первого шага к глобальному терраформированию Марса можно рассмотреть удвоение его массы. К сожалению, тяготение при этом не станет земным, но есть надежда, что планета приблизится к Земле по критериям удобства обитания - а так как сегодня Марс и так самая близкая к Земле планета по этому критерию, то "улусшенный" Марс можно будет рассматривать как вторую Землю.

Не передвигая орбиту Марса (сложно), можно увеличить его массу, передав на Марс массу из других частей Солнечной системы. Масса астероидного пояса между Марсом и Юпитером слишком мала, а вот пояс Койпера может помочь. Недавний пролёт Плутона добавил нам понимания этой части космоса, есть надежда, что мы найдём там достаточно материала для набора нужной массы. Эскиз технического увеличения массы Марса такой - множество роботов, способных слегка изменять скорости малых астероидов в поясе Койпера, чтобы направить их к центру системы, выстраивание таких "посылок" в очередь, подбор места и времени подхода к Марсу с тем, чтобы общее движение Марса по орбите не менялось, щадящий режим доставки массы на поверхность - то есть, не астероидная бомбардировка, а скорее метеоритные дожди.

После удвоения массы Марса можно заниматься атмосферой, с задачей добиться более комфортных - более близких к земным - условий по давлению, температуре, газовому составу. Тогда же можно заняться аквасферой и биосферой; порядок и способ пока предстоит выяснить.

Такое изменение планеты было бы, на мой взгляд, существенным продвижением в освоении космоса, в одном из исходных пониманий. Вместе с тем работа над Марсом выглядит наиболее достижимой - по времени и ресурсам - на сегодняшний день. Мне кажется, при агрессивном подходе некоторые сегодняшние форумчане могли бы увидеть новый Марс .

[Кубик]

avmich пишет: -цитируя http://www.nytimes.com/2016/03/09/science/space/jeff-bezos-lifts-veil-on-his-rocket-company-blue-origin.html
Такое изменение планеты было бы, на мой взгляд, существенным продвижением в
освоении космоса, в одном из исходных пониманий. Вместе с тем работа над Марсом
выглядит наиболее достижимой - по времени и ресурсам - на сегодняшний день. Мне
кажется, при агрессивном подходе некоторые сегодняшние форумчане могли бы
увидеть новый Марс .

Это с нынешними-то ресурсами организовать разработки половины массы Марса в поясе Койпера? Может, Плутон и др. скинуть поближе?:|
Нет уж. пока орбиты планет менять не можем, и пока не надо, баланс системы важен - а вот промах такой посылки - куча мелочи неуправляема заведомо - оочень возможен и неприятен..

[avmich]

Кубик пишет:
Это с нынешними-то ресурсами организовать разработки половины массы Марса в поясе Койпера? Может, Плутон и др. скинуть поближе?  :|

Плутон слишком велик - и довольно близок - чтобы можно было его "столкнуть" к Марсу. Нужны существенно меньшего калибра астероиды - что-то, скажем, типа того, что ищет НАСА для буксировки на окололунную орбиту, там вроде речь о всего 500 тоннах массы. Кроме того, астероидов нужно много - это значит, надо будет вложиться в хорошие телескопы, которые помогут найти нужную массу за Нептуном в виде множества небольших удобных кусков.

Успеть за обозримое время должны помочь большие количества автоматов, которые будут работать над разными астероидами одновременно. Сделать много специализированных роботов для такой задачи, мне кажется, как минимум возможно.

Орбиты планет менять действительно не стоит, и баланс важен - но и промах одного астероида мимо Марса, даже если он не 500 тонн, а миллион тонн (при плотности воды это кубик с ребром 100 метров), учитывая, что автомат делит этот астероид на куски, должен быть не слишком опасен.

[avmich]

Пока серьёзной проблемой видится поиск энергии для этих автоматов . Каждому ядерный реактор не выдашь, а где ещё взять энергию вдали от Солнца... Рассматривались варианты с отправкой энергии лазерами из центра системы...

[Ded]

avmich пишет:
Плутон слишком велик - и довольно близок - чтобы можно было его "столкнуть" к Марсу.

Не понял...

[avmich]

Идея состоит в том, чтобы послать много автоматических аппаратов к различным небольшим транснептуновым астероидам. Эти автоматы слегка меняют орбиты астероидов - поскольку скорости астероидов относительно Солнца невелики, изменения скорости должны быть небольшими. Астероиды переходят на траекторию полёта к Марсу - возможно, после пролёта каких-либо газовых гигантов, для коррекции скорости. По дороге к Марсу автоматы дробят астероиды на части, чтобы уменьшить ударное воздействие на Марс.

Изменение скорости астероидов можно проводить электромагнитной пушкой - небольшая часть массы астероида разгоняется до большой скорости и отбрасывается в нужную сторону, чтобы оставшийся астероид получил необходимое приращение скорости. Операция повторяется до достижения нужных параметров траектории. Если астероид слишком велик, то такое воздействие выглядит слишком сложным - поэтому Плутон и не подойдёт.

[Зомби. Просто Зомби]

avmich пишет:
Мне кажется, при агрессивном подходе некоторые сегодняшние форумчане могли бы увидеть новый Марс   .

Как всегда на ентом самом месте забывают про то, что возникшая в результате такой манипуляции геологическая нестабильность НовоМарса закроет эту планету не то, чтобы для жизни, но даже и для посещения человеком на миллионы лет.

Хотя, учитывая смайлик...

[avmich]

Зомби. Просто Зомби пишет:
Как всегда на ентом самом месте забывают про то, что возникшая в результате такой манипуляции геологическая нестабильность НовоМарса закроет эту планету не то, чтобы для жизни, но даже и для посещения человеком на миллионы лет.

Хотя, учитывая смайлик...

Смайлик - это насчёт общей амбициозности задач. А вот о геологической нестабильности хотелось бы послушать. В чём проблема - если нет бомбардировки поверхности крупными объектами?

[Кубик]

avmich пишет: но и промах одного астероида мимо Марса, даже если он не 500 тонн, а миллион
тонн (при плотности воды это кубик с ребром 100 метров), учитывая, что автомат
делит этот астероид на куски, должен быть не слишком опасен.

Спасибо от всех землян за такую перспективу.  маленькие тучки камушков, не подлежащие коррекции траектории, летящие внутрь орбиты Марса.. в массовом порядке.

[avmich]

Кубик пишет:

avmich пишет: но и промах одного астероида мимо Марса, даже если он не 500 тонн, а миллион
тонн (при плотности воды это кубик с ребром 100 метров), учитывая, что автомат
делит этот астероид на куски, должен быть не слишком опасен.

Спасибо от всех землян за такую перспективу. маленькие тучки камушков, не подлежащие коррекции траектории, летящие внутрь орбиты Марса.. в массовом порядке.

Мы же не планируем промахиваться, правда? И меры к этому принимаем. В частности, такие, что если всё же промахиваемся, то эффект от этого небольшой.

Или я что-то не так понял?

[Зомби. Просто Зомби]

avmich пишет:
Смайлик - это насчёт общей амбициозности задач. А вот о геологической нестабильности хотелось бы послушать. В чём проблема - если нет бомбардировки поверхности крупными объектами?

   Ну как в чем?
Это только в воображении "планета" - это твердое тело.

"На самом деле" таки "капля".

И если вы УДВАИВАЕТЕ её массу, она начнет по новой "проплавляться" и приходить в новое равновесие.

[Кубик]

avmich пишет: Мы же не планируем промахиваться, правда? И меры к этому принимаем. В частности, такие, что если всё же промахиваемся, то эффект от этого небольшой.

И какие меры - разве что посылать вообще пыль, тогда промах не так важен. но представьте . какой объём работы и энергии нужен - какие там "нынешне форумчане" в свидетелях.. :|

[avmich]

Зомби. Просто Зомби пишет:
Это только в воображении "планета" - это твердое тело.

"На самом деле" таки "капля".

И если вы УДВАИВАЕТЕ её массу, она начнет по новой "проплавляться" и приходить в новое равновесие.

Замечательно. Наша капля-Земля вполне себе поддерживает удобное существование, потому что процессы "капли" медленные - не потому, что капля твёрдая. Если мы на Марс опускаем постепенно большую массу, равномерно распределённую по поверхности - почему "капля" должна какие-то быстрые процессы иметь? А медленные - так и на Земле медленные, это не мешает её обитаемости в целом.

Зомби, безусловно, научных вопросов тут полно. Хотелось бы, скажем, ещё и магнитное поле у планеты организовать но пока неясно как. Тем не менее, пока неясно, почему Марс не может поддерживаться в "спокойном" состоянии во время и после наращивания.

[avmich]

Кубик пишет:

avmich пишет: Мы же не планируем промахиваться, правда? И меры к этому принимаем. В частности, такие, что если всё же промахиваемся, то эффект от этого небольшой.

И какие меры - разве что посылать вообще пыль, тогда промах не так важен. но представьте . какой объём работы и энергии нужен - какие там "нынешне форумчане" в свидетелях..  :|

Объём работы и энергии нужен всё же немалый - мы говорим о перемещении массы в одну десятую Земли из пояса Койпера на Марс, с относительно мягкой посадкой.

Но предполагается, что можно построить достаточное количество роботов - в том числе путём самосоздания, с экспоненциальным ростом количества - чтобы эта масса обрабатывалась одновременно. Вот насчёт энергии пока вопросы - вроде бы в Солнечной системе энергия в целом есть, но как её организовать доступной для этих роботов...

[Зомби. Просто Зомби]

avmich пишет:
Тем не менее, пока неясно, почему Марс не может поддерживаться в "спокойном" состоянии во время и после наращивания.

Ну хотя бы ( "хотя бы"    ) потому, что тО, что сейчас на поверхности, окажется после "досыпки" глубоко и расплавится с последующей дефлюидизацией.

Нет, оставляя в стороне ( "оставляя в стороне"  ) всякие мелочи насчет того, как это все можно конкретно организовать, я обращаю внимание только на тО, что так или иначе ( "так или иначе"    ), но "результат" таким образом просто не достигается.

Если вы это сделаете "в пределах жизни одного поколения", вы "на выходе" получите раскаленный и расплавленный "огненный шар", который станет планетой только через миллионы лет.


И даже если вы растянете этот процесс на сотни тысяч лет, ситуация  все равно будет подобной.


То есть, это даже не "повышенный резко повышенный вулканизм и сейсмичность" (как было бы с Венерой если "просто" осадить ее атмосферу, связав углекислый газ с твердыми породами), а вообще "первый день творения", когда Земля, скажем, была еще горячей.

[Ded]

avmich пишет:
Идея состоит в том, чтобы послать много автоматических аппаратов к различным небольшим транснептуновым астероидам. Эти автоматы слегка меняют орбиты астероидов - поскольку скорости астероидов относительно Солнца невелики, изменения скорости должны быть небольшими. Астероиды переходят на траекторию полёта к Марсу - возможно, после пролёта каких-либо газовых гигантов, для коррекции скорости. По дороге к Марсу автоматы дробят астероиды на части, чтобы уменьшить ударное воздействие на Марс.

Изменение скорости астероидов можно проводить электромагнитной пушкой - небольшая часть массы астероида разгоняется до большой скорости и отбрасывается в нужную сторону, чтобы оставшийся астероид получил необходимое приращение скорости. Операция повторяется до достижения нужных параметров траектории. Если астероид слишком велик, то такое воздействие выглядит слишком сложным - поэтому Плутон и не подойдёт.

Приращение скорости для изменения орбиты астероида и  его скорость относительно Марса на подходе прикидывали?

[avmich]

Зомби. Просто Зомби пишет:
Ну хотя бы ( "хотя бы" ) потому, что тО, что сейчас на поверхности, окажется после "досыпки" глубоко и расплавится с последующей дефлюидизацией.

Нет, оставляя в стороне ( "оставляя в стороне"   ), но "результат" таким образом просто не достигается.

Если вы это сделаете "в пределах жизни одного поколения", вы "на выходе" получите раскаленный и расплавленный "огненный шар", который станет планетой только через миллионы лет.


И даже если вы растянете этот процесс на сотни тысяч лет, ситуациявсе равно будет подобной.


То есть, это даже не " повышенный резко повышенный вулканизм и сейсмичность" (как было бы с Венерой если "просто" осадить ее атмосферу, связав углекислый газ с твердыми породами), а вообще "первый день творения", когда Земля, скажем, была еще горячей.

Зомби, ты мне объяснил, что, по-твоему, будет. Но не объяснил, почему ты считаешь, что будет именно это. Почему раскалённому и расплавленному шару не остаться в глубине планеты и не повлиять на состояние её поверхности?

[avmich]

Ded пишет:

avmich пишет:
Идея состоит в том, чтобы послать много автоматических аппаратов к различным небольшим транснептуновым астероидам. Эти автоматы слегка меняют орбиты астероидов - поскольку скорости астероидов относительно Солнца невелики, изменения скорости должны быть небольшими. Астероиды переходят на траекторию полёта к Марсу - возможно, после пролёта каких-либо газовых гигантов, для коррекции скорости. По дороге к Марсу автоматы дробят астероиды на части, чтобы уменьшить ударное воздействие на Марс.

Изменение скорости астероидов можно проводить электромагнитной пушкой - небольшая часть массы астероида разгоняется до большой скорости и отбрасывается в нужную сторону, чтобы оставшийся астероид получил необходимое приращение скорости. Операция повторяется до достижения нужных параметров траектории. Если астероид слишком велик, то такое воздействие выглядит слишком сложным - поэтому Плутон и не подойдёт.

Приращение скорости для изменения орбиты астероида и его скорость относительно Марса на подходе прикидывали?

Скорость Плутона вокруг Солнца у меня получилась меньше 4 км/с. Вторая космическая для Марса - примерно 5 км/с. Поэтому прикидка такая - мы говорим о единицах километров в секунду приращения скорости за манёвр.

[Зомби. Просто Зомби]

avmich пишет:
Зомби, ты мне объяснил, что, по-твоему, будет. Но не объяснил, почему ты считаешь, что будет именно это. Почему раскалённому и расплавленному шару не остаться в глубине планеты и не повлиять на состояние её поверхности?

Процесс уплотнения новонасыпанных и подлежащих пород неизбежно сопровождается обильным тепловыделением вследствие "как бэ трения" от взаимосмещения "огромных масс".

[Зомби. Просто Зомби]

Куда тепло уходить-то будет?
Ну "вверх", естественно, по тем или иным "каналам".
Вулканизмом и проплавлением, как бэ.

А проплавление "вновь разбудит" "машину" гравитационной дифференциации.