Локальное терраформирование Марса.

[gans3]

Часть первая. Почему локальное?

Материалы для сверхтвердой фантастики без шлемоглавия и пыльнотропинкового патоса. 
Объясняю, что творилось в рассказе "Мечтатели с обрыва"   https://author.today/reader/51414/404684
Обоснование утопичности глобального терраформирования Марса подробно рассчитано в статье Бобуха.
К вопросу о коррекции климата Марса
Несмотря на то что статья довольно старая(2006 год), никаких новых данных её опровергающих не получено.
Скажем "гениальная" идея "неназываемого" рассмотрена и требует взрыва всех требуемых бомб на полюсах Марса одновременно (иначе атмосфера будет снова замерзать в нынешнее состояние). А также требуется, что бы запасы углекислотного льда в полярных шапках были больше нынешних оценок на порядок.
Да, Марс мёртв, и куда более, чем нам того бы хотелось. Простым "толчком" его не разогреть.
Естественно, авторепликаторы терраформируют Марс "просто":
Представим себе завод, непрерывно выполняющий всего лишь две функции: производить кислород( из окислов, а так же углекислоту из карбонатов и парниковый хлоруглерод из перхлоратов) из подножных минералов и... свои копии. А энергию брать от Солнца.
Но это несколько сотен лет(не менее 300 с начала развертывания первого рабочего авторепликатора), а до этого терраформителям хотелось бы пожить в комфорте.
До этого этапа надо еще нескольким поколениям дать возможность полноценного быта, а не прозябания в стеклянных теплицах под потоками живительного солнечного ветра и галактических лучей.
Магнитосферы нет, атмосферы нет, населена авторепликаторами.

Жуткое место на самом деле.
Но есть места , где под песком и камнями сохранился лед. Водяной и много. Аж на поверхность вытекает
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express...

"Кратер составляет 35 километров диаметр и имеет максимальную глубину около 2 километров... Пятно яркого Материал расположен в центре кратера остаточной воды со льдом."
Это возле северной полярной шапки. 60-70 градусы широты.
В сентябре 2009 появились кадры со свежими кратерами уже под 20-30 градусами широты - лед выброшенный из них за годы наблюдения заметно сублимировал и исчезал, но он там был.
"Феникс" копнул на несколько сантиметров песок в высоких широтах - сразу водяной лед нашел.
Есть данные, что если бы "Викинги" копали хоть чуть чуть глубже, тоже бы нашли лед.
Вот залежи льда под поверхностью на склонах к северной равнине Марса

Под толщей льда выплавляем водную линзу, надуваем в ней купол. Он должен быть трехслойным Лед 1-9м - Вода(1-9 метров) - Пластик (держать давление 0,3 атмосферы - такое давление будет создавать столб воды и льда в 10 метров на Марсе). Под пластиком - атмосфера пригодная для высадки растений. Давление в ней создается весом купола.
Освещение - световодами

(Освещенность на ясном небе Марса (300000-400000 люкс)43% от Земной), но это когда не пыльная буря.
Край второго купола Колонии Сильвана.(из архива первопроходцев)

[gans3]

Часть вторая. Почему Марс?

Итак, мои маленькие освоители космоса языком, не заскучали?
Вам переселяющим человечество за тысячи световых лет, раскручивающим ядра планет, двигающим астероиды для увеличения массы планеты, наверное непонятны мои размышления о выгодах разных способов освоения космоса.
Какая выгода человечеству от освоения Марса?
Вымороженная пыльная пустыня. Атмосфера слишком разреженная для аэродинамического торможения перед мягкой посадкой пилотируемых аппаратов, но мешающая низкоорбитальным маневрам. Отсутствующая тектоника, а значит никаких месторождений на поверхности. И никаких микробных железорудных, например, толщ, как на Земле.
Все эти недостатки искупаются одним преимуществом. Вокруг Марса летает Фобос.

Всего около 6000 километров до поверхности планеты. Ниже стационарной орбиты.
А это значить что для того что бы попасть на Фобос в будущем не надо при старте с Марса набирать орбитальную скорость. Просто в нужный момент надо вертикально подбросить груз или капсулу с экипажем. Раскрученный в плоскости орбиты Фобоса, выпущенный из него трос подхватит капсулу. Если точно подгадать радиус вращения троса, то в точке встречи относительная скорость конца троса будет нулевой относительно поверхности Марса.
Потом либо подтянуть её к Фобосу либо отпустить капсулу в любом месте выше орбиты и она будет иметь скорость выше орбитальной.
Для орбиты Луны этот трюк потребует(по расчетам советских ученых) обычных стальных канатов. На Марсе  придется заморочиться  кевларом.
Называется этот метод - ротаватор. Или "небесный крюк" (жалко что сюда гифики не вставляются. Смотрите ролики)
https://www.youtube.com/watch?v=mPx1Nq80jm8
На орбите  Земли НАСА предлагает запустить ускоритель-пращу на этом принципе, например.
https://www.youtube.com/watch?v=TlpFzn_Y-F0
Но вокруг Луны и Земли не летают такие скалы. И вообще такого спутника на низкой орбите нет в Солнечной системе нигде, кроме Марса. И только Марса есть куда сразу повесить "небесный крюк".
Не только запуски, но и посадки на Марс выгоднее проводить с "крюка". В нижней точке правильно раскрученного троса скорость относительно поверхности Марса стремится к нулю. Значит грузы можно спускать без теплозащитного экрана, просто на парашюте.
Проектный вид Фобоса в конфигурации "раздельные старт и финиш". Трос условно утолщен. Эстакада нарисована схематично.

Даже если когда нибудь в далеком будущем создадут волшебные материалы годные для сооружения (прости Господи) "лифта Кларка" вокруг Земли, никто в здравом уме это убожество(в смысле лифт) сооружать не будет. Взорвут на Луне(или даже на Земле) пару гигатонн тротилового эквивалента в подповерхностной полости и запустят на высокоэлллиптическую(до Луны) орбиту над Землей такую же опору для "небесного крюка". Луна поправит траекторию так, что не надо будет специально двигатели использовать

[gans3]

Часть третья. Как локально терраформировать марсианские просторы.

Несомненно, что:
-деньги на освоение Марса дадут.
-атмосфера Марса недостаточна для нормального аэродинамического торможения, но не дает сесть только на реактивных на двигателях.
-Байконур на Марсе строить некому.
-жить в теплицах и бочках, которые еще надо сварить и воздвигнуть - удовольствие только на компьютерной графике. На фантазиях "неназываемого" инженерая мысль дорисовывает кран, а потом ... "это же на Марсе", и умолкает.
Но, мы не привыкли отступать...
Никаких высадок сразу на Марс. Только освоение Фобоса "надуванием" полости для жизни постоянного экипажа.
В полости обязательно гравитационную карусель.
Иначе экипаж деградирует.
А без экипажа никак. Все мечты о саморазмножающихся заводах упираются в простые математические соображения - число степеней свободы макрорепликатора слишком велико для автоматического управления. Всегда будут возникать коллизии неразрешимые алгоритмами роботов. Нужно ручное управление  с минимальной задержкой во времени реакции. Сложные технологические процессы без надзора постоянно заклинивают в миллионах вариантов "что-то пошло не так".
И начинаем готовить полость под поверхностью Марса для базы наладчиков первого марсианского авторепликатора гигатонного класса ( естественно, "учебный" вариант будет испытан на Луне).
Автоматический зонд с буровой установкой.
Под слой льда опускаем 200-килотонный заряд типа "Усовершенствованный Чаган". Чистый (относительно плутониевого) термоядерный растопитель льда.

По опыту семипалатинского полигона, основные радиоактивные частицы концентрируются в расплавленной породе на дне полости. Значит пар первого контура можно пустить прямо на растопление льда в месте строительства полости для базы по наклонным скважинам.
Другими наклонными скважинами пар из полости распространяет тепло в слое льда и получившаяся вода стекает в полость камуфлета. Оттуда её можно выкачивать в полость базы для расширения жизненного пространства.
А лучше снова в той же полости взорвать еще заряды и испаренную воду доставить к вытаиваемой отдельно полости.
И так пока лед в выбранном слое не закончится. Такой вот термоядерный теплый источник.
Техник-оператор наблюдает за пробитием световодной скважины в новый купол Колонии Сильвана (из архива превопроходцев)
Свежими исследованиями Марса отмечены места, где ледники залегают близко от поверхности.
На берегу древнего северного океана, который больше трех миллиардов лет назад находился вокруг нынешнего северного полюса Марса, лежит участок местности Девтроил, с характерным кратером.


В эрродированных долинах под древними промоинами прибор орбитального зонда, улавливающий водородосодержащую породу, отметил слои, пригодные для создания подповерхностного озера.
Есть очень выгодные места, в которых озеро удобно подпитывать из окружающих слоев льда.

Просто растопить лед и жить в кавернах подо льдом не получится. Любой лед - текучий материал, постепенно под внешним давлением ледника каверны будут деформироваться и ломать всё внутри. Это испытали на себе американские военнослужащие строившие ракетную базу во льду Гренландии в пятидесятые годы прошлого века.
Операция "Ледяной червь".
Поэтому сначала надо натопить воды на озеро подо льдом и уже в воде  надувать купола для жизни. Лед должен плавать в воде.
На Марсе по расчетам вот так:
https://www.scientificamerican.com/article/could-liquid-lake...
Сотрудник Планетологического института Jules Goldspiel провел соответствующие расчеты. По его данным, озеро радиусом 100 метров и глубиной в три метра замерзнет очень быстро. Но если озеро будет иметь глубину в 20 метров, ситуация станет иной. Верхняя часть озера замерзнет, образовав своего рода защитное одеяло, которое бы помогло удерживать тепло, сохраняя нижние слои жидкими на протяжении минимум года.
Если бы озеро было образовано единовременным потоком горячей воды температурой в 77 °C, его нижняя часть могла бы оставаться жидкой в течение минимум трех-четырех лет. А при условии периодического пополнения, подповерхностное озеро могло бы существовать куда дольше.
Первичное растопление ледника и наработка начального объема горячей воды реализуется подрывом на большой глубине ядерного заряда. Над ним организуется выброс раскаленного газа через скважину в вышележащий ледник. Ледник должен быть достаточно толстым, что бы не произошло прорыва газов в пустоту и полностью утилизировалось тепло, накопленное в камуфлете. Ориентировочно, каждые десять килотонн тротилового эквивалента утилизированного тепла дает 80000 кубометров 4-х градусной воды.(вроде не ошибся).
Добываем воду изо льда повторными взрывами в один раз полученной полости.
Полость выглядит вот так

это 1961 год США через 6 месяцев после испытательного взрыва Птщь Gnom 3,1 килотонна.
Таким вот грубым и неэстетичным способом можно начать локальное терраформирование Марса и лет через двести жить как в Дубае.
Колония Сильвана перед Рианнонским кризисом.


А через триста лет авторепликаторы начнут выделять заметное количество кислорода, (покрыв заметную площадь поверхности Марса своими цехами) и тогда уже возможно и яблони зацветут...

[ZOOR]

Всего около 6000 километров до поверхности планеты. Ниже стационарной орбиты.
А это значить что для того что бы попасть на Фобос в будущем не надо при старте с Марса набирать орбитальную скорость. Просто в нужный момент надо вертикально подбросить груз или капсулу с экипажем. Раскрученный в плоскости орбиты Фобоса, выпущенный из него трос подхватит капсулу. Если точно подгадать радиус вращения троса, то в точке встречи относительная скорость конца троса будет нулевой относительно поверхности Марса.

Где ЧД? Это просто праздник какой-то! (с)

Называется этот метод - ротаватор. Или "небесный крюк" (жалко что сюда гифики не вставляются. Смотрите ролики)
https://www.youtube.com/watch?v=mPx1Nq80jm8
На орбите  Земли НАСА предлагает запустить ускоритель-пращу на этом принципе, например.
https://www.youtube.com/watch?v=TlpFzn_Y-F0

В первом мультике используют логотип НАСА. Во втором -- нет. К чему бы это?

[AleMark]

Полость выглядит вот так

это 1961 год США через 6 месяцев после испытательного взрыва Птщь Gnom 3,1 килотонна.

А полость не выглядит ни как. Картинки нет. 
Судя по тексту, там должно быть много картинок, но их нет, ни одной в трех развёрнутых постах.
Или это только у меня проблема? 

[gans3]

Или это только у меня проблема? 

У меня всё видно
Вот тут точно видно

[AleMark]

Или это только у меня проблема?

У меня всё видно
Вот тут точно видно

Спасибо за ссылку. Там все картинки видны, здесь по-прежнему нет.

[Astrodrive]

https://author.today/post/60741

Локальное терраформирование Марса. Часть третья. Как локально терраформировать марсианские просторы.

Автор: Alexandr Nekrasov

Обсуждение под статьёй:

Здрав Олег
3 декабря 2019

Хрень это полная. Есть уже печальный пример  на объекте «Вега». В советское время делали у нас емкости подземные для хранения газа при помощи атомных взрывов.

Смертность 100% - на два порядка выше, чем в Чернобыле. Тридцать человек участвовавших в ликвидации аварии в конце девяностых ушли в могилы в течении пары лет после аварии. Газпром ещё и и статус ликвидатора для их семей зажал, впрочем ГП как бы не виноват, ему в наследство достались эти чудесные подземные полости, заполненные адской смесью радиоактивного рассола.

Все до единой емкости заполнены радиоактивной дрянью. Стенки не оплавились нормально и дали трещины со временем. Проект полностью провалился. Но научным фантастам реальность не указ.

Alexandr Nekrasov
автор
2 декабря 2019

Вода фонить не будет. Частицы радиоактивные в ней естественно будут фонить, но у нас планируется паром от взрыва топить лед. Пар частиц несет очень мало. Плюс у нас заряд термоядерный а не чисто плутониевый. В общем облучние того же порядка что и на поверхности в жиденькой атмосфере. Респираторы и абразия эпидермиса - без этого никуда.

Alexandr Nekrasov
автор
2 декабря 2019

Подо льдом в подводных куполах пофиг.
А когда 0,3 Бар кислорода - уже можно будет без скафандров.
Очки и накидку от радиации только.
Минимум триста лет и весь Марс ровным слоем заводов покрыть придется.

**********





А можно Марс колонизировать по старому, без ядерных взрывов и радиационной пыли?

Строим гигантскую оранжерею - силиконовый купол, а под ним подземное убежище для колонистов.

Один раз в день колонисты поднимаются на лифте в оранжерею на один час работы, чтобы не получитить большой дозы Солнечной радиации. Не нужны респираторы и накидки против радиационной пыли. Всё чисто, экологично и супер просто.

Потом просто нужны лазерные башни для растапливания CО2 льда на полюсах, для создания парникового эффекта и увелечения температуры поверхности Марса.

[simple]

адской смесью радиоактивного рассола

Радиоэкологические проблемы Астраханской области (cyberleninka.ru)

любопытный фрагмент в конце - при обычной добыче нефти радиационное заражение в разы выше.

[algol5720]

любопытный фрагмент в конце - при обычной добыче нефти радиационное заражение в разы выше.

Мне больше понравился фрагмент про использованные для бурения трубы, найденные на подворье у местного населения. 

[simple]

бурения трубы, найденные на подворье

насколько я понял до 1999 там никак не охранялось, а те кто работал с рассолом вообще не знали что он радиоактивен, те самые 30 которые якобы погибли

[Юрий Михайлович Темников]

Потом просто нужны лазерные башни для растапливания CО2 льда на полюсах, для создания парникового эффекта и увелечения температуры поверхности Марса.

Ну,это как носить воду в решете!   Умерьте фантазию!
По сведениям нонешнего ровера на марсе есть карбонаты.Если переплавлять их с кварцевым песком в солнечных печах подобных той что на юге Франции,то можно заметно увеличить плотность марсианской атмосферы.За  счёт выделяющейся при этом СО2.Не слишком дорогой ценой.

[Astrodrive]

Потом просто нужны лазерные башни для растапливания CО2 льда на полюсах, для создания парникового эффекта и увелечения температуры поверхности Марса.

Ну,это как носить воду в решете!   Умерьте фантазию!
По сведениям нонешнего ровера на марсе есть карбонаты.Если переплавлять их с кварцевым песком в солнечных печах подобных той что на юге Франции,то можно заметно увеличить плотность марсианской атмосферы.За  счёт выделяющейся при этом СО2.Не слишком дорогой ценой.

И то и другое работает.

На полюсах Марса во время зимы лежит много CO2 льда. Его можно просто испарять лазерами установленными на башнях. Энергию для лазеров получать с помощью компактных ядерных реакторов или солнечных батарей.

Это конечно если на Фобосе не найти большого куска льда и не скинуть его с орбиты на Марс.

[Юрий Михайлович Темников]

И то и другое работает.

На полюсах Марса во время зимы лежит много CO2 льда. Его можно просто испарять лазерами установленными на башнях. Энергию для лазеров получать с помощью компактных ядерных реакторов или солнечных батарей.

Это конечно если на Фобосе не найти большого куска льда и не скинуть его с орбиты на Марс.

У вас проблемы с большими масштабами.И весьма незначительны как кпд ,так и мощность лазеров.

[Astrodrive]

И то и другое работает.

На полюсах Марса во время зимы лежит много CO2 льда. Его можно просто испарять лазерами установленными на башнях. Энергию для лазеров получать с помощью компактных ядерных реакторов или солнечных батарей.

Это конечно если на Фобосе не найти большого куска льда и не скинуть его с орбиты на Марс.

У вас проблемы с большими масштабами.И весьма незначительны как кпд ,так и мощность лазеров.

А что если газовый лазер (газ CO2 и другие газы, КПД 20%) заменить на водородный мазер?

Не знаете какой КПД у водородного мазера? Не могу найти.

Мощности у обоих хватает.

[спец]

146%

[Astrodrive]

146%

Максимальный КПД это 100%.

Шутка понятна. А что народ сюда заходит просто на последние машины посмотреть ?

[Юрий Михайлович Темников]

В масштабах планеты? Не смешите мои тапочки.
Лучше и проще всего агромадное зеркало,с его почти с 100% кпд.

[simple]

самое эффективное это нагнать астероидов ледяных, и планета разогреется и воды добавится и углекислого газа, можно еще металлическими полирнуть, правда займет это лет 300
  

[Astrodrive]

В масштабах планеты? Не смешите мои тапочки.
Лучше и проще всего агромадное зеркало,с его почти с 100% кпд.

Полностью согласен.

Особенно зеркало покрытое тонким слоем золота.

Как у космического телескопа James Webb.