Терраформирование

[NNA]

раскручивается Венера не энергией, а импульсом. .

Если уж совсем буквоедничать - МОМЕНТОМ ИМПУЛЬСА ;-)

 Что да то да. Количество прямолинейного движения и количество вращательного движения действительно разные вещи. Но не приравнивать их к энергии (даже кинетической) - это чуть больше чем буквоедничество.

[Kweni]

Кстати, NNA, раз уж говорить об импульсах, интересно, как вы отнесётесь к такому рассуждению.


Пусть астероид ударил в край Венеры по ходу вращения и передал ему свой импульс. Допустим, в результате этого Венера стала вращаться быстрее. Разобьём условно Венеру на 2 половины, одна из которых движется при своём вращении в одну сторону, а другая в противоположную. Увеличение скорости вращения означает, что импульс астероида распределился пополам между двумя этими половинами. В той половине, где импульс от вращательного движения и импульс астероида были направлены в 1 сторону, увеличение импульса неудивительно. Но в другой половине эти импульсы были направлены в противоположные стороны, так что скорость вращения этой половины Венеры должна была уменьшиться. Поменять направление при распространении внутри Венеры импульс не мог:  это прямо запрещено законом сохранения импульса. Получается противоречие: одна половина Венеры должна вращаться быстрее, другая медленнее. Следовательно, импульс астероида  вообще не может перейти во вращательное движение Венеры, а только в поступательное

[serb]

Пусть астероид ударил в край Венеры по ходу вращения

... и не надо ничего придумывать. Пусть для простоты масса астероида много меньше массы Венеры. Соударение - абсолютно неупругое, причем по касательной. Линейная скорость вращения экватора Венеры - много меньше скорости падения астероида.

Тогда

Delta P(ven)=Delta P(ast)
Delta V(ven)=V(ast относительно ven)*m(ast)/m(ven)
Delta N(ven)=Delta P(ast)*R(ven)
Delta w(ven)=V(ast)*m(ast)/(2/5*m(ven)*R(ven))

Delta E = 0.5*m(ast)*V(ast)*V(ast)*(1 - (1+5/2)*m(ast)/m(ven))

Т.е. при астероиде диаметром порядка 10 км в тепло перейдет 99.99999965% кинетической энергии астероида  :-)

[Bell]

Мдя. Тоже хотел об этом сказать

Чтоб вся (или - большая часть) энергия астероида перешла во вращение Венеры надо чтоб он упал мягко, БЕЗ взрыва, разрушения, нагрева и испарения собственного вещества и вещества мишени.
Это - фантастика! (с)

2NNA

Если астероид сгорит в атмосфере, механически кору он не повредит.

Только если он будет пенопластовый

[NNA]

Квени, я пожалуй не стану разбирать ваше рассуждение. Полазайте по прикладной механике. Я не стал учитывать приращение линейного импульса, во-первых он мал для такого соотношения масс и размеров, а во-вторых достаточно так же ударить с другой стороны, и суммарный импульс полностью перейдет в момент вращения

[X]

Если астероид сгорит в атмосфере, механически кору он не повредит.

Только если он будет пенопластовый

или это будет много маленьких метеоров.

... и не надо ничего придумывать. Пусть для простоты масса астероида много меньше массы Венеры. Соударение - абсолютно неупругое, причем по касательной. Линейная скорость вращения экватора Венеры - много меньше скорости падения астероида.

Тогда

Delta P(ven)=Delta P(ast)
Delta V(ven)=V(ast относительно ven)*m(ast)/m(ven)
Delta N(ven)=Delta P(ast)*R(ven)
Delta w(ven)=V(ast)*m(ast)/(2/5*m(ven)*R(ven))

Delta E = 0.5*m(ast)*V(ast)*V(ast)*(1 - (1+5/2)*m(ast)/m(ven))

Т.е. при астероиде диаметром порядка 10 км в тепло перейдет 99.99999965% кинетической энергии астероида  :-)

С каких пор энергия определяется линейным размером? Чем меньше масса, тем больше энергия.
Ладно, я тут перерасчитал с учетом скоростей и энергий. Выше у меня была ошибка, я считал на калькуляторе, видимо запятую пропустил. Пересчитал в екселе.

КПД конечно невелико   Вопрос, за сколько сможет рассеяться такое количество энергии и какими дозами надо обстреливать планету чтобы ее не разрушить

[NNA]

Это был я

[serb]

С каких пор энергия определяется линейным размером? Чем меньше масса, тем больше энергия.

:-) Линейный размер - определяет соотношение масс Венеры и астероида (при предположении о равных плотностях)

Если астероид ледяной - соотношение будет еще меньше.

Чем меньше соотношение масс астероида и Венеры , тем меньше КПД.
Т.е. чем меньше масса астероида, тем бОльшая доля его энергии уйдет в тепло

[ChemNavigator]

Следовательно, импульс астероида  вообще не может перейти во вращательное движение Венеры, а только в поступательное

Хорошо, представим себе деревянный шар диаметром около 0,5 м, висящий в невесомости. В это шар стреляют из револьвера, но не в центр, а ближе к краю, - так, что пуля в нём застревает. По моему, очевидно, что шар придёт во вращение!

Chemnavigator, вы для чего предложили свой проект -для снабжения водой или для раскрутки? Если для второго, то он не пойдёт. И, кстати, каким образом вы собираетесь сбрасывать кольцо из осколков на планету?

Идеальным вариантом был бы тот, при котором Венера снабжается водой и раскручивается одновременно.
Что касается сбрасывания, то желательно рассчитать всё так, чтобы осколки сами падали после нескольких оборотов.

[Kweni]

Chemnavigator, посмотрите на ваш шар и пулю с точки зрения закона сохранения импульса (и закона сохранения момента импульса тоже) - и вам станет далеко не так очевидно. Физика - это наука, не любящая очевидностей.

Ведь ННА не зря мне ответил "достаточно так же ударить с другой стороны, и суммарный импульс полностью перейдет в момент вращения"

Это правда, за исключением слова "полностью"

Короче. от терраформаторов потребуется высший пилотаж: организовать одновременное падение в противоположных точках экватора Венеры двух астероидов с одинаковыми импульсами, причём падение дожно происходить в плоскости экватора практически по касательной к поверхности.

[ChemNavigator]

Chemnavigator, посмотрите на ваш шар и пулю с точки зрения закона сохранения импульса (и закона сохранения момента импульса тоже) - и вам станет далеко не так очевидно. Физика - это наука, не любящая очевидностей.

Хорошо, физику я помню не очень хорошо, но тем не менее могу сказать следующее:
1. Импульс, момент импульса и энергия - это совершенно разные величины, которые не могут переходить друг в друга. Поэтому фразу типа: "весь импульс астероида перейдёт в энергию" бессмысленны.
2. После удара (и поглощения) астероида Венера приобретёт дополнительный импульс, направленный в сторону первоначального движения астероида (т.е. направления, которое у него было до захвата полем тяготения Венеры). Этот импульс придаст Венере дополнительную скорость в указанном направлении, которая будет во столько же раз меньше первоначальной скорости астероида, во сколько раз его масса меньше суммы масс Венера+астероид. За счёт этого можно несколько изменить орбиту Венеры, например, отодвинуть её от Солнца.
3. Согласно закону сохранения момента импульса, после поглощения астероида, Венера приобретёт добавочный момент импульса pr, где p - импульс астероида, r - длина перпендикуляра, проведённого от центра масс Венеры к прямой, являющейся продолжением первоначального движения астероида (которое было до захвата Венерой).
Таким образом, необязательно, чтобы r было точно равно радиусу Венеры R, вполне хватит, например, соотношения r=0,95 R. Ничего от этого принципиально не изменится, Венера всё равно придёт во вращение.

Кстати говоря, в данном случае становится возможной также ситуация, когда r > R, что несколько увеличивает возможности для раскрутки. Это связано с тем, что в отличие от ситуации с пулей и деревянным шаром, здесь становится возможным гравитационный захват "пули", которая при отсутствии этого захвата просто пролетела бы мимо (т.е. r>R).

Короче. от терраформаторов потребуется высший пилотаж: организовать одновременное падение в противоположных точках экватора Венеры двух астероидов с одинаковыми импульсами, причём падение дожно происходить в плоскости экватора практически по касательной к поверхности.

Объясните, пожалуйста, что принципиально изменится, если эти астероиды будут неодинаковых импульсов, или они будут разной массы, или упадут неодновременно, или не точно по касательной, или если их будет не 2, а 3, 5,10, 100 и т. д. Что от этого изменится?

На мой взгляд, тут есть несколько другая проблема. Если мы рассматриваем ледяные астероиды которые раскручивают Венеру и одновременно снабжают её водой, то для избежание катаклизмов, таких, как испарение атмосферы Венеры и т.д., эти астероиды должны практически полностью испариться в атмосфере до падения на поверхность.
Таким образом, приложенные усилия (имеется в виду момент импульса) будут потрачены не на раскрутку самой Венеры, а на раскрутку её атмосферы! И как долго этот момент будет переходить во вращение планеты - это ещё вопрос.

[ChemNavigator]

...строится огромная кольцевая железная дорога диаметром в тысячи километров, и по этому кольцу запускается сверхтяжёлый поезд. По расчётам автора, в соответствии с законом сохранения момента импульса, такая конструкция должна была изменить вращение Земли, в т. ч. расположение полюсов, - так что в результате через несколько лет большая часть территории СССР оказывалась в субтропической климатической зоне (наиболее благоприятной для земледелия), а территория США (главного идеологического противника) - перемещалась бы в холодную полярную зону.
Нельзя ли возродить эту забытую идею применительно к "раскрутке" Венеры???

Идея, мягко говоря, не очень. Не вдаваясь в технические подробности, представляете, что случится, если поезд остановится? Момент вернется обратно планете, а это бэд.

Да, это точно. Раскрутить Венеру таким образом, конечно, не получится, а вот скорректировать ось вращения - почему бы и нет?
Если Венеру таким образом "перевернуть", то она (не меняя скорости вращения вокруг своей оси) станет вращаться в том же направлении, как и Земля.
Поэтому далее раскручивать её астероидам будет немного легче.

[ChemNavigator]

[Близкий состав - близкие свойства. А вообще считается, что поверхность венеры состоит из базальта, я честно говоря не слышал, чтобы он реагировал с водой, по крайней мере со скольнибудь заметной скоростью.

Ну что ж, поверхность Земли также состоит в основном не из CaCO3, а из тех же алюмосиликатов. В процентном отношении кальция на Венере должно быть примерно столько же, как и на Земле.

Кстати, вот ссылка - http://www.astrogalaxy.ru/050.html

Средняя плотность поверхностных пород равна 2,7 г/см3, что близко к плотности земных базальтов. Аппараты "Венера-13" и "Венера-14" выяснили, что грунт Венеры состоит на 50 % из кремнезема, 16 % - алюминиевых квасцов и на 11 % из окиси магния.

Вот ещё более точная ссылка -  http://epizodsspace.testpilot.ru/bibl/ejeg/1986/86.html
Здесь указан более точный химический состав грунта Венеры (в пересчёте на оксиды):

Окисел ....Содержание (% по массе)
MgO........ 11,5±3,7
Аl2О3...... 16±1,8
SiO2........ 45,6±3,2
К2О .........0,1±0,08
СаО......... 7,5±0,7
ТiO2......... 0,2±0,1
MnO .........0,14±0,12
Fe2O3 .......7,74±1,1
SO3 ..........4,7± 1,5

Таким образом, окиси магния MgO на Венере действительно много, и в кипящей воде он также (наряду с CaO) начнёт поглощать CO2.

[NNA]

Вы правы, Kweni, но здесь мы оперируем очень грубыми расчетами, для оценки порядка можно сказать.

Но! Раз уж учитывать линейный импульс, полученный Венерой, то можно использовать его для поднятия орбиты Венеры. Хотя мне лень считать, но может быть будут и не такие уж большие потери на линейное приращение, Венера все-таки шар. Да и внутри плотнее.

[ChemNavigator]

Уважаемые терраформаторы, а Вы всё-таки не ответили на вопрос.
Давайте представим себе следующую ситуацию.
Представим себе Венеру, у которой есть какая-то кинетическая энергия, импульс, момент импульса и др., и астероид (неважно, ледяной или каменный), у которого так же есть какая-то энергия, импульс и др. Астероид подлетает к Венере, захватывается её полем тяготения и в конце концов падает на Венеру.
Другая ситуация точно такая же, за тем исключением, что тот же самый астероид вдоль и поперёк испещрён микротрещинами, и после захвата Венерой он раскалывается на N частей, каждая из которых после нескольких оборотов падает на Венеру.

Если рассуждать с точки зрения законов сохранения массы, энергии, импульса и момента импульса, то получается, что конечное состояние в обоих случаях должно быть идентичным, - независимо от того на сколько именно частей N разрывается астероид перед падением на поверхность.
ИЛИ НЕТ??? :idea:
Kweni, слово за Вами!

[Kweni]

Конечное состояние в вашем случае будет неидентичным прежде всего из-за того, что цельный астероид бьёт в одну точку, а порошкообразный на значительную площадь. Поэтому во втором случае, например, значительная часть кинетической энергии передаётся атмосфере, а не самой планете, и эта атмосфера далее высвечивает эту энергию в космос инфракрасными лучами. Причём, если быть точным,  вы выбрали неудачные условия задачи: "раскалывается на N частей, каждая из которых после нескольких оборотов падает на Венеру" Надо не после нескольких оборотов, а в течение нескольких лет.

Смысл дробления астероида в уменьшении мощности. Если астероид падает целиком, вся энергия выделяется сразу, при этом образуются слишком большие кратеры, проламывается кора планеты, много материала выбрасывается взрывом в космос.

В другом случае материал выпадает несколько лет, выделяемая огромная энергия распределяется во времени.


Да, ещё обратите внимание на различие между падением астероидов для раскрутки и падением для снабжения водой. В первом случае выгоднее, чтобы астероид врезался в планету на как можно большей скорости (иначе катастрофически растёт требуемая масса астероида, вплоть до величины, большей массы Венеры), а во втором - на как возможно меньшей (так как выделяется меньше тепла и водяной пар будет быстрее остывать и не будет улетучиваться с Венеры).

[Nixer]

А у меня вот такой вопрос: можно ли затормозить вращение Меркурия, чтобы он всегда был направлен к Солнцу одной стороной?

[X]

А у меня вот такой вопрос: можно ли затормозить вращение Меркурия, чтобы он всегда был направлен к Солнцу одной стороной?

Ну если смотреть с поверхности Солнца он и так повернут к нему одной стороной, точно так же как Луна к Земле. А вот остановить вращение вообще не удастся, возможно вообще никогда, слишком велик момент вращения заложенный природой.

[NNA]

Конечное состояние в вашем случае будет неидентичным прежде всего из-за того, что цельный астероид бьёт в одну точку, а порошкообразный на значительную площадь.

Если до входа в атмосферу весь порошок будет примерно в одном объеме, разница будет пренебрежимо мала.

Смысл дробления астероида в уменьшении мощности. Если астероид падает целиком, вся энергия выделяется сразу, при этом образуются слишком большие кратеры, проламывается кора планеты, много материала выбрасывается взрывом в космос.

Смысл дробления тот же, что и смысл размельчения сахара, который вы сыпете его в чай. Если вы бухнете одним куском, он за полчаса не растворится, а в размельченном состоянии - за 2-3 минуты. Целый астероид пробьет атмосферу с литосферой и вообще натворит делов. Порошкообразный полностью сгорит в атмосфере, а уж дальнейшее распределение энергии - это на суперкомпьютере только считать.

В другом случае материал выпадает несколько лет, выделяемая огромная энергия распределяется во времени.

Вы переоцениваете способность астероидов. Исходя из вышеприведенных расчетов, планету и так придется бомбить несколько десятков лет здоровенными астероидами без перерыва на грани разрушения. На какой-то из предыдущих страниц я оставлял скриншот результатов, если там непонятно, могу пояснить. КПД действительно десятые-сотые процента, и надо хорошо постараться, чтобы излишек энергии не стал фатальным.

[NNA]

Ну если смотреть с поверхности Солнца он и так повернут к нему одной стороной, точно так же как Луна к Земле. А вот остановить вращение вообще не удастся, возможно вообще никогда, слишком велик момент вращения заложенный природой.

Синодический период вращения Меркурия вообще-то в два раза длиньше чем его год.

А зачем его вообще трогать, из любви к искусству?