НАСА предлагает восстановить атмосферу Марса при помощи магнитного щита



    Марс, как и Венера — землеподобные планеты. У них очень много общего, но есть и отличия. Ученые не теряют надежды найти жизнь на Марсе, а также терраформировать этого «родственника» Земли, пускай и в далеком будущем. Для Красной планеты эта задача выглядит более простой, чем для Венеры. К сожалению, у Марса очень слабое магнитное поле, что усложняет ситуацию. Дело в том, что из-за почти полного отсутствия магнитного поля солнечный ветер оказывает очень сильное влияние на атмосферу планеты. Он вызывает диссипацию атмосферных газов, так что в сутки в космос уходит около 300 тонн атмосферных газов.

    По мнению специалистов, именно солнечный ветер стал причиной рассеивания около 90% марсианской атмосферы в течение миллиардов лет. В итоге давление у поверхности Марса составляет 0,7-1,155 кПа (1/110 от земного, такое давление на Земле можно увидеть, поднявшись на высоту в тридцать километров от поверхности).

    Атмосфера на Марсе состоит, преимущественно, из углекислого газа (95%) с небольшими примесями азота, аргона, кислорода и некоторых других газов. К сожалению, давление и состав атмосферы на Красной планете делает дыхание земных живых организмов невозможным на Красной планете. Вероятно, некоторые микроскопические организмы и смогут выжить, но и они не смогут чувствовать себя в таких условиях комфортно.



    Состав атмосферы — не такая уж и проблема. Если бы атмосферное давление на Марсе составило бы половину или треть от земного, то колонисты или марсонавты смогли бы находиться в определенное время суток и года на поверхности планеты без скафандров, используя лишь аппарат для дыхания. Более комфортно на Марсе почувствовали бы себя и многие земные организмы.

    В НАСА считают, что повысить давление атмосферы на соседе Земли можно, если защитить Марс от солнечного ветра. Такую защиту обеспечивает магнитное поле. На Земле оно существует благодаря так называемому механизму гидродинамического динамо. В жидком ядре планеты постоянно циркулируют потоки электропроводящего вещества (расплавленного железа), благодаря чему возбуждаются электрические токи, которые создают магнитные поля. Внутренние потоки в ядре земли ассиметричны, что обуславливает усиление магнитного поля. Магнитосфера Земли надежно защищает атмосферу от «выдувания» солнечным ветром.


    Диполь по расчетам авторов проекта создания магнитного щита для Марса будет генерировать достаточно сильное магнитное поле, которое не допустит к планете солнечный ветер

    К сожалению для человека, на Марсе (и Венере) нет постоянного мощного магнитного поля, фиксируются лишь слабые следы. Благодаря Mars Global Surveyor удалось обнаружить магнитное вещество под корой Марса. В НАСА считают, что эти аномалии образовались под влиянием некогда магнитного ядра и сохранили магнитные свойства даже после того, как сама планета утратила свое поле.

    Где взять магнитный щит


    Директор научного отдела НАСА Джим Грин считает, что естественное магнитное поле Марса восстановить нельзя, во всяком случае, сейчас или даже в очень отдаленном будущем человечеству это не по силам. А вот создать искусственное поле можно. Правда, не на самом Марсе, а рядом с ним. Выступая с докладом «Будущее окружающей среды Марса для исследований и науки» на мероприятии Planetary Science Vision 2050 Workshop, Грин предложил создать магнитный щит. Этот щит, Mars L1, по замыслу авторов проекта, закроет Марс от солнечного ветра, и планета начнет восстанавливать свою атмосферу. Расположить щит планируется между Марсом и Солнцем, где он находился бы на стабильной орбите. Создать поле планируется при помощи громадного диполя или же двух равных и противоположно заряженных магнитов.


    На схеме НАСА показано, как магнитный щит будет защищать Марс от воздействия солнечного ветра

    Авторы идеи создали несколько симуляционных моделей, каждая из которых показала, что в течение нескольких лет после запуска магнитного щита давление на Марсе достигнет половины земного. В частности, углекислый газ на полюсах Марса будет испаряться, переходя в газ из твердой фазы. С течением времени проявит себя парниковый эффект, на Марсе начнет теплеть, лед, который находится близко к поверхности планеты во многих ее местах, растает и планета покроется водой. Считается, что такие условия существовали на Марсе около 3,5 млрд лет назад.

    Конечно, это проект не сегодняшнего дня, но, возможно, в будущем столетии люди смогут реализовать эту идею и терраформировать Марс, создав себе второй дом.
    Поделиться публикацией
    Никаких подозрительных скриптов, только релевантные баннеры. Не релевантные? Пиши на: adv@tmtm.ru с темой «Полундра»

    Зачем оно вам?
    Реклама
    Комментарии 114
    • +6

      Такую штуку же будет адски сносить тем же солнечным ветром, от которого она должна защищать?

      • +1
        Тут другое интересно: насколько реально создать такой диполь? Это же шикарнейший солнечный парус получается.
        • +6
          Мне кажется, что тем, кому по силам создать такую штуку, вполне по силам будет и подремонтировать вращение жидкого ядра Марса.
          • +8
            Да, намотать катушку вокруг Марса и индуктивным способом подогреть(ц)
            • +3
              Насчёт катушки — где-то в интернетах видел вариант как раз такой катушкой сразу создать магнитосферу, без потерь на подогрев и прочее)
            • 0
              Там ремонтировать нечего. После того, как что-то пробило Марс почти насквозь, от него несколько разрозненных очагов (судя по картине магнитного поля)
              • 0
                После того, как что-то пробило Марс почти насквозь


                Эммм… а пруф?
                • +3
                  Имеется ввиду данная теория: https://www.proza.ru/2014/03/07/2236

                  Если вкратце, то крупнейшему марсианскому кратеру «Равнина Эллада» в одном полушарии аккуратно противолежит крупнейший горный массив «Провинция Фарсида» в другом. Соответственно существует теория, согласно которой оба они образовались в результате удара гигантского метеорита, который вызвал глобальные тектонические разрушения и «испортил всю малину» с обитаемостью планеты.
                  • +1
                    По крайней мере, это объясняет и «рваное» магнитное поле Марса, и особенности рельефа, и Фобос с Деймосом.
                    • +2
                      Ну раз так… то можно предположить только одно — на Марс упала и взорвалась весьма мощная, технически неисправная машина времени:)
                      Ибо сначала образовались в Нойский геологический период (Марс, как и Земля, уже начал обретать свою геологическую науку): равнина Эллада, плато Фарсида и долины Маринера (Нойский период охватывает время с 4,1 до 3,7 млрд лет назад). Следующий же, Гесперидский период продолжался с 3,7 до примерно 3,0 млрд лет назад и этот период начался рост вулкана Олимп.
                      • 0
                        Ну, если доказано, что все эти объекты образовались в разное время… То, что Олимп образовался позже, еще ни о чем не говорит.
                        Но гипотеза презабавная, согласитесь. :)
                        • +1
                          Ну, неизвестно что было на месте Олимпа до его образования.
                          Может, выходное отверстие :)
                          • 0
                            Наоборот, если верить этой гипотезе, там было входное. :)
                            А Эллада, якобы, образовалась из-за того, что здоровенный кусок коры откололся, как откалываются «тарелки» с обратной стороны брони при неполном пробитии. Он-то и вышел на орбиту, превратившись в Фобос и Деймос. (Они, кстати, приближаются к Марсу, НЯЗ. Разгона не хватило. :) ).
                            • 0
                              Он-то и вышел на орбиту, превратившись в Фобос и Деймос. (Они, кстати, приближаются к Марсу, НЯЗ. Разгона не хватило.

                              Бред. Незамутнённый. Вы орбиту эллиптическую хоть раз рассчитывали?
                              • 0
                                Нет. Надо посчитать.
                                Правда, наверняка получится, что по Марсу должны были шмальнуть из какого-то противопланетного рейлгана. :)
                                А что ученые думают насчет остановки «планетарного динамо» и прочих фактов? Единого мнения, НЯЗ, так и нет. ;)
                                • 0
                                  Я уже писал ниже, «всё что взрывом выбросило либо улетит совсем, либо меньше чем через виток с поверхностью столкнётся».
                                  С Луной прокатило только потому, что диаметр Тейи был существенно больше толщины плотных слоёв атмосферы, а столкновение было касательное (это два необходимых условия, чтобы что-то могло остаться на орбите, а не выпасть и не улететь).
                                  Из пушки на орбиту не выстрелишь.
                                  На счёт планетарного динамо — ничего сказать не могу. Единственная теория эволюции планеты, знакомая мне, это теория акад. Сорохтина, уже очень старая и наверняка во многих местах опровергнутая.
                                  • 0
                                    Так или иначе, но то, что Марсу здорово досталось в прошлом — факт.
                                    Вот, кстати, обзор статьи, в которой утверждается, что Северный Полярный бассейн может быть ударным кратером от падения тела размером примерно с Плутон. Сравнительно гладкий рельеф северного полушария авторы объясняют колоссальным разливом лавы, случившимся в результате удара.
                        • 0
                          Фобос с Деймосом — мимо. На орбите что-то остаётся при столкновении соизмеримых тел — типа Протоземли и Тейи. А при падении астероида всё что взрывом выбросило либо улетит совсем, либо меньше чем через виток с поверхностью столкнётся — перицентр поднять нечем.
              • 0
                Ну тут решается вопрос некоторым смещением этого аппарата от точки Лагранжа в сторону Солнца. Вопрос возникает в приличной массе аппарата, необходимой для минимизации этого сдвига.
                • 0
                  Вы считаете, что при требуемых размерах магнита его собственной массы будет недостаточно?

                  Хотя, м.б, вы и правы. Но тогда у нас появляется, кстати, идеальное место для «космического поселения…
                  • 0
                    Все же без рассчетов там толком не сказать, но простейший вариант видится в фроме полого цилиндра. Какая при этом выйдет масса не сказать «на глазок».
                    Мне вообще интересно, нельзя ли сконфигурировать поле так, чтоб заодно ловить часть «ветра» и использовать как рабочее тело для коррекции орбиты?
                    • 0
                      Ажурного полого цилиндра из углепластиковых трубок и ферм, собранных из углепластиковых трубок ;)

                      Разумеется, управляя конфигурацией и мощностью поля можно будет корректировать орбиту. Рабочее тело здесь на прямую даже не понадобится (хотя его можно собирать на таком огромном устойстве), достаточно использовать магнитное поле как солнечный парус.
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                • 0
                  В течение нескольких лет. Вот скольких именно — это вопрос.
                  • +5

                    700 миллионов или немного поменьше: https://twitter.com/humansareawesme/status/836961705745858560


                    Не удивительно, если учесть, что такой щит будет предотвращать потерю Марсом около грамма атмосферы в секунду.

                    • 0
                      Почему грамма? Сейчас его несколько кг газа в секунду солнечным ветром сдувает.

                      Правда все-равно это как раз счет на сотни миллионов лет будет, т.к. для атмосферы хотя бы отдаленно сравнимой с Земной на Марсе нужно хотя бы 10^17 кг газа на поверхности иметь. (На Земле его в атмосфере больше чем 10^18 кг, но Марс в несколько раз меньше, да и полное земное давление иметь не обязательно)
                      • 0

                        Про грамм в секунду видел где-то в обсуждениях на hacker news. Не проверял, но не удивлюсь если оценка правильная. Вроде-бы основной механизм потери атмосферы Марсом — термическая диссипация.

                        • 0
                          Это в прошлом — так Марс потерял воду (через пары воды) и азот и возможно кислород (если он там был в свободной форме вообще). Там термо и фото диссипация основную роль играли.

                          А вот тяжелый углекислый газ, который сейчас составляет основу атмосферы в основном солнечным ветром сдувает, для термодиссипации слишком неподходящее соотношение молекулярная масса/температура (= средняя скорость молекул газа).
                          Докладчик в оригинале давал оценки что сейчас углекислого газа больше килограмма в секунду солнечным ветром сдувается. И подобный магнитный щит может уменьшить эти потери примерно на 1 порядок (в ~10 раз).
                  • +2
                    Дак параллельно можно устроить серию небольших разгревающих ядерных взрывов в местах с ледниками и быстро наполнить атмосферу =)
                    • +3
                      Где-то мы это уже видели
                      Заголовок спойлера
                      image

                      • 0
                        Там были реакторы на турбиниуме! А сбросить немного водородных боеголовок на полюса Марса это намного более свежее — хохма от Илона Маска в одном из интервью пару лет назад
                      • +1
                        Читал где-то выкладки на тему мощности термоядерных бомб и энергии на испарения льда. Если вкратце, то все плохо, и всего что у нас сейчас есть даже близко для этих целей не хватит.
                    • +2
                      Прекрасная иллюстрация альтернативного подхода, когда задача «в лоб» кажется не решаемой.

                      Но вопросы есть. Что за объект и каких он размеров?
                      Что значит «уже через полгода после запуска магнитного щита давление на Марсе достигнет половины земного»? Вероятно, здесь какая-то ошибка.
                      • +1
                        Откуда энергию будут брать на магнитный щит? Солнечные батареи?)
                        • +1
                          Ну, бывают постоянные магниты. Или сверхпроводящие. Ежели хорошо натянуть фольгу, чтобы от солнца защищала — то вполне можно поддерживать температуру жидкого азота без затрат (разве что на корректировку траектории). И собственно без жидкого азота.
                        • 0
                          Главное не понятно — цена вопроса.
                          • +21
                            Астрономическая же :)
                            • +1
                              Вспоминая «Туманность Андромеды» И.Ефремова не могу не подытожить что так и есть, все эпохальные космические проекты требуют сплоченного труда большой популяции, возможно даже всей планеты.

                              Когда стоит вопрос открытия новых горизонтов для человечества, цена — это не то, на что делается акцент.
                              • 0
                                Все требует сплоченного труда больших популяций, это суть цивилизации. Например, какого труда требует постройка полупроводникового завода за $1млрд? Прикинем, средний по планете ввп на душу в год составляет примерно 15000уе, з/п обычно составляет где-то половину или немного меньше этой цифры, положим 7000. 1е9/7000=143,000 человеко-лет. И это не учитывая, что часть «исходного материала» является общим знанием и прочим «социальным капиталом», и по бухгалтерскому счету не проходит т.к. достается «бесплатно». Только никто не устраивает истерику по поводу «нужно всем сплотиться, а уж опосля!...» — просто берут и делают. Потому что нужно.
                                • 0
                                  Есть подозрение, что труд людей, участвующих в постройке полупроводникового завода стоит куда дороже. Всё — таки основная часть стоимости завода — оборудование, произведённое в странах Европы или в США квалифицированными специалистами. И, соответственно, трудозатраты будут куда меньше, чем 143,000 человеко-лет.
                                  • +1
                                    Пусть и так, ошибка на порядок в принципе не меняет сути того что я хотел сказать — что люди уже сплачиваются, сейчас и всюду, каждый день, обычно даже этого не замечая — это же и есть суть экономики. А экстатическое сплачивание больших популяций под музыку свиридова — это для производства не очень, это гораздо лучше подходит для потребления: ну там оргии всякие древние, мистерии, карнавалы, диско-парти, клубняки вот это вот все.
                          • +5
                            1) С несколько лет — тут реально какая-то утка, материала для атмосферы там не наберется, Марс же не потеплеет, ничего, просто сдувать не будет, а сдувается там в масштабах всей атмосферы и срока человеческой деятельности сущие копейки.
                            2) На каком-нибудь Памире люди живут годами вполне себе без дыхательных масок, просто на кислороде атмосферы, а давление там порядка половины атмосферы (я и сам был в горах на половине атмосферы, немного забавное ощущение имхо), на 8 км (смертельная высота, выше нее нельзя задерживаться надолго без маски, Эверест и т.п., емнип, берут подъемом и спуском за раз с этой высоты или ниже) давление как раз около трети, т.е. тоже относительно дышабельно. Вот десятая атмосферы и ниже — там да, просто так дышать не получится, хотя точного значения давления при котором будут наблюдаться негативные эффекты даже с маской (в вакууме-то нельзя, и на Марсе тоже) не знаю, было бы интересно узнать.
                            • +2
                              По-моему тут имеет значение частичное давление кислорода в газовой смеси, и если считать что жить и работать выше примерно 6км, где давление 40% от поверхностного на земле, продолжительное время нереально, то минимальное необходимое давление кислорода составляет 0.4*0.2=8% от земного. Иными словами, давления в 0.1 атмосферу должно быть достаточно для работы на поверхности без скафандра, только с респиратором с чистым кислородом. Проблема тут в другом — температура кипения воды при таких давлениях уже вплотную приближается к температуре человеческого тела, составляя что-то в районе 42-45*С, хотя это все равно выше чем обычно нагрет человек, возможно это как то уже будет влиять на работоспособность ферментов и ход реакций в клетках.
                              • 0
                                Жидкости в человеческом теле под давлением же. Максимум слюна на языке может закипеть.
                                • +1
                                  В теле много разных жидкостей, и она под разным давлением. Артериальное давление крови таки да, достаточно чтобы в норме удерживать ее от закипания даже если человек в вакуум попадет (интересно. что будет если поместить человека. ну или мышь лабораторную, в среду с отрицательным давлением), но насчет давления других жидкостей я не уверен. Даже обычная венозная кровь, кровь в капиллярах, лимфа, межклеточная жидкость — они как раз могут и закипеть, поем бы нет. Другое дело, что обычно растворы кипят при заметно больших температурах чем чистая вода, ну то такое. А еще же есть жидкость в пищеварительной системе, спинном и головном мозге, и всяких мелких полостях типа глаза.
                              • +3
                                > точного значения давления при котором будут наблюдаться негативные эффекты даже с маской (в вакууме-то нельзя, и на Марсе тоже) не знаю, было бы интересно узнать.

                                0.0618 атмосферы, Предел Армстронга, когда кровь начинает закипать при температуре человеческого тела.
                                • 0
                                  Ну, теория — это хорошо, но я больше имел ввиду практические данные, у человека-то внутри отнюдь не внешнее давление. Более того, насколько я слышал, при низких давлениях проблема будет с самим дыханием (что-то вроде того, что диафрагма не сможет сжать легкие под требуемой разницей давлений, если человек в маске), а не с кровью, тонус внутри самого тела-то порядочный. Поэтому эта реальная цифра может быть как выше, так и ниже предела Армстронга, более того, видимо, граница зависит от тренированности. Вот со слизистыми может быть проблема, если ниже.
                                  • +2
                                    Минимально давление чистого кислорода, необходимое для дыхания человека — 2,5 psi (около 17,2 кПа или 17% от атмосферного давления), на практике NASA использовало 3,7 psi (25,5 кПа или 25%) — с запасом на случай утечек из скафандра (в данном случае — это не требуется).

                                    Высотно-компенсирующий костюм позволяет работать при давлении в 12 кПа, но это всё ещё далеко до предела Армстронга — 6,25 кПа, и максимального давления на поверхности Марса (1,2 кПа). Если разогреть Марс — высвободится примерно в три раза больше газов, чем сейчас есть в марсианской атмосфере, но для человека этого всё ещё видимо не хватит, а вот для существования растений — хватит вполне (тем более что марсианская атмосфера — это почти чистый углекислый газ).
                                    А вот создать искусственное поле можно.
                                    Пытаться за счёт магнитного поля восстанавливать атмосферу Марса — тупая идея, для этого потребуются миллионы лет. И если речь идёт о таких промежутках времени — тогда уж проще дождаться пока расширяющееся Солнце само прогреет Марс, для этого вообще никаких усилий не потребуется.
                                    • 0
                                      Если не создать щит, то расширяющееся Солнце все что выпарит из полярных шапок и грунта, все само и сдует же (солнечный ветер тоже усиливается по мере роста активности звезды).

                                      И речь как раз о подобных промежутках времени, в оригинале докладчик про это и говорил и про постепенный рост активности солнца в том числе.
                                      А потом просто как водится состоялось групповое изнасилование журналистов.
                              • –1
                                И сколько нужно поле сам создать? И главное за счёт чего его поддерживать?
                                • +2
                                  Интересно, это он просто описывал умозрительный эксперимент, а потом «учёный изнасиловал журналиста», или всё и правда так плохо.
                                  300 тонн в день = 100 тыс тонн в год, что всего 4,38e-9 от общей массы марсианской атмосферы. Это даже на масштабе в миллион лет такой маленький расход, что без приборов и не заметишь.
                                  • +5
                                    Думаю, что ученый-таки «изнасиловал журналиста».
                                    1. Что такое «противоположно заряженные магниты», о которых говорится в статье?
                                    2. Принципы образования магнитного поля у планет еще не до конца поняты. Динамо — одна из теорий. Не стоит преподносить ее как доказанный факт.
                                    3. Некоторое время назад видел здесь статью, в которой показывалось, что сдувание атмосферы солнечным ветром дает очень небольшой вклад в общие потери ее массы. Если это так, зачем тогда городить огород с магнитным полем?
                                    • +3
                                      Пару лет назад здесь была интересная и подробная статья Зелёного Кота про разные способы утекания атмосферы Марса и роль магнитного поля в процессе.
                                      • +1
                                        О, как быстро время летит. Как раз про нее и подумал. Спасибо!
                                  • +3
                                    /хмыкая/
                                    Ну, самый очевидный вариант «ученый изнасиловал журналиста» рассматривать не будем, это и так понятно.

                                    Но вообще-то если у нас цель — гулять по Марсу в трусах и акваланге, то туда проще (если уж технический уровень позволяет туда долететь и вообще замахиваться на терраформирование) накидать углекислотного льда. Пример Венеры какбы показывает что атмосфера из CO2 даже куда как более мощным солнечным ветром при отсутствии магнитного поля никуда не сдувается…
                                    • 0
                                      накидать углекислотного льда

                                      Там местного предостаточно
                                      • +1
                                        Местный, увы, надо еще откопать и оттаять, а на это нужна энергия и много. А вот накидывая сверху, так чтобы оно горело в атмосфере и/или шлепалось в поверхность — эту энергию получим практически даром, и ее по идее можно будет получить достаточно быстро, для того чтобы запустить самоподдерживающийся процесс «стало теплее-возгоняется углекислота-становится плотнее атмосфера-становится еще теплее».
                                        • 0
                                          ничего себе даром! его от земли везти собираетесь? дорого выйдет. Про сгорит в атмосфере тоже интересно: Мы и терраформируем чтоб более-менее плотная атмосфера появилась
                                          • +1
                                            >ничего себе даром! его от земли везти собираетесь? дорого выйдет.

                                            Зачем от Земли? У цивилизации, замахивающейся на терраформирование — по умолчанию хорошо с транспортом. А если хорошо с транспортом — то можно ловить кометы, или с той же Цереры снежками кидаться.

                                            >Про сгорит в атмосфере тоже интересно: Мы и терраформируем чтоб более-менее плотная атмосфера появилась

                                            Если у нас хорошо с транспортом — то можем ронять снежки по такой траектории, чтобы им хватило той атмосферы что есть, чтобы испариться по дороге.
                                            • 0
                                              Кометы — несерьёзно, надо уронить шарик где-то на полтораста км, если суммарно.
                                      • +1
                                        Тут ещё надо вспомнить про массы планет. Венера почти такая же тяжёлая, как и Земля. А Марс гораздо легче. Из-за этого молекулы газов на Марсе гораздо легче набирают скорость, необходимую для убегания в открытый космос (и безо всякого выдувания солнечным ветром, который, тем не менее, естественно, тоже им помогает, несколько ускоряя этот процесс). При такой массе Марса, сколько не накидай туда атмосферы, она неизбежно «убежит» через какое-то (достаточно небольшое по «геологическим» меркам) время.
                                        • +1
                                          1. Венера, вообще-то еще и гораздо ближе к Солнцу, с соответствующе большим выдуванием…
                                          2.… а Титан еще легче, что не мешает ему иметь близкую к земной по составу атмосферу, причем еще и вдвое более плотную.
                                          3. Ну а перспективы в геологических мерках нам в общем-то и неинтересны — на десяток тысяч лет хватит — и ладно.
                                    • –1
                                      В чём тут прибыль, без которой не возможен ни один проект в западной модели экономики? Скорее, прибыль всё же будут искать на Земле? В качестве платы за НИОКР.
                                      • +3
                                        Вот да, поддержу GoldJee
                                        Выдувание солнечным ветром — не главная проблема марсианской атмосферы. Банальная молекулярная физика заруливает, к сожалению, сильнее.
                                        У молекул газа есть собственная скорость движения, которая зависит от температуры, молекулярной массы и показателя адиабаты (по-школьному, количества степеней свободы). Для газа в целом это величина статистическая и подчиняется, при более-менее нормальных условиях, распределению Максвелла. Чем выше температура, чем меньше молекулярная масса и чем проще молекулы, тем их средняя скорость выше. У некоторой части молекул в верхних слоях атмосферы скорость может оказаться больше первой космической, и тогда они просто улетят в космос.
                                        Земля, например, таким образом потеряла гелий (одноатомный газ с массой 4), которого во Вселенной, в общем-то, дофига (больше 25%). Тот гелий, что у нас всё-таки есть, это рожденные в радиоактивных распадах альфа-частицы, которые застряли в толще земной породы.
                                        А вот Марс слишком лёгкий, чтобы удерживать молекулы воды, азота и кислорода. Его гравитации хватает только на CO2, трёхатомный газ с массой 44. И что с этим делать — совершенно непонятно.
                                        • 0
                                          >И что с этим делать — совершенно непонятно.

                                          /пожимая плечами/
                                          Если имеем технологии вообще позволяющие заниматься терраформированием и созданием атмосферы то проводить раз в десятки-сотни лет регулярное ТО атмосфере и восполнять улетевшее — вообще не будет проблемой. И будет эдакая Пандора из «Аватара» — атмосфера углекислотно-кислородная, тепло, и для прогулки достаточно респиратора с молекулярными фильтрами…
                                          • 0
                                            Выдувание солнечным ветром — не главная проблема марсианской атмосферы. Банальная молекулярная физика заруливает, к сожалению, сильнее.
                                            Она скорее даже выдуманная — Земля скажем, теряет даже больше газов благодаря магнитному полю, чем если бы его не было.
                                            А вот Марс слишком лёгкий, чтобы удерживать молекулы воды, азота и кислорода. Его гравитации хватает только на CO2, трёхатомный газ с массой 44. И что с этим делать — совершенно непонятно.
                                            Атмосферы Марса и Земли пришли к текущему состоянию не сразу — они эволюционировали вместе с планетами 4,5 млрд лет. Если как-то разогреть Марс сейчас — это увеличит массу атмосферы примерно в три раза, за счёт сублимации газов из марсианских полярных шапок и подповерхностных залежей по всей планете. Сопутствующего повышения температуры (за счёт парниковых газов) и давления — должно хватить для существования на поверхности Марса жидкой воды и растений.

                                            Сдуваться это всё будет миллионы лет (сейчас Марс теряет 1-100 тонн газов за сутки) — вполне достаточно времени для того, чтобы успеть придумать технологию как перенаправлять небольшие углекислотные кометы и астероиды в атмосферу Марса. Даже небольшого завода, перерабатывающего какие-нибудь марсианские породы в газы — будет достаточно, для поддержания устойчивого состояния атмосферы.
                                            • +1

                                              Однако же CO2, даже при околоатмосферном давлении, все равно потребует полностью изолирующего костюма, который будет лишь немного легче и удобнее полноценного скафандра. Слишком токсичен углекислый газ, сложно обеспечить под маской его концентрацию менее 0,1-0,2%, когда вокруг 100%. И даже на кожу он в такой концентрации действует и ее придется защищать.
                                              Поэтому терраформировать Марс надо аргоном.

                                              • +1
                                                > Слишком токсичен углекислый газ, сложно обеспечить под маской его концентрацию менее 0,1-0,2%

                                                Таки я вас умоляю. Википедия гласит, что хоть какие-то эффекты начинаются от концентрации 1%. То бишь концентрация меньше процента вообще ни на что не влияет.
                                                • 0
                                                  Да он вообще не токсичен, можно сказать. То, что в атмосфере с высоким содержанием СО2 барахлит газообмен — чистая физика, отравлением это назвать можно лишь с очень большой натяжкой.
                                                  • 0

                                                    При 800 ppm работоспособность (включая интеллектуальную) заметно снижается. А при 1% возникают неприятные ощущения, а работать при такой концентрации довольно тяжело. Знаю по опыту. А на Марсе люди не прохлаждаться будут.

                                                    • +1
                                                      Скорее всего, это не от углекислого газа. Вы выделяете ещё кучу всего, и мебель и т. п. выделяет. А СО2 попросту из этого всего удобнее мерять.
                                                  • 0
                                                    >Поэтому терраформировать Марс надо аргоном.

                                                    Во1х углекислота это корм для бактерий, для дальнейшего терраформинга.
                                                    Во2х с углекислотой в отношении жизни и безопасности человека в общем-то проще чем с аргоном. Опасный избыток СО2 человек заметит сразу, а вот нейтральным газом — запросто не заметишь как надышишься и склеишь ласты. Код для рефлекса удушья-то писали «на отвяжись», задали реакцию на один параметр и ладно…
                                                    • +1
                                                      От переизбытка аргона ничего не будет. От переизбытка углекислоты — будет, она не сможет нормально удаляться из крови и всё, капец. Человек не успевает особо среагировать, просто хлоп — и потеря сознания. В винных погребах немало народу так погибло.
                                                      • +1
                                                        >От переизбытка аргона ничего не будет.

                                                        Это опасное заблуждение. Гаражных аргонщиков довольно регулярно находят по сценарию «варил-варил, спустился в подвал-не заметил как отключился, через день-два хватились — а поздно».

                                                        >Человек не успевает особо среагировать

                                                        Но шанс почувствовать удушье вовремя все же есть, и изрядно больший, чем у нейтрального.
                                                  • +2
                                                    сейчас Марс теряет 1-100 тонн газов за сутки
                                                    среднего металлургического комбината хватит, чтобы перекрыть это потерю своими выбросами.
                                                    • 0
                                                      Только надо для него для начала «вбросы» найти.
                                                      • 0
                                                        Оксида железа там полно. Нужно придумать чем восстанавливать. Водород, полученный электролизом воды сойдёт. Жутко энергозатратное производство, но на Марсе, в отличии от Земли можно строить АЭС любых масштабов, не заморачиваясь с биозащитой и утилизацией отработанного топлива.
                                                        • 0
                                                          А можно нескромный вопрос? Где здесь те газы, которые вы собрались выделять в атмосферу?
                                                          • 0
                                                            Основной массы выбросов — углексилоты конечно же не будет. Но оксиды примесей в виде газов точно должны образоваться. Местная руда — явно не чистый Fe2O3, и после физического обогащения логично прожечь сырье в присутсвии кислорода (кислород всё равно лишний после электролиза) чтобы избавиться от неметаллических примесей. Так что выбросы будут, но меньше.
                                                            • 0
                                                              Расскажите подробнее, как Вы планируете восстанавливать железо из оксида?
                                                              • 0
                                                                1. Максимально обогатить руду физическими процессами. Как — не знаю, я не металлург, наверное, теми же методами, что и на Земле.
                                                                2. Нагреть сырье до температуры плавления, пропустить через расплав кислород или смесь углекислоты с кислородом чтобы выжечь неметаллы (в первую очередь, серу).
                                                                3. Пропустить через расплав водород чтобы восстановить железо Fe2O3+H2->2Fe+3H2O
                                                                Водород и кислород получать электролизом из местной воды, на Марсе есть лёд. Волне возможно что на Марсе руда не содержит неметаллов и прожигание не имеет смысла. Может, нагревать сырьё до плавления также не обязательно, работать с нагретым порошком.
                                                • +3
                                                  > при помощи громадного диполя или же двух равных и противоположно заряженных магнитов.

                                                  А что, магнитные монополи уже открыли?

                                                  Ну и непонятно, для чего его именно в точку Лагранжа надо сувать, когда можно просто на марсианскую орбиту запустить. И не надо будет эти 320 марсианских радиусов магнитным полем закрывать.

                                                  Можно было бы и вовсе на поверхность поставить, но здесь приблизительно понятно, чем это плохо — во-первых, ионы будут лететь в атмосферу (с чем мы, собственно, боремся), а во-вторых, ежели мы её с Земли везём, не надо лишний раз тратить энергию на посадку.
                                                  • +1
                                                    Про магнитные монополи полностью согласен.

                                                    А вот про «320 марсианских радиусов» нет. На самом деле магнитный «зонтик» должен быть немного ближе к Солнцу, чем L1, так как необходимо учесть давление на него солнечного ветра. А «везти» его, вероятно, надо не с Земли, а с Марса. Вот тебе и «дело» для «Марсианской Колонии имени Э. Маска»
                                                    • 0
                                                      Ну так это, надо учитывать не только давление солнечного ветра, но и тот факт, что магнитным полем надобно закрывать Марс полностью. А вот это, на мой взгляд, на расстоянии в 320 радиусов будет проблематично. Чуть какая турбулентность — и всё на Марс полетит. То бишь нужно очень большое (по размеру) магнитное поле, чтобы всё загородить. А ежели магнит вращается по орбите, скажем, в двух марсианских радиусах, то можно делать магнитосферу всего ничего порядка пяти радиусов, тогда Марс всё время будет находиться в «ушах» магнитосферы. И давление солнечного ветра при таком раскладе не надо учитывать — оно половину времени будет давить вперёд, а половину назад, итого вряд ли превысит трение спутников об атмосферу на околоземной орбите.

                                                      > А «везти» его, вероятно, надо не с Земли, а с Марса. Вот тебе и «дело» для «Марсианской Колонии имени Э. Маска»

                                                      Ну это, на Марсе-то технологической цепочки нет. И вряд ли в обозримом будущем дойдёт до производства на Марсе гигантских магнитов в промышленных количествах. А ежели когда-то дойдёт — тогда там наверняка далеко не только последователи Э. Маска будут.
                                                      • 0
                                                        А ежели магнит вращается по орбите, скажем, в двух марсианских радиусах,
                                                        То большую часть времени его поле Марс прикрывать вообще не будет. Плюс точки либрации L1 в системе Солнце — Марс в том и состоит, что она постоянно находится на прямой, соединяющей центр Солнца и центр Марса, и расположенный там «магнитный зонтик» прикрывает именно Марс.

                                                        Ну это, на Марсе-то технологической цепочки нет.
                                                        Сейчас такой цепочки нет нигде, её, в любом случае, предстоит создать с нуля. Но на Марсе есть материал и сырьё для производства топлива (в обоих случаях прежде всего углекислота), а глубина гравитационного колодца намного меньше. По всей видимости это должен быть сверхпроводящий электромагнит, размещенный на ажурном углепластиковом каркасе.
                                                  • +2
                                                    А для Земли такое же сделать не хотят? Не будет радиационных поясов и ближний космос станет гораздо доступнее.
                                                    • 0
                                                      Пожалуй, первая здравая конструктивная идея на странице)
                                                      • 0
                                                        первая здравая конструктивная идея

                                                        Если/когда технологии и энергетические резервы позволят человечеству создавать подобные астро-инженерные сооружения, проблема радиационных поясов к тому времени давным-давно перестанет быть проблемой, экипажи и пассажиры звездолетов будут надёжно защищены поли-титановыми корпусами и генераторами мю-поля :D

                                                    • 0
                                                      «У природы нет плохой погоды», надо исправлять не мир, а себя — электронный мозг столько проблем решит.
                                                      • +2
                                                        Электронные мозги — куда более нежная и требовательная во всех смыслах штука чем мозги животного происхождения (в штатной комплектации). В сущности, это касается любой сложной техники, и по сути нет особых предпосылок что-бы это особо поменялось в обозримом будущем.
                                                        • 0
                                                          Толстое свинцовое покрытие не поможет?
                                                          • 0
                                                            А человеку не поможет? ИМХО, даже скафандр с экзоскелетом, сервоприводами и толстенной защитой куда проще и реалистичнее, чем любые идеи на тему электронного мозга.
                                                      • –1
                                                        Плюс, ещё щит повлияет на другие планеты СС. Это как — «повернём реки вспять!». По крайней мере, не в ближайшее время.
                                                        • 0
                                                          Каким образом?
                                                          • 0
                                                            Хотите сказать нет?
                                                            • 0
                                                              Хотите сказать «Да»? Объясните, каким образом щит будет влиять на другие планеты?
                                                          • 0

                                                            В "ближайшее время" — что? И какое время для вас является "ближайшим"? :D


                                                            P.S. Неужели кто-то этот фантастический проект всерьез рассматривает?! Ну, я понимаю — гиктаймс, да, Маск, межзвездные зонды, ИИ, завоевывающий Землю… Но нужно иногда все-таки спускать с небес на землю, отрываться от SciFi, и мыслить реалистично...

                                                          • 0

                                                            Использовать для генерации магнитного поля спутники Марса не получится? На поверхности планеты и на спутниках расположить ряд генераторов. Вращаясь вокруг Марса, спутники будут действовать как гигантское динамо.

                                                            • 0

                                                              Затормозит их и все, упадут на Марс. Там спутников-то, с гулькин нос кинетической энергии. Не Луна, пара каменюк.

                                                              • 0

                                                                Если легко затормозить, значит легко и разогнать. Ионные двигатели вполне справятся.

                                                                • 0

                                                                  Речь шла об использовании энергии спутников — а на ионные двигатели ее откуда брать?

                                                                  • 0
                                                                    Солнечная или ядерная энергия. Расположить реакторы и аккумуляторы на спутнике не сложная техническая задача. Тем более, что ионные двигатели могут работать месяцами при небольших тяге и расходе энергии.
                                                                    • 0
                                                                      При небольшой тяге — да. Но энергия им необходима в любом случае, аккумуляторами здесь не отделаешься.
                                                                      • 0
                                                                        Это уже технические проблемы. Принципиальна сама возможность использования астероидов или спутников на орбите для генерации магнитного поля. И это будет проще, чем строительство орбитальной конструкции с нуля.
                                                                        • 0
                                                                          А почему «с нуля»? Что мешает использовать материал астероидов для строительства астроинженерных сооружений вообще, и сверхпроводящего электромагнита для защиты Марса от солнечной радиации в частности? При этом коэфициент полезного использования материала астероидов у такой системы явно будет больше.

                                                                          Кстати, в отличии от спутников Земли и Марса, эта система должна находиться на орбите вокруг Солнца, и это не «кеплеровская» орбита.
                                                                          • 0
                                                                            Строительство орбитальной конструкции с нуля — имелось в виду возведение конструкции в космосе из созданных искусственно компонент (не важно из каких материалов). Не с нуля — использование в качестве базы поверхности и недр готового небесного тела (астероиды/естественные спутники).
                                                                            Но суть не в этом, в первом посте я имел ввиду использование эффекта динамо-машины при вращении сооружений вокруг Марса. Т.е. взаимодействие источников магнетизма на орбите и поверхности Марса должно создать защитное магнитное поле.
                                                                            Под базу на орбите по моему мнению как раз лучше использовать спутники Марса или привезенные астероиды. А для управления орбитой — ионные двигатели на поверхности тел.
                                                                            • 0
                                                                              Я не понял. Получается так, что если я привожу откуда-то некие «компоненты» и строю из них сооружение — это строительство «с нуля» (Вариант 1). Если я привожу некие компоненты, и монтирую их на поверхности астероида или спутника, то это строительство не с нуля.

                                                                              А если я привожу некую установку (или установки), и она начинает перерабатывать материал астероида (в данном случае интересны углистые хондриты), извлекая из него сырьё и изготавливая из этого сырья углепластиковый каркас и сверхпроводящие обмотки — это как будет, строительство с нуля или не с нуля?

                                                                              А ведь именно такой метод строительства астроинженерных сооружений (самых разных) наиболее перспективен.
                                                                              • 0
                                                                                Хоть привозить, хоть изготавливать на месте — без разницы. Понятие «с нуля» относится именно к месту строительства.
                                                                                Собирать модули в космосе, как станцию МКС — это «с нуля». Монтировать на поверхности астероида/спутника — это не «с нуля».
                                                                              • 0
                                                                                А если я привожу некую установку (или установки), и она начинает перерабатывать материал астероида

                                                                                По терминологии dvserg — «с нуля». Под «не с нуля» он понимает использование небесного тела в качестве элемента конструкции.
                                                                                • +1
                                                                                  Да бог с ним. С моей точки зрения для такого рода сооружений намного эффективнее использование материала, добытого из небесных тел для изготовления конструкций, чем использование самого небесного тела как элемента конструкции.

                                                                                  ИМХО, даже при строительстве «корабля поколений» и «циклера» лучше переработать материал небесного тела и использовать добытые конструкционные материалы отдельно, а шлаки — для создания метеритной и радиационной защиты — отдельно.

                                                            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.