Красная планета - Марс
Проблема доступности и производства энергии на Марсе является одной из трех основных задач для предстоящей колонизации красной планеты. Энергетический потенциал на своем ходу в основном зависит от астрофизических характеристик планеты. Таким образом, короткое понимание среды Марса является обязательным введением в проблему энергии на Марсе.
Настоящее знание о марсианской среде является результатом более чем двух столетий внимательного наблюдения за его астрономическим видом, а в последнее время и его астрофизических особенностей на месте. Недавние измерения поверхности марсианской геологии, метеорологии и климата зафиксировали неожиданно неожиданный образ полностью пустынной планеты.
Марс - одна из самых заметных из семи планет в Солнечной системе, и поэтому ее открытие не может быть датировано, все же интерес к Марсу старый. С древних времен это можно было наблюдать с помощью шеи, а своеобразный красноватый взгляд на планету вызвал общую связь бедной планеты с концепцией войны. Бог войны и планета, унаследовавшие его имя, спровоцировали, еще от древности, любопытства и споров по самым разнообразным темам. Эти споры находятся на максимуме прямо сейчас относительно обитаемости Марса.
Красная планета обязана своим цветом по-прежнему необъяснимым причинам, где основной актер, как представляется, еще нераскрытой химией оксидов железа. Карта визитов Марса быстро растет по количеству данных и теперь довольно хорошо известна (Bizony, 1998), как мы видим из последующего описания.
верхний
Марс, видимый до космической эры
Поскольку знание о Солнечной системе постепенно расширялось, от оптических наземных наблюдений до настоящих астрофизических исследований на месте, Марс появляется как четвертая планета, начиная с Солнца. Красноватая планета неба, хорошо видимая глазами в горле, привлекла самые многочисленные комментарии в то время относительно присутствия жизни на дополнительной земной планете.
На всех остальных восьми планетах, кроме Плутона-Харондублета, Марс выравнивается к странному правилу, вращаясь вокруг Солнца на расстоянии, которое приблизительно равно √2 от Земли. Это означает, что за грубой 149, 6 мил км земной полуосновной оси следует приблизительная протяженность 212 миль на Марс. На самом деле в центре Солнца находится 227, 92 мили км. Правило мощности Тиция-Боде, измененное несколько раз, но первоначально описываемое как a = (4 + 3 x sgn nx 2 n-1) / 10 | n = 0, 9 дает лучшее распределение.
Таблица 1. Марс в правиле Тиция-Боде (астрономические единицы)
| планета | N | Правило Тиция-Боде | Фактическая полуосновная ось |
| Меркурий | 0 | 0, 4 | 0, 39 |
| Венера | 1 | 0.7 | 0, 72 |
| Земля | 2 | 1, 0 | 1, 00 |
| Марс | 3 | 1, 6 | 1, 52 |
| Астероиды | 4 | 2, 8 | 2, 80 |
| Юпитер | 5 | 5, 2 | 5, 20 |
| Сатурн | 6 | 10, 0 | 9, 54 |
| Уран | 7 | 19, 6 | 19, 20 |
| Нептун / Плутон | 8 | 38, 8 | 30, 10 / 39, 20 |
| Sedna | 9 | 77, 2 | 75, 00 |
Сразу видно, что первичный поток солнечной радиации примерно в два раза меньше для Марса, чем для Земли. Точнее, это соотношение равно 2.32. Это наблюдение надолго показало, что климат на Марсе намного холоднее, чем на Земле. Однако это не устранило веру в то, что красная планета может быть населена высшей цивилизацией. Тем не менее, начиная с некоторых чрезмерно оптимистичных утверждений Николаса Камилла Фламмариона (Flamarion, 1862) и других учеников 19-го века, планета Марс на протяжении столетия считалась представляющей собой своего рода жизнь, по крайней мере, микробную, если не превосходила все. Слух о каналах Марса все еще впечатляет человеческое воображение.
Когда начали появляться оценки относительно атмосферы Марса и цифры, такие как 50 мбар или 20 мбар для давления воздуха на марсианскую землю, были продвинуты (Jones 2008), была выражена неохотная волна неодобрения. Это было похоже на то, что все надеялись, что Марс - это обитаемая планета, что у нас есть братья на других небесных телах, и человеческий род не является более одним во Вселенной. Поскольку все больше данных накапливалось из спектроскопических наблюдений, любая линия излучения или поглощения на поверхности Марса была немедленно связана с возможным существованием биологических эффектов.
Даже в середине 20-го века такая же манера сохранялась. В своей книге « Жизнь во Вселенной » Опарин и Фесенков описывают Марс в 1956 году как потенциальное место для биологических проявлений (Опарин и Фесенков, 1956). Следующие два выдержки из этой книги имеют отношение к заявленным каналам и биологической жизни на Марсе:"
,
до настоящего момента не образуется единодушного мнения об их природе, хотя никто не сомневается, что они представляют собой реальные образования на планете (Марс)
,
»И в конце книги« На Марсе »необходимые условия для появления и развития жизни были всегда суровыми, чем на Земле. Не может быть и речи о том, что на этой планете не может существовать какой-либо высшей формы растительной или животной жизни.
Однако для жизни, в низших формах, существует возможность существовать там, хотя она не проявляется в космическом масштабе.
верхний
Причины и затраты на терраформирование Марса
Атмосфера Тушеного Марса и сделать ее более похожей на Землю. Атмосфера Земли составляет около 78% азота и 21% кислорода и примерно в 140 раз толще атмосферы Марса. Поскольку Марс настолько меньше Земли (около 53% от радиуса Земли), все, что нам нужно сделать, - это принести около 20% атмосферы Земли на Марс. Если бы мы это сделали, не только Земля была бы относительно незатронута, но и атмосфера Марса, хотя она была бы тонкой (поскольку сила гравюры на Марсе составляет лишь около 40% от того, что она есть на Земле), была бы дышащей, а около эквивалентная консистенция дыхания воздуха в Санта-Фе, Нью-Мексико.
Так что это хорошо; дыхание хорошее. Марсу нужно много разогревать, чтобы поддерживать земную жизнь. Марс холодный. Марс проклят. Ночью зимой температура на Марсе снижается примерно до -160 градусов! (Если вы спросите: «Celcius или Fahrenheit?», Ответ первый, затем другой.) Но есть легкое решение для этого: добавить парниковые газы. Это приводит к включению солнечного света, но предотвращает утечку тепла. Чтобы удержать Марс примерно на той же температуре, что и Земля, все, что нам нужно сделать, это добавить достаточное количество углекислого газа, метана и водяного пара в атмосферу Марса. Хочешь знать что-нибудь аккуратное? Если мы собираемся переместить 20% нашей атмосферы, мы можем захотеть переместить на нее 50% наших парниковых газов, решая некоторые из наших экологических проблем в этом процессе.
Эти парниковые газы сохранили бы температуру на Марсе и согрели бы планету, чтобы расплавить ледяные шапки, покрывая Марс океанами. Все, что нам нужно было сделать, это привести некоторые формы жизни и, очень быстро, они будут умножать и покрывать жизнь олова Марса. Как мы видим на Земле, если вы даете жизнь подходящей среде и семенам подрастания / разрастания, она очень быстро заполняет ее. Таким образом, перспективы жизни на планете с земной атмосферой, температурными диапазонами и океанами превосходны. С океанами и атмосферой Марс больше не будет красной планетой.
Это станет синим, как Земля! Это также было бы полезно, когда Солнце нагревалось в течение нескольких сотен миллионов лет, так как Марс все еще будет пригодным для жилья, когда океаны на Земле будут кипеть. Но есть одна проблема: у Марса нет такой Земли, которая могла бы заставить Марс быстро потерять свою атмосферу и вернуться к пустынной пустыне, что сейчас: у Марса нет магнитного поля, чтобы защитить его от Солнечный ветер.
Магнитное поле Земли, поддерживаемое в нашем расплавленном ядре, защищает нас от солнечного ветра. Марсу нужно дать магнитное поле, чтобы защитить его от солнечного ветра. Это может быть достигнуто путем постоянного намагничивания Марса, так же, как вы намагнитили железный блок, чтобы сделать магнит, или повторно нагрев ядро Марса, чтобы сделать центр планеты расплавленным.
В любом случае это позволяет Марсу иметь собственное магнитное поле, защищая его от солнечного ветра (так же, как Земля защищается нашим магнитным полем) и позволяет ему сохранять свою атмосферу, океаны и любую жизнь, которую мы там разместили, Но это не говорит нам, как выполнить эти три вещи. Третий нам кажется особенно сложным, поскольку для этого потребуется огромное количество энергии. Тем не менее, если вы хотите терраформировать Марс, просто эти три шага дадут вам живую планету.
Гипотетический процесс создания другой планеты, более похожий на Землю, был назван терраформированием, а terraforming Mars - часто упоминаемая возможность в обсуждениях терраформирования. Чтобы сделать Марс пригодным для жизни людям и земной жизни, необходимы три основные модификации. Во-первых, давление атмосферы должно быть увеличено, так как давление на поверхность Марса составляет лишь около 1/100-й от Земли.
Атмосфере также потребуется добавление кислорода. Во-вторых, атмосфера должна быть согрета. Теплая атмосфера подогревала большое количество водяного льда на Марсе, разрешив третью проблему, отсутствие воды.
Террафинговый Марс, создавая свою атмосферу, может быть инициирован повышением температуры, что приведет к возвышению огромных запасов льда на планете планеты и станет атмосферным газом.
Текущая средняя температура на Марсе составляет -46 ° C (-51 ° F), с минимумами -87 ° C (-125 ° F), что означает, что вся вода (и много углекислого газа) постоянно заморожена.
Самый простой способ повысить температуру, по-видимому, заключается в введении в атмосферу больших количеств ХФУ (хлорфторуглеродов, высокоэффективного парникового газа), что может быть сделано путем отправки ракет, заполненных сжатыми ХФУ, на столкновении с Марсом. После удара ХФУ будут дрейфовать по всей атмосфере Марса, вызывая парниковый эффект, который повысит температуру, что приведет к сублимированию СО 2 и дальнейшему продолжению потепления и атмосферному накоплению. Сублимация газа создавала бы массивные ветры, которые поднимали бы большие количества частиц пыли, которые еще больше нагревали бы планету путем прямого поглощения лучей Солнца. Спустя несколько лет наибольшие пыльные бури ослабеют, и планета может стать пригодной для жизни некоторым типам водорослей и бактерий, которые будут служить предшественниками всей другой жизни. В среде без конкурентов и в изобилии в CO 2 они будут процветать. Это было бы самым большим шагом в плане террассирования Марса.
верхний
Вывод
Проблема создания звукового источника энергии на Марсе имеет первостепенное значение и связана с способностью транспортировки с Земли на Марс, очень ограниченной на ранних стадиях колонизации Марса и способностью производить грубые материалы на месте. Следовательно, самым важным параметром, который будет определять выбор для того или иного средства производства энергии, будет удельный вес силовой установки. Помимо того, что ядерные источники, которые, скорее всего, столкнутся с серьезной оппозицией для широкомасштабного использования, единственный применимый источник, который остается в силе, является солнечным. Поскольку солнечный поток почти на четыре секунды слабее на Марсе, чем на Земле, эффективность ПВХ остается весьма сомнительной, хотя она выступает в качестве основного кандидата.
Вот почему конструкция ускорителей с воздушным ускорением, создающих гравитацию, выглядит как потенциальное решение, особенно когда грубые материалы будут доступны на поверхности Марса. Тепловой КПД ускорителя для производства тяги большой мощности и двигателя холодного воздушного турбины остается очень высоким и привлекательным. Большая область массива солнечных отражателей по-прежнему остается одним из основных недостатков системы, которой можно управлять, создавая очень легкие солнечные зеркала, но все же очень жесткие, чтобы выдерживать ветры на поверхности Марса.
ИСТОЧНИК: Потенциал солнечной энергии на Марсе - Драгос Рональд Ругеску и Раду Дан Ругеску