я вам не поверю, пока на практике не покажете
Плазменная технология позволит обеспечить будущие марсианские колонии кислородом
Очевидно, что будущему человеческому поселению на Марсе понадобится постоянный источник кислорода для того, чтобы человек мог осуществлять свою деятельность в жестких марсианских условиях. В новом исследовании показано, что использование плазмы может помочь наладить эффективное производство кислорода на поверхности Красной планеты.
Марсианская атмосфера почти целиком состоит из диоксида углерода (примерно на 95,9 процента), в то время как остальное составляют аргон (1,9 процента), азот (1,9 процента), а также следы свободного кислорода, монооксида углерода, воды и метана, других газов. Большие количества диоксида углерода, который может быть разложен до кислорода и монооксида углерода, и низкая температура атмосферы (в среднем примерно -63 градуса по Цельсию) делают Красную планету подходящим местом для производства кислорода плазменным методом.
«Давление и диапазоны температур примерно в 96 процентах областей атмосферы Марса способствуют вибрационному возбуждению и последующему асимметрическому растяжению молекул, облегчая диссоциацию частиц в плазме», - рассказал главный автор нового исследования Васко Гуэрра (Vasco Guerra) из Лиссабонского университета, Португалия.
Кроме того, еще одним продуктом плазменного метода получения кислорода станет монооксид углерода, который может быть использован в качестве ракетного топлива, подчеркивает Гуэрра.
Однако, хотя исследование Гуэрры и его коллег показывает принципиальную осуществимость метода плазменного разложения диоксида углерода, который может сыграть ключевую роль при получении кислорода на Марсе, для воплощения предложенной технологии в жизнь потребуется большое число исследований. Согласно оценкам авторов работы для завершения разработки предлагаемой технологии потребуется около пяти лет.
Исследование вышло в журнале Plasma Sources Science and Technology.
(Добавил: Hot Temp)
Суть этой идеи в том, что можно поджечь плазму без всяких камер и насосов.
Просто электроды в атмосфере. Далее про разложение то все понятно.
Но!!! Как они собираются "эффективно" сепарировать газы в плазме непонятно. Вообще говоря, все это добро отлично рекомбинирует между собой при охлаждении (при выходе из области тлеющего/дугового разряда).
//Как они собираются "эффективно" сепарировать газы в плазме непонятно//
NoOneElse, Марс такую процедуру проходил естественным образом в масштабе планеты, когда ещё был, как Венера чуть позже, только при разомкнутых контурах. И ещё ты попробуй представит себе солнце, как тлеющий разряд в большом объеме и почти, как дуговые, вспышки на солнце и тебе откроется многие нюансы электричества системы по контурному теорию. /ятд/
Воот!Достаточно взять с собой компактную камнедробилку,раздробить марсианский грунт,обеспечить его теплом и плазмуй сколько хочешь.
Разделить кислород и угарный газ можно методом сжижения (у них разные температуры кипения). Можно, наверное, так же использовать и молекулярные сита, т.к. молекулы у этих газов все-таки чуть-чуть отличаются по размеру.
Кто нибудь знает, почему художники рисуют Марс ядовито-оранжево-красным (как на картинке в начале статьи), хотя он буро-серый?
Rocketbarrel. "...почему художники рисуют Марс ядовито-оранжево-красным..."
- Да просто всё: эти космонавты - ну, на картинке которые - ожидают прилёт начальства с плановой проверкой. Вот и покрасили поверхность планеты в "правильный" цвет, чтоб избежать лишних вопросов.
DmitriyP - Да это же очевидно, что они (т.е. художники-космонавты) красят поверхность к приходу начальства - вопрос, почему они решили считать "правильным" ядовито-оранжево-красный, а не какой нибудь другой, менее агрессивный, цвет. Я, вот ни одной фотогафии от НАСА (и не от НАСА) не видел, где Марс был бы такого ядовито-агрессивного, "кислотного" цвета. Все бурое, да серое, кое-где даже синюшное.
Rocketbarrel. Интуиция подсказывает мне, что "Высокое Начальство" тоже не видело фотографий Марса - не по чину! Стало быть и отображение планеты в натуралльных цветах может вызвать естественный вопрос: почему на картине "красная планета" - серо-буро-синюшняя?!
Учитывая, что начальство запросто может оказаться с во-о-от такенными звёздами на погонах, художника-реалиста вполне могут посадить в ракету и отправить перекрашивать Марс в "правильный" цвет!)))
DimitriyP, Я этого как-то не учел. Мне до этого момента казалось, что "Высокое Начальство" только то и делает, что разглядывает фотографии Марса, чтобы избавиться от хандры и депрессии. В старые времена считалось, что хорошим средством от меланхолии является разглядывание географических карт, некоторые аристократы даже собирали для себя целые коллекции, и чуть поплохело - сразу разглядывать. В наше время географические карты рассматривать уже как-то несолидно - а вот фотографии Марса, вроде бы, самое то.
Хоть метод в новости, хоть предложенный в комменте Rocketbarrel, будучи реализоваными - цена каждого глотка кислорода будет золотой, или даже дороже :-)
Окупится, если цена энергии будет по цене мусора или дешевле.
А что не так с марсианским льдом? Почему вдруг решили переключится на "тощую" атмосферу?
Кто может объяснить, как можно использовать монооксид углерода в качестве ракетного топлива? У меня есть предположения, но они больше на извращения похожи, может на Марсе СО сильно горючим становится?
Otzzi - "будет золотой" - это вряд ли. На Земле, при хоть немного массовом производстве жидкий кислород сравнительно дешев. Тут для его получения нужно так же разделить воздух на азот и кислород - процесс по затратам примерно такой же, как разделения смеси кислорода и угарного газа. Главные затраты энергии - это превращение углекислого газа из марсианской атмосферы в смесь кислорода и угарного газа. Сколько на это нужно энергии? Да примерно столько же, сколько выделяется при сгорании соответствующего количества топлива, процесс-то обратный. Ну, и КПД нужно учитывать. Так что если есть ядерный реактор или хотя бы какая-никакая солнечная электростанция - то кислорода и угарного газа можно наделать столько, сколько нужно. Главное - не угореть, т.к. СО вельми ядовит.
"Блин, за что и кто минусуют???"
nazar2, "минусуют" люди за тупость! Точнее ее проявление в виде тупых высказываний.
Это яркий пример инженерного кретинизма, вызванного недостатком общего образования. У К. Пруткова об этом сказано так: "Специалист подобен флюсу -- полнота его односторонняя".
NoOneElse, насчет Назарушки вы ошибаетесь: люди его ценят на +19, а вот модераторы опустили до +2. )))
У нас с вами прямо противоположная картина: здешняя публика к нам лояльности не проявляет, и только модераторы поддерживают нас на плаву. )))
Хм... Вы правы. Ну спасибо модераторам:)
Но тогда я (и вы тоже) ошиблись про людей! :) Тут Otzzi высказал предположение, что они инопланетяне с того корабля, что взорвался над Тунгусской. А теперь шифруются и общаются тут на Астроньюсе.
Очень может быть!
Проще наверно засадить Марс лесами, разводить водоросли.
Вместе с тем Химики из США продемонстрировали простой способ прямого образования из углекислого газа молекулярного водорода и атомарного углерода. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science.
Молекулярный кислород и атомарный водород ученые получили при помощи действия на углекислый газ высокоэнергетического ультрафиолетового излучения от пары лазеров.
Наверно можно както получить кислород и с помощью электролиза оксидов, полученных из СО2 по аналогии с производством алюминия
dilettant, так то известная проблема. Льда водяного на Марсе вроде бы достаточно много, но на поверхности он лежит только в полярных областях - в виде полярных шапок. В средних и м.б. даже экваториальных широтах лед может быть в виде подземных залежей или в виде мерзлоты - во всех случаях его нужно сначала найти, потом добывать, что технически несколько сложно. Атмосфера есть везде, и "насосать" ее во много раз проще, чем добывать лед. Можно получить воду из атмосферы, но ее (воды) там очень мало, много будет возни и затраты энергии большие. А вот получить углекислый газ - элементарно, его там полно. И из углекислого газа можно сделать жидкий кислород (окислитель!) и жидкий угарный газ (ракетное топливо!) - и, пожалуйста, можно лететь домой. По своим параметрам пара жидкий кислород + жидкий угарный газ хуже чем пара жидкий кислород + керосин, но приблизительно соответствует паре жидкий кислород + этанол (т.е. спирт). Минус в использовании пары кислород + СО в том, что для возвращения на Землю нужна будет 2-х ступенчатая (или м.б. 1,5-ступенчатая) ракета, но просто одноступенчатой не хватает! Чтобы в условиях Марса для перелета на Землю стало достаточно одноступенчатой ракеты - нужно применять пару кислород + метан. А гореть в марсианской атмосфере сможет разве что фтор )).
dilettant, уточнение: СО (т.е. угарный газ) отлично горит, что в кислороде, что на воздухе. То, что раньше называлось "светильный газ", состояло в основном из СО, и это использовали в газовых фонарях. Минус - высокая токсичность и не слишком высокая удельная теплота, выделяемая при горении.
dilettant, с топливом давно уже предлагается такая схема: взлетно-посадочный марсианский модуль берет с собой запас водорода, который на поверхности Марса долго и мучительно преобразует в кислород и метан (с использованием подручного углекислого газа). Это технически нетривиально, но по массово-энергетическим показателям существенно выгоднее.
Awwal112 и itatel, вот уж не думаю, что на Марсе возможна реализация мечтаний алхимиков... даже путем долгих и мучительных преобразований. )))
А у меня ещё лучше идея. И звучит она так: "Технология по доставке с Земли позволит обеспечить будущие марсианские колонии кислородом"
dr_ovosek, в теории всё реально (реакция Сабатье и элктролиз воды), был бы водород и энергия. На практике, конечно, там встает целый ряд прикладных проблем, а сама схема получается переусложненной и зависящей от бесперебойной работы всех агрегатов в марсианских условиях.
Teylor, ваш метод, безусловно, прост как два пальца и лишен значительных рисков, но изначально ставит судьбу колонии в завтсимость от непрерывных и довольно дорогостоящих поставок кислорода - при том, что на Марсе недостатка в этом элементе в общем-то нет.
Awwal112, ну так и аппарат для кислородоварения на Марсе может сломаться. Запасы провизии и кислорода должны быть с запасом как на МКС. Ведь никто в панику не впадает,когда запуск провизии на МКС терпит неудачу. Так на Марсе будет. К тому же уверен,что помимо марсианской научно-исследовательской базы будет ещё паралельно орбитальная станция над Марсом. Она же первый корабль по прилёту астронавтов на Марс. И она же резервный корабль для отлёта на Землю
Ятд, дохлое дело, исследовать давно уже дохлую планету, надо исследовать живые планеты, а таковым является в нашей системе только Венера. Маянские астрономы изучали, как превратилась Звезда в горячую планету, нам следует изучать, как она превратится в "теплую" планету, как Земля.
Чтобы на Марс что-то тяжёлое приземлить, или примарсить(?), надобно уйму горючки сжечь, атмосферы-то нормальной нэту(!), парашюты не помогут, чем скорость снижения гасить прикажете?
dilettant, вообще-то, Челябинский метеорит взорвался на высоте, где давление ниже, чем на Марсе у поверхности, и к этому моменту его скорость упала на порядок. Кстати, на Марсе давление, равное земному на аналогичной высоте, означает существенно большую плотность. Так что тормозные свойства тамошнего воздуха не так уж и дурны.
dilettant, само собой горючки нужно много. И денег на все ого-го как много надо. Тем более этой самой горючки нужно чтобы долететь, нормально примарсится. Потом взлететь, домой лететь. И грузы разные курсировть туда-сюда часто будут. Ну что ж поделаешь, экспансия - штука не из дешевых. Он на военное присутствие США на ближнем востоке за последние 15 лет в триллионах расходы считают. Ну ничего, не обеднели:) Я же к чему все это клоню? А к тому, что для благополучного покорения Марса изначально с технической стороны нужно все по максимуму упрощать. Сводить все к деньгам и надежности. А вот затем постепенно искать альтернативу во всем. Ну вот посудите сами. Когда запускали первые ракеты в космос, старался ли кто при этом горючку сэкономить, или какую-нибудь ступень назад вернуть? Уверен, что хотели бы. Но это было далекоооо не главное. В марсианской экспансии нужно решить три самые основные проблемы. Центрифуга на корабле в полете, защита корабля и поселения от всех облучений, и как добиться выделения из бюджетов сотен миллиардом долларов. Все остальное вполне решаемо
Сама по себе горючка стоит копейки, по сравнению со всем остальным.
Помнится в фильме "Астронавт Фермер", главный герой спокойно прикупупил для своей частной пилотируемой ракеты цистерну топлива, не такие уж и большие деньги на то были нужны.
Можно на Марс доставлять ракетное топливо танкерами с Земли, а можно и на самом Марсе добывать, но сначала всёравно придётся всё, и не только горючку, везти с Земли!
Деньги (стоимость проекта) могут остановить экспансию человеков на другие планеты только в отсутствии политической воли. Даже страшилки типа "армаггедца" не сильно сподвигают на появление этой самой "политической воли", надо придумать очень "убойную" аргументацию, чтобы запустить проект "Экспансия".
Экспансия за бюджетные деньги возможна лишь при тотальном социализме. Из космических держав один только Китай социалистический. Но не до мозга костей. Китай просто с монополией власти. А капитализма у них достаточно. А значит экспансия всех игроков будет за частные деньги. А деньги идут туда где есть выгода. А какая может быть выгода с космоса? Добыча редких дорогих ресурсов,и туризм. Вот как только технологии дорастут до рентабельности какого-нибудь космического бизнеса, так сразу же молниеносно экспансия начнётся
dilettant, есть только два реальных стимула для экспансии (в самом широком смысле этого слова, как стремление к движению за границу) -- нажива и развлечения. Если прибыль и удовольствие превышают затраты и угрозы, то тут же появляется и "политическая" воля. Как только придумали технические средства -- достаточно надежные парусники, а потом пароходы -- европейцы расползлись по Земле, как плесень. Сейчас народы разносятся по всему свету, как споры, поездами, автомобилями, самолетами...
Teylor, Dilettant, горючка может и стоит копейки, сама по себе, но чтобы доставить на Марс, условно, один литр, надо сжечь десять тысяч, не считая уймы сопутствующих расходов.
Awwal112, совершенно верно! Тащить нужно много топлива, воды, кислорода,еду,жилой комплекс,научные инструменты,ну и саму ракету,на которой с Марса взлететь нужно будет. Но это всё не является технически невозможным. Просто стоить это будет сумасшедших денег. И риска очень много. Один просчёт как со Скипарелли,и куча потеряных средств,времени,и возможно жизней
Кстати, а есть какие-то приблизительные расчёты о том сколько по массе всего нужно с собой тащить?
Тейлор, Вы можете сами спокойно просчитать потребности марсианской колонии в расчёте на одного колониста/год.
Госдолга США вполне должно хватить на начальный этап. 😀
itatel: "Проще наверно засадить Марс лесами, ..."
itatel, вспомните замечательный фильм "Марсианин". Там нет ПОЧВЫ! Там даже бактерии передохнут (земные). Переть туда почву...
Впрочем, можно содержимое канализаций переправлять, что приведет к довольно быстрому образованию основы для почвы, а там и деревья можно подогнать, с травами вместе.
Otzzi, что-то я не слышал, чтобы где-нибудь сельчане закупали городское дерьмо на удобрение...
Otzzi, ну а какой в этом смысл? Строить поселения в куполах. Хотя... В принципе, когда там будут отели для туристов,то ботанические сады там точно будут. Туризм-это ключ колонизации Марса. Спрос будет однозначно. Рентабильность - само собой. Я вот что ещё думаю. А куда ещё в солнечной системе можно туристов высаживать? Именно высаживать, а не просто облет небесного тела. Необходима хотябы минимальная самостоятельная деятельность туриста. Типа, сыграть в хоккей на Европе, поплавать в метановом озере на Титане. Сделать семейной фото с обезянкой на Энцеладе с видом на Сатурн. А ещё круче выйти в открытый космос между кольцами Сатурна, сделать селфи, и какой-нибудь обломок собственноручно как сувенир домой прихватить:)
Teylor, осталось дожить до момента, когда полугодового дохода 5 % населения Земли будет достаточно для приобретения таких туров, а время и смертность при полетах к Сатурну не будет превышать таковые при плавании на туристическом корабле из Гонконга в Таиланд.
Otzzi: При будущем освоении марса могут сделать углубление глубиной км 30, там будет нормальное атмосферное давление и микроклимат, пригодный для растений в затем и человека.
Otzzi, почва растениям не слишком-то нужна. Растения можно выращивать даже на минеральной вате, или вообще без субстрата - "гидропоника". Лунный грунт в условия земной атмосферы, тепла, света и удобрений вполне плодороден.
Itatel, так вот зачем Маск хотел ядрену боньбу на Марс доставить. Углубление долбить. :-)
dr_ovosek, а Вы в китай прогуляйтесь, в деревни ихние, у них там ни один грамм дерьма не пропадает :-), потому китайцы, полагаю, своим дерьмом для Марса на всеобщее благо не поделятся.
....
Rocketbarrel, на минеральной вате или с помощью гидропоники - это все для земных условий, при нормальной атмосфере. Если Вы не в курсе, то ни одно земное растение ничего из почвы само! (как и наш кишечник без бактерий в нем живущих ни черта сам не извлекает из съеденной нами еды!) не извлекает, ему помогают в этом (осуществляют первичную обработку) как раз бактерии, каковых там нет. Да и гидропоника - для закрытых помещений. Так что почва в том или ином виде нужна по любому.
....
itatel, а чем тогда разница - вырыть в земле бункер 30 м глубиной и на Марс нефиг лететь :-) Душе ведь простору хочет, впечатлений от пейзажей и прочей фигни, а то ведь диссонанс когнитивный разовьется :-(
itatel, вырыть углубление на 30 км? Ну это же опять усложнение и без того сложного. Здравый смысл только там, где все упрощается до минимального порога надежности. Подумайте сами. Это же надо бурильные установки тащить на Марс. Устанавливать, обслуживать, подъем и уборка строительно мусора, куча разных инженерных приспособлений. А энергия? А как потом опустить и построить жилой комплекс? Это же сколько геморроя будет, мама родная! Упрощение - это сделать толстые стены комплекса, защищающие людей от всех плохих облучений