Бомбить или не бомбить?

[antihydrogen]

Да, я тоже хочу сказать свое краткое, но мудрое слово по поводу предложения терраформировать Марс методом термоядерной бомбандировки полюсов.

Очевидно, что минимальным критерием пригодности для (земной) жизни является возможность существования жидкой воды на поверхности при комнатной температуре (забудем пока про воображаемые чудеса генной инженерии). Для того, чтобы поднять температуру кипения воды на среднем уровне поверхности Марса до 17 градусов Цельсия, необходимо увеличить давление в три раза. Для этого нужно добавить в его атмосферу 5·10¹³ тонн газов. Если делать это путем испарения сухого льда с полюсов, потребуется количество энергии, эквивалентное 7500 гигатонн тротила, в 15 тысяч раз больше суммарной мощности бомб, взорванных на Земле за все время ядерных испытаний. Придется добыть и дотащить до Марса 100 тысяч тонн дейтерида лития-6...

Можно подумать над другим механизмом - присыпать полярные шапки пылью от ядерных взрывов, увеличив их альбедо. Если всего один процент падающего на Марс солнечного света пустить на испарение сухого льда, необходимое повышение давления будет достигнуто всего за 6 лет.

Но вот то, что сейчас полярные шапки пылью не покрыты, несмотря на то что пыль витает над всей поверхностью, указывает на то, что эффект будет очень нестойким. Испаряющийся CO2 создает мощные ветры, которые уносят пыль на экватор.

Comments

[Андрей Гаврилов (from livejournal.com)]

что касается Марса и Луны - надо заметить, что вы забыли учесть солнечную постоянную. Так-то на Луну падает энергии солнечного излучения в 1.18961237 больше, чем на Марс, а на Меркурий - в 16.7034614 раз больше (что сразу показывает, что про "чисто Луну" вы правы (на счет "тупо подогреваем, освещая весь Марс", - КПД преобразований таки все съест), а вот с Меркурием стоит даже так заморочиться (не говоря о более сложных схемам, о которых скажу ниже)).



На счет покраски ("но как, Холмс" (я про именно бактерий-черносмольниц это вопрошаю)) - конечно, все так, и про то, что концентрация на полюсах больший эффект даст.

И да, еще больший эффект, возможно, даст управление кометами/ астероидами (и способность быстро их уничтожить в заданной точке), что, с излучателями такой энергетики (умей мы хорошо фокусировать их энергию на расстояниях "вплоть до границ СС" (впрочем, сойдет и меньше)) это вообще не проблема.

Кстати, суперизлучатель не обязан излучать только в объемах падающей на тело солнечной энергии.

Всегда есть вариант - на небесном теле только сам излучатель, переизлучающий то, что распределенные излучатели переизлучают на тело. Т.е. смысл - в получении луча с лучшими характеристиками, например.

Т.е. это вариант "частично разобрали репликаторами Меркурий (вариант - Луну) - перевели его в "рой светлячков", переизлучающих на что-то, дающее луч лучшего качества/ лучше управляемый.


(BTW, мне сейчас, если честно, куда больше интересна ваша идея о "терраформировании Венеры поджариванием" - там окаянства больше, и новизны, шире "область непонятного (/ возможного)").

[antihydrogen.livejournal.com]

Да, забыл. В свое оправдание могу только сказать, что я сейчас в Австралии, и мои биоритмы пока не синхронизировались с местным временем.

Но ваши цифры тоже кажется содержат ошибку. У меня получается, что с учетом солнечной постоянной и площади Луна получает в два раза меньше чем Марс, а Меркурий - в 9 раз больше. С Меркурием вообще удобно - получаемая им энергия практически равна энергии, получаемой Землей.

По поводу Венеры - если греть атмосферу падением тел, то, полагая относительную скорость 50 км/с и учитывая, что вторая космическая у Венеры 10.3 км/с, получаем, что минимальная потребная сбрасываемая масса для улетучивания атмосферы равна 1/25 массы атмосферы Венеры. Масса атмосферы Венеры 4e17 тонн, значит нужно сбросить тело радиусом 1600 км (считая что тело имеет плотность равную плотности воды), если я нигде опять не ошибся.

[Андрей Гаврилов (from livejournal.com)]

у меня то было утро ответов из Австралии (ну, мое оправдание - лишь утро; да, у меня ошибка, по пересчету Меркурий получает от 8+, до 12.79 раз больше, чем Марс-по-расчету-со-средней солнечной постоянной; Луна - 0,6 от Марса, - в общем, цифры сходятся. Так что да, для Луны с излучателем на собираемой только на ней солнечной энергии - лишь точечные воздействия по полярным шапкам, и воздействия на кометы/ астероиды; про большее можно думать в варианте "ретранслятор"; А вот штык-штык молодец! Меркурий - порадовал! :)).



Про Венеру мне больше нравится вариант с "просто подогреем излучением суперизлучателя", как минимум - более интересен сейчас, больше неизвестного/ многообещающего/ просто привлекательного. Как/ насколько греть? Какие варианты/ стратегии есть? Как быстро улетучится? Как быстро будет остывать без атмосферы? Каковы стратегии заброски атмосферы кометами, какие оценки по времени, объемам, etc?
Есть ли привлекательные гибридные стратегии (в какой-то момент до сброса атмjсферы накидать комет для правильной геохимии)?

Ну давайте прикинем количественно

[antihydrogen.livejournal.com]

Начнем с того, что греть, очевидно, нужно только внешние слои атмосферы, поскольку температура в любом случае нужна очень большая, и при прогреве всей атмосферы начнет испаряться уже сама кора Венеры. В случае использования суперизлучателя, частоту суперизлучателя надо будет настроить на одну из полос поглощения углекислого газа. В случае нагрева падающими кометами, кометы предварительно придется распылить в пыль и газы.

Чтобы все нагретое тут же улетело в космос, не успев остыть за счет вторичного излучения, нужно чтобы среднеквадратичная скорость движения молекул стала выше, чем вторая космическая. Для Венеры для этого нужна температура около ста тысяч градусов. Чтобы поддерживать такую температуру, потребуется поток энергии на квадратный метр в сотни миллионов раз больший, чем получает Венера сейчас.

Можно конечно греть только небольшую площадочку, но минимально возможные размеры этой площадочки ограничены очевидным требованием - радиус площадки не должен быть меньше толщины слоя, поглощающего излучения (иначе атомы в основном будут не улетать в космос, а утыкаться в холодные стенки нагретого столба атмосферы). Это десятки километров. Значит, нужна мощность в сотни раз большая полной мощности света, падающего на Венеру от Солнца, а скорее еще на несколько порядков больше. При таком огромном потоке энергии, полное улетучивание атмосферы Венеры займет лет десять (для случая минимальной оценки нужной энергии, для "скорее еще" - менее месяца).

В общем, по всем параметрам, кроме скорости выполнения работ, прямой нагрев Венеры не выглядит практичным методом. А падающие кометы лучше использовать не для нагрева верхних слоев, а более эффективным способом.

Как говорят нам специалисты http://faculty.washington.edu/dcatling/Catling2009_SciAm.pdf, после взрыва "метеорита, убившего динозавров" (тм) поток раскаленных газов вынес в космос почти весь воздух, оказавшийся выше линии горизонта в точке взрыва. Это составило одну стотысячную часть земной атмосферы. То есть для убыли атомосферы в e раз потребовалось бы сто тысяч таких взрывов (и в следующие е раз - столько же...). В сумме это эквивалентно каменному телу радиусом 500км.

В случае Земли, затраты энергии на разгон собственно воздуха пренебрежимо малы по сравнению с затратами на разгон испарившегося камня. То есть КПД процесса мал, но зато оценка проще. На Венере воздух гораздо плотнее, КПД гораздо выше, но энергии газов может просто не хватить на разгон воздуха. Так что при оценке нужно исходить именно из энергии, а оценку исходя из энергии я уже давал комментарием выше - тела суммарным радиусом 1600км.

Р.S. Перепроверил свой расчет, оказалось что я ошибся на порядок, не 1600, а 160 км. Так что энергии в любом случае хватит, и суммарная масса тел, необходимых для обезатмосферивания Венеры должно практически совпадать с таковым для Земли, то есть в сумме эквивалентно телу радиусом 500км.

P.P.S.: Можно использовать более эффективный способ, не вызывающий колоссальных разрушений не поверхности Венеры, но требующий большей точности управления - пускать кометы или астероиды по касательной к поверхности, так чтобы они проходили только через атмосферу, сгребали воздух и уносили с собой. Количество требущихся для этого тел будет гораздо ближе к оценке, полученной из требующейся энергии, т.е. эквивалентно телу 160 км радиусом.

[Андрей Гаврилов (from livejournal.com)]

Про "греть атмосферу Венеры кометами" - это уже вариант терраформирования-Венеры-нагреванием-атмосферы за Вашим авторством (из тех, что были предложены здесь; первый - греть излучателем).

Насколько я понял, вы энергию разогрева считали, из расчета "все уйдет в тепло", так?
Т.е. если от оценки идти к реализации, то нужно будет думать, как избежать "большая часть ушла в космос" (излучение, выброс только близлежащих масс, без передачи ) и "большая часть ушла на разогрев коры" (отдельная головная боль); и прочих вариантов ухудшения (для нас) этой оценки.

В этом варианте нравится то, что при удаче, достаточно мало энергии может потребоваться (времени?) на разогрев. Не нравится - что придется полагаться на удачу (ну, сейчас, сходу, сказать "кого и как отложить" я не могу - потому это - гадания); и вообще - точка приложения этой энергии может оказаться слишком далеко; + ждать прилета, возможно, придется долго.

BTW, вопрос "сколько будет остывать без атмосферы", и "сколько тепла перейдет от нагретой атмосферы - коре" остается актуальным и для этого случая (просто добавляется вопрос про передачу тепла от непосредственного столкновения, впрочем, как раз об атмосферу Венеры разбить "без касания"(грунта) что-то, побитое на достаточно мелкие части, выглядит вполне решаемой задачей.