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)]

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.