![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
vitus_wagnerАтмосфера Марса состоит из
углекислого газа 95.3%
азота 2.7%
аргона 1.6%
кислорода 0.13%
угарного газа 0.07%
водяного пара 0.03%
Если 95% имеющейся углекслоты куда-то деть (например, перевести в жидкую/твердую фазу. Это несложно - просто поднять давление до атмосферного, закачав марсианский воздух в какую нибудь емкость, и марсианской ночью само выпадет, даже детандер не нужен) то останется 50% углекислоты, 28% азота 17% аргона и чуть меньше полутора процентов кислорода. 0.7% угарного газа штука, конечно, неприятная, придется каталитически доокислить.
Водяной пар выпадет в жидкуюфазу еще раньше, в процессе сжижения углекислоты. Надо организовать процесс так, чтобы они выпадали раздельно.
Вода нам пригодится. Для фотосинтеза. Потому что при фотосинтезе на каждую молекулу CO2 нужна в среднем молекула H2O (исходя из брутто-формулы моносахаридов C6H12O6). Так что той воды ещё мало будет, чтобы связать весь углерод из оставшегося углеислого газа.
Образовавшася газовая смесь пригодна для фотосинтезирующих водорослей. После того, как они свяжут почти весь углерод из углекислого газа, у нас получится примерно 45% кислорода 33% азота и 20% аргона (можно посчитать точнее, но смысл?). Это немножко отличается от той смеси 40% кислорода 20 азота и 40 аргона, обсуждавшейся в предыдущем посте. Молекулярная масса такого воздуха всего 32, а не 35, но всё же лучше чем земные 29.
Из килограмма марсианской атмосферы получается несколько меньше 100 граммов такой смеси. При этом давление смеси, которой мы заполняем каньоны должно быть в 25 раз больше, чем давление на поверхности Марса.
Учитывая что плотность атмосферы Марса падает вдвое на высоте 10-12 км, а глубина каньона у нас как раз примерно столько, на один квадратый километр каньона нам нужен воздух с 125 квадрадных киломтетров Марса. Марс, впрочем, без воздуха не останется. Углекислый газ, который мы на первом этапе осаждали, мы на место вернем. Нам он не нужен.
Площадь Марса у нас составляет 144 миллиона квадратных километров. Площадь каньона Офир я как-то пока точно не мерял, но глаз - первые тысячи квадратных километров, Так что для заполнения первой очереди терраформированаия нам понадобится примерно десятые доли процента азота и аргона, содержащихся в атмосфере Марса. Если перекрыть все долины Маринера, то потребуются уже единцы процентов. Но этот процесс явно затянется на десятилетия.
Upd Если предположить что весь формальдегид, содержащийся в марсианской атмосфере, при всех вышеописанных манипуляциях останется в газовой фазе (что правдоподобно, потому что не так его там много, чтобы конденсироваться вместе с углекислотой), то в результирующем воздухе с давлением в четверть атмосферы, ПДК формальдегида будет превышен в 1000 раз. Поэтому при каталитическом доокислении CO, скорее всего, придется подбирать такой катализатор, чтобы и формальдегид окислил.
углекислого газа 95.3%
азота 2.7%
аргона 1.6%
кислорода 0.13%
угарного газа 0.07%
водяного пара 0.03%
Если 95% имеющейся углекслоты куда-то деть (например, перевести в жидкую/твердую фазу. Это несложно - просто поднять давление до атмосферного, закачав марсианский воздух в какую нибудь емкость, и марсианской ночью само выпадет, даже детандер не нужен) то останется 50% углекислоты, 28% азота 17% аргона и чуть меньше полутора процентов кислорода. 0.7% угарного газа штука, конечно, неприятная, придется каталитически доокислить.
Водяной пар выпадет в жидкуюфазу еще раньше, в процессе сжижения углекислоты. Надо организовать процесс так, чтобы они выпадали раздельно.
Вода нам пригодится. Для фотосинтеза. Потому что при фотосинтезе на каждую молекулу CO2 нужна в среднем молекула H2O (исходя из брутто-формулы моносахаридов C6H12O6). Так что той воды ещё мало будет, чтобы связать весь углерод из оставшегося углеислого газа.
Образовавшася газовая смесь пригодна для фотосинтезирующих водорослей. После того, как они свяжут почти весь углерод из углекислого газа, у нас получится примерно 45% кислорода 33% азота и 20% аргона (можно посчитать точнее, но смысл?). Это немножко отличается от той смеси 40% кислорода 20 азота и 40 аргона, обсуждавшейся в предыдущем посте. Молекулярная масса такого воздуха всего 32, а не 35, но всё же лучше чем земные 29.
Из килограмма марсианской атмосферы получается несколько меньше 100 граммов такой смеси. При этом давление смеси, которой мы заполняем каньоны должно быть в 25 раз больше, чем давление на поверхности Марса.
Учитывая что плотность атмосферы Марса падает вдвое на высоте 10-12 км, а глубина каньона у нас как раз примерно столько, на один квадратый километр каньона нам нужен воздух с 125 квадрадных киломтетров Марса. Марс, впрочем, без воздуха не останется. Углекислый газ, который мы на первом этапе осаждали, мы на место вернем. Нам он не нужен.
Площадь Марса у нас составляет 144 миллиона квадратных километров. Площадь каньона Офир я как-то пока точно не мерял, но глаз - первые тысячи квадратных километров, Так что для заполнения первой очереди терраформированаия нам понадобится примерно десятые доли процента азота и аргона, содержащихся в атмосфере Марса. Если перекрыть все долины Маринера, то потребуются уже единцы процентов. Но этот процесс явно затянется на десятилетия.
Upd Если предположить что весь формальдегид, содержащийся в марсианской атмосфере, при всех вышеописанных манипуляциях останется в газовой фазе (что правдоподобно, потому что не так его там много, чтобы конденсироваться вместе с углекислотой), то в результирующем воздухе с давлением в четверть атмосферы, ПДК формальдегида будет превышен в 1000 раз. Поэтому при каталитическом доокислении CO, скорее всего, придется подбирать такой катализатор, чтобы и формальдегид окислил.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2012-11-27 12:29 pm (UTC)Если ты берешь одну из глубоких долин - так нужно понимать, что это как раз такое место, куда на протяжении миллионов лет стекало/конденсировалось все что только можно. Соответственно, при повышении температуры там до плюсовой, ты для начала получаешь на месте долины озеро глубиной этак в километр-полтора. И еще полкилометра жидкой грязи.
Соответственно, вопрос у нас теперь стоит не о том,как получить воду из атмосферы, а о том, как от нее избавиться. А учитывая, что почва Марса богата соединениями фтора и железа и вода их конечно из почвы вымоет, атмосфера там будет весьма нездоровая.
И, IMHO, на первых порах кислород проще получать электролизом, углекислоту просто вытесняя.
no subject
Date: 2012-11-27 12:36 pm (UTC)С фтором сложнее.
Вода нам нужна. При связывании углерода из углекислоты фотосинтезом на 12 грамм углерода будет связано 18 грамм воды. На связывание углерода в карбонаты я не очень надеюсь, хотя, если удастя организовать дешевым способом отложение избытков углекислоты в виде сидерита или лимонита, это будет очень классно.
В виде лимонита мы и избыток воды свяжем, и избыток железа. А потом когда-нибудь, когда среда уже утрсясется, мы его потихоньку переработаем на металлургических заводах.