Ещё о терраформировании Марса - где взять азот и аргон

[vitus_wagner]

Атмосфера 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.

Comments

MRDS

[alien3]

Спасибо за расчёты.
А мы первую российскую команду на MRDS Марсианского общества собрали.
http://alien3.livejournal.com/1110318.html
http://trv-science.ru/2012/11/20/zhizn-na-marse/
Попытаемся привлечь интерес к Марсу.

[kot_kam]

А можно два вопроса от гуманитария, из чистого любопытства?
1) Чем молекулярная масса 32 "все же лучше", чем земные 29? Я думал, что чем ближе к земным, тем лучше?
2) Зачем нужен аргон в таких количествах?

[kouzdra [lj.rossia.org]]

Подумалось, кстати, что небось и процесс заполнения купола можно на суточном ходе температуры сделать.

[prividen.livejournal.com]

А у марсианских колонистов в связи с повышеной молекулярной массой воздуха будут низкие мужественные голоса? При этом тусклые и невыразительные из-за пониженного давления.

А не проводили ли всяких биомедицинских исследований о длительном дыхании аргоновой атмосферой? Например, у него весьма нехилая растворимость. Не будет ли кесонной болезни при вылезании из каньона?

[sappa.livejournal.com]

Интересно, что же такого нашел ровер на Марсе, что оно несомненно войдет в учебники истории?
http://www.foxnews.com/science/2012/11/21/mars-mystery-curiosity-rover-big-discovery/
Молчат заразы, несколько недель не перепроверку хотят.

[prividen.livejournal.com]

Свежеуточненные данные по атмосфере:
http://cs315331.userapi.com/v315331574/1c4d/KAifbPP0fUA.jpg

Поправка

[apximhd]

Площадь Марса составляет 144 млн кв. км.

[astarsan.livejournal.com]

Как химик хочу заметить что формальдегид при достаточном уровне кислорода сам окислится раньше или позже.
Причем учтывая уровень ультрафиолета на марсе скорее раньше (я бы дал от 1 до 5 лет как максимум) да и присутствие водяных паров поможет этому процессу.

Для земли официальные данные такие:
"Средняя продолжительность жизни формальдегида в атмосфере составляет примерно три часа. Она существенно зависит от погодных условий и может быть более длительной при солнечной и ясной погоде и меньше - при пасмурной и облачной."

Учитывая что на Марсе температура будет пониже и атмосфера пожиже - так шоколадно не будет но всеравно я не вижу в этом (в формальдегиде) проблемы.

[lqp [lj.rossia.org]]

Мне кажется неправильным, расчитывая параметры марсианской атмосферы игнорировать тот факт, что большая часть той атмосверы сейчас лежит в замерзшем виде на поверхности.