К вопросу о Сатурне

[vitus_wagner]

Тут недавно попался мне странный человек, который пропагандировал в качестве направления возможной космической экспансии строительство летающих платформ в атмосфере Сатурна, Урана и Нептуна. Причем вплоть до того, что размерами с континент.

Мотивируя это тем, что-де там привычная для человека гравитация.

По-моему этот проект во всём проигрывает проекту строительства крупных орбитальных поселений с искусственной гравитацией.

1. Известно, что верхние слои атмосфер планет-гигантов состоят из практически чистого водорода. Соответственно сделать аэростатическую платформу - невозможно. Нечем её наполнять, чтобы плавала в водороде.

2. В атмосфере Сатурна есть могучие ветра которые будут эту платформу пытаться разрушить, утащить на слишком глубокий уровень etc.

3. Водород обладает способностью диффундировать через практически любые искусственные материалы. Соотвественно он будет проникать внутрь обитаемых отсеков и создавать там взрывоопасные смеси. В этом плане вакуум снаружи гораздо безопаснее водорода.

4. Все материалы тяжелее водорода придется доставлять откуда-то извне. Что на орбитальную станцию, что на платформу в атмосфере Сатурна. Но во втором случае их придется эти грузы еще и тормозить.

5. Сатурн очень далеко от Солнца. Если орбитальные поселения можно разместить там, где поступление энергии от Солнца пригодно для выращивания привычных нам сельскохозяйственных культур, (а это примерно от орбиты Земли до орбиты Марса), то в атмосфере Сатурна придется жить исключительно при искусственном освещении.

Upd: Как напомнил kouzdra, аэростатические города надо строить в атмосфере Венеры.

1. Атмосфера состоит из углекислого газа, который тяжелее земного воздуха. Поэтому просто большой пузырь из тонкой пленки, заполненный пригодным для дыхания людей воздухом, будет создавать достаточную подъемную силу.

2. Солнечной энергии - завались.

3. Даже при современном уровне техники можно посылать роботов на твердую поверхность планеты внизу и что-нибудь полезное оттуда добывать. А можно много чего полезного и из облаков добывать.

upd2: Согласно прямым измерениям на высоте около 60 км над поверхностью Венеры, где давление составляет 1атм, температура вполне комфортная, в районе 25°C.

Comments

[tiendil]

>нечем её наполнять, чтобы плавала в водороде.
Я не специалист, но разве нельзя её наполнять «ничем»? т.е. регулировать плотность созданием вакуума.

[vitus_wagner]

Проекты вакуумных дирижаблей существуют со времен Циолковского, но никому ещё не удавалось на практике реализовать достаточно прочную и легкую конструкцию чтобы при давлении даже земного воздуха в 1 атм она держала вакуум и весила меньше, чем создаваемая ею подъемная сила.

[moonrainbow.livejournal.com]

К сожалению, малоприятные сернокислотные облака в атмосфере довольно сильно портят картину. Прочные пленки люди делать научились, но не все из них обладают химической стойкостью по отношению к настолько сильному окислителю.

[kouzdra.livejournal.com]

Торможение-то как раз лучше - это на орбиту надо притормаживать двигателями, а в атмосфере можно аэродинамически.

Но в основном таки да (хотя надо иметь в виду, что не так уж сложно обеспечить аэродинамический полет).

В этом смысле куда забавнее идея которая у Ибатуллина - плавающие в атмосфере города на венере - при давлении атмосфер 10 они наверное уже смогут просто на том, что у них унутре атмосферное давление, лететь.

[vitus_wagner]

На Венере атмосфера состоит преимущественно из углекислого газа (44 г/моль). Поэтому даже при давлении 1кг/см² внутри и снаружи (баллон с мягкими стенками) земной воздух с 29 г/моль будет создавать подъемную силу более 200 граммов на кубометр объема.

А сделать мягкий баллон чтобы весил вместе со всей полезной нагрузкой меньше 200 граммов на кубометр куда проще, чем сделать баллон, который бы весил меньше 19 килограммов на кубометр и при этом держал 10 атмосфер.

Город в верхних слоях атмосферы Венеры имеет кучу преимуществ:

1. Там дохренища Солнечной энергии
2. Более менее понятно как поднимать с поверхности всякие стройматериалы (чего непонятно про Сатурн)
3. Жителям города есть чем заняться - готовить планету к терраформированию.

[karpion.livejournal.com]

Торможение-то как раз лучше - это на орбиту надо притормаживать двигателями, а в атмосфере можно аэродинамически.

Экипаж шаттла «Колумбия» смотрит на Вас с недоумением. (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B0_%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%82%D0%BB%D0%B0_%C2%AB%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D1%83%D0%BC%D0%B1%D0%B8%D1%8F%C2%BB)

[darkkir.livejournal.com]

А как с теплоотводом на Венере быть?

[vitus_wagner]

С теплоотводом в тех слоях атмосферы Венеры где давление примерно равно земному, вроде никаких проблем нет. Горячо там только ниже облаков.

[moisav.livejournal.com]

Единственное преимущество Сатурна - гарантированная защита от солнечной радиации: могучая магнитосфера, да и сам поток частиц солнечного ветра меньше.

[karpion.livejournal.com]

И чем так уж плоха солнечная радиация? Нейтронов и гамма-излучения там нет.

[vitus_wagner]

Прямые измерения, произведенные марсоходом Curiosity, показали, что марсианская атмосфера, плотностью в 1/1000 земной, обеспечивает вполне достаточную защиту от солнечной радиации на орбите Марса.

Из чего следует что часть венерианской атмосферы, расположенная выше изобары 1атм обеспечит более чем достаточную защиту от солнечной радиации на орбите Венеры.

[just-hoaxer.livejournal.com]

А как в верхних слоях венерианской атмосферы с солнечным излучением обстоят дела?

Насчёт терраформирования, сдаё

[karpion.livejournal.com]

Нечем наполнять аэростатическую платформу, чтобы плавала в водороде.

О зависимость плотности от давления и температуры - не забываем, не забываем!

орбитальные поселения можно разместить там, где поступление энергии от Солнца пригодно для выращивания привычных нам сельскохозяйственных культур, (а это примерно от орбиты Земли до орбиты Марса)

Ближе к орбите Марса слишком холодно. Я бы рекомедовал - от орбиты Венеры до орбиты Земли.

Солнечной энергии {в атмосфере Венеры} - завались.

Вы такИ делаете мне смешно - там облака кругом.

[moisav.livejournal.com]

>Вы такИ делаете мне смешно - там облака кругом.
Они отражают лишь частично + парниковый эффект, т.е. та самая солнечная энергия перераспределенная в ИК диапазон

[vitus_wagner]

Не забываем что архимедова сила по определению не может быть больше плотности окружающей среды. Поскольку плотность водорода при атмосферном давлении в 15 раз меньше плотности земного воздуха, и в 22 - венерианского, тут-то всё и кончилось.


На уровне орбиты Марса поступление солнечной энергии на перпендикулярную солнечным лучам площадку примерно равно поступлению солнечной энергии на земную поверхность на широте Питера.


Аэростатическая платформа будет парить выше облаков. Потому что ей нужны комфортные для человека давлени е и температура.

[qkowlew.livejournal.com]

Проблема плавания в атмосфере Венеры - прежде всего радиационная:
1. отсутствие магнитосферы => радиация, причём в (квадрат отношения радиусов орбит Земли и Венеры) хуже, чем за пределами земных радиационных поясов на орбите Земли.
2. на той глубине погружения, где 1атм., получается, что над плавающей станцией у нас меньший по толщине и "ионизационной ёмкости" (по хим составу) слой атмосферы, чем на Земле, не дающий в итоге даже защиты от УФ.
3. От именно солнечного ветра может спасать логика "держимся на теневой стороне", но это затраты энергии и вопрос с доставкой энергии.

[kouzdra.livejournal.com]

Солнечный ветер неплохо гасится как раз атмосферой - на земле же пробои из радиационных поясов в атмосферу (причем концентрированные довольно именно из-за магнтного поля) явление постоянное - и проблемы радиационной вообще не представляет. Только радиосвязь портится

[vitus_wagner]

Барометрическая ступень на Венере больше чем на Земле, поэтом над плавающей станцией атмосферы будет БОЛЬШЕ.

Опять же по свежим данным марсохода Curiosity от солнечного ветра прекрасно защищает даже марсианская атмосфера. А это в 1000 раз меньше.

Если держаться на теневой стороне, то весь проект не имеет смысла. Платформа имеет смысл только если на ней создавать искусственную биосферу, а значит нужен свет для фотосинтеза.

[al-pas.livejournal.com]

Я бы первый пункт заменил. Тезис о том, что аэростат в водородной атмосфере невозможен, неверен. Братья Монгольфье наполнили свой первый воздушный шар воздухом в воздушной атмосфере. Горячим воздухом. Соответственно, в водородной атмосфере аэростат следует наполнять горячим водородом, и всё полетит.
Вместо этого я бы акцентировал внимание на другом. Несмотря на то, что ускорение силы тяжести в атмосфере Сатурна меньше, чем на поверхности Земли, гравитационная яма всё же очень глубока, и первая космическая скорость там равна 25 км/с, а вторая — 36 км/с. То есть, даже старт с орбиты вокруг Сатурна будет стоить столько же, сколько старт с поверхности Земли, а уж с атмосферного аэростата — в десять раз «дороже».

[kouzdra.livejournal.com]

На сам деле нет - как ни смешно - но на ядерном прямоточнике оттуда по видимому вообще возможен почти чисто "самолетный" старт.

[emdrone.livejournal.com]

Как напомнил kouzdra, аэростатические города надо строить в атмосфере Венеры.

Охо-хооо..

Когда-то думали, что Венера похожа на Землю. Первые зонды послали к Венере, они повещав минуты, исчезли.
Вспомнили косвенные астрономические оценки о том, что давление там все же может быть больше Земного, второй зонд сделали покрепче - он повещал подольше. Сдох.

Тут дошло, что давление на Венере на поверхности совсем не Земных масштабов: оно равно примерно давлению на Земле под 100 метрами воды (точнее, 92 земных). Аппараты туда спускают без парашютов. Когда нечто на поверхности хотело по задумке экспериментаторов отстрелить крышку с объектива в почву и заснять/замерить процесс, крышка отказалась долетать и врезаться в почву.

Более того, температура на поверхности между 400 и 500 градусами (парниковый эффект, ага). Убивает аппараты не хуже давления. Если есть олицетворение ада, то это Венера: адский жар и адское давление.

Но и это не всё.
Поверхность прикрыта слоем облаков. Сама Венера крутится очень медленно, но верхний слой облаков удивительными и необъясненными пока толком мега-ветрами облетает ее за считанные дни.
Эти адские ветры начинаются на высотах с верхушек облачного слоя - километров 60 над поверхностью и несколько выше. Как раз 55 км вверх - точка где давление атмосферы равно земному, 1 бар.

Посмотрел бы я как что-то там летающее справится с такими ветрами на таких высотах. Также посмотрел бы я как в аду с подводными давлениями и температурами как в костре аппаратура легко будет работать добывая полезное для поселенцев.

Ну и на этом ситуация не заканчивается: у Венеры нет магнитного поля, т.е. защиты подобной Земной от солнечного, космического потока частиц. Пока что - несмотря на то, что американцы, конечно, к Луне "летали", даже повторение лунной миссии, не говоря о марсианской, утыкается в проблему - как пережить жесткое излучение за пределами защиты магнитного поля Земли.

Так что - хотя несомненно, выдумывание и конструирование в голове космических поселений - интересный процесс - куздре и остальным придется думать еще.

[kouzdra.livejournal.com]

Когда с Веги-1 сбросили на венеру аэростатик, на полетать на выоте 1156 км - он исправно отработал два дня, причем связь прервалась не по причине его разрушения

[legolegs]

Углекислый газ Венеры очень полезен, ибо из него можно добыть углерода. Человечеству известны конструкционные материалы даже и из чистого углерода, это очень удобно для колонистов.

[potan.livejournal.com]

На уровне, где тяготение близко к земному, в анмосфере уже не водород. Если вообще можно говорить об атмосфере.

[finagl.livejournal.com]

1. Монгольфьер с нагретым водородом.

2. Единственный пункт, на который нет очевидного возражения. Возможно, на этой высоте опасных ветров нет? Иначе таки придется жечь энергию на маневры плюс закладываться в прочности конструкций.

3. Стало быть, нужны материалы, через которые диффудировать не будет.

4. Таскать с колец и спутников.

5. Зато дофига сырья для термоядерного синтеза.

В общем, все это вопрос имеющихся технологий. Если технологии позволяют "как", то вопрос "зачем" - а что "зачем"? Можно подумать, для колонизации Венеры есть какой-то мотив, кроме just for fun.

Просто не нужно воспринимать это как фантастику ближнего прицела. С имеющимися сейчас технологиями на Сатурне делать нечего, с этим не поспоришь. В мир Accelerando (а больше эта идея, кажется, нигде всерьез не обыгрывается) колонизация Сатурна вписана достоверно. Чарли вообще аккуратен в деталях и тщательно прорабатывает свои миры.

Нафига поперлись на Сатурн и почему не стали осваивать Венеру? Внутренние планеты в это время "осваивали" (разбирали на сырье для вычислительных мощностей, если быть точным) постчеловеческие сверхразумы, от которых люди на внешние планеты то ли драпали, то ли были отселены туда как в резервацию.

Слишком большие первая/вторая космическая скорости? К тому времени типичный космический корабль выглядел как консервная банка с процессором, на которой крутятся личности саплоаженных космонавтов, прицепленная к солнечному (точнее, лазерному) парусу. Это если вообще есть корабль, если с другой стороны есть приемник - передают "космонавтов" тем же лазером напрямую. :)

[vitus_wagner]

Вот если материалы все равно таскать с колец или со спутников, то зачем нам атмосфера Сатурна? Прям там в кольцах и на спутниках и строить обитаемые объекты. Там среда менее агрессивная и гравитационная яма не такая глубокая. Ну придется искусственное тяготение создавать, но это технически явно проще, чем решить комплекс проблем по обеспечению стабильности монгольфера в водороде.

Опять же, источник материалов, подобный кольцам и спутникам можно и поближе к солнышку найти.,

[al-pas.livejournal.com]

Пост напомнил книжку А. Томилина «Небо Земли». Там есть смешной рисованный персонаж по имени Канопус, который, кстати, при первом своём появлении сразу же вводит юного читателя в заблуждении, заявляя, что Канопус — самая яркая звезда южного полушария.
Но напомнило не это. В главе, посвящённой планетам-гигантам, Канопус на очередной картинке сетует: «Нет, не уговаривайте! Ни на Уране, ни на Нептуне мне делать нечего. Вот на Венере...»