1

Тема: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Підкажіть, будь ласка, формули, якими визначаються втрати атмосфери у зовнішній простір. Я так підозрюю, що основне значення мають тиск, гравітація (маса і діаметр планети), температура (верхніх шарів) атмосфери і сонячне випромінення, але як саме їх зібрати в одну формулу - уявляю погано. В ідеалі хотілося б знайти чи створити калькулятор, який би на всі ці дані давав би відповідь у, наприклад, тоннах на добу.

2 Востаннє редагувалося tchort (31.10.2021 06:35:48)

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

що основне значення мають...

+Власне склад атмосфери.

Погляньте на папери тут Martyn Fogg`а +він ще має книгу але не знаю що в ній, навіть не гортав.
http://www.users.globalnet.co.uk/~mfogg/
http://www.users.globalnet.co.uk/~mfogg/cv2.htm

Зазвичай той фактор ігнорують коли спекулюють на ці теми...може в паперах щось про те буде згадано.

джерело

Згадав що чув про якісь тех. деталі стосовно теми тут (раніше дивився подібне, звідти й посилання):
Isaac Arthur

Ще є це -> https://docdro.id/NmSJAKH і це [прикріплення]. (хз, прогортав, здалось що щось корисне можна знайти там).

Post's attachments

6.1993-2005.pdf 661.14 kb, 44 downloads since 2021-10-31 

Подякували: koala1

3

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Власне, що мене цікавить: щоб створити атмосферу земного типу на тілі, що її не має, потрібні певні потужності - заводи, штучні вулкани, бактеріальні ферми, періодичні ядерні вибухи, що завгодно; і після створення все одно потрібно її підтримувати, але вже з меншою потужністю. Ну так от, питання: на Марсі, щоб підняти тиск до земного за, наприклад, 100 років, потрібна потужність Pm0 (тонн на добу), а потім, для підтримання, Pm1; на Місяці - Pl0 і Pl1. Питання: з урахуванням проблем із відстанню, чи не варто забити на Марс?
Дякую за формулу з передостаннього посилання. Атмосфера Місяця, щоб підтримувати тиск як на поверхні Землі, має важити половину аналогічної марсіянської - для учетверо меншої площі. А додавати треба буде 60-100 мільярдів тонн на день.

Поточна атмосфера Марса важить 3.9e+16
Атмосфера Марса після тераформації 3.9e+18
Атмосфера Марса важитиме більше на 3.9e+18
Треба додавати 1.1e+14 на день 100 років
Поточна атмосфера Місяця важить 2.3e+05
Атмосфера Місяця після тераформації 2.4e+18
Атмосфера Місяця важитиме більше на 2.4e+18
Треба додавати 6.5e+13 на день 100 років
Прихований текст
import math

GRAVITATIONAL_CONSTANT = 6.6743e-11
MARS_RADIUS = 3389.5e3 #m
MARS_MASS = 6.39e23    #kg
MARS_PRESSURE = 1e3    #0,7-1,155 Pa

EARTH_PRESSURE = 101325 #Pa 

MOON_RADIUS = 1737.1e3 #m
MOON_MASS = 7.3477e22  #kg
MOON_PRESSURE = 10e-9  #Pa

TIMESPAN = 100*365

def calc_atmospere_mass(radius, mass, pressure):
    area = 4*math.pi*radius**2
    g = GRAVITATIONAL_CONSTANT*mass/radius**2
    atmospere_mass = pressure *area / g
    return atmospere_mass

if __name__ == "__main__":
    mars_atm = calc_atmospere_mass(MARS_RADIUS, MARS_MASS, MARS_PRESSURE)
    print(f"Поточна атмосфера Марса важить {mars_atm:5.2g}")
    mars_teraform_atm = calc_atmospere_mass(MARS_RADIUS, MARS_MASS, EARTH_PRESSURE)
    print(f"Атмосфера Марса після тераформації {mars_teraform_atm:5.2g}")
    print(f"Атмосфера Марса важитиме більше на {mars_teraform_atm - mars_atm:5.2g}")
    print(f"Треба додавати {(mars_teraform_atm - mars_atm)/TIMESPAN:5.2g} на день 100 років")

    moon_atm = calc_atmospere_mass(MOON_RADIUS, MOON_MASS, MOON_PRESSURE)
    print(f"Поточна атмосфера Місяця важить {moon_atm:5.2g}")
    moon_teraform_atm = calc_atmospere_mass(MOON_RADIUS, MOON_MASS, EARTH_PRESSURE)
    print(f"Атмосфера Місяця після тераформації {moon_teraform_atm:5.2g}")
    print(f"Атмосфера Місяця важитиме більше на {moon_teraform_atm - moon_atm:5.2g}")
    print(f"Треба додавати {(moon_teraform_atm - moon_atm)/TIMESPAN:5.2g} на день 100 років")
Подякували: tchort, leofun012

4

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Власне, що мене цікавить: щоб створити атмосферу земного типу на тілі, що її не має, потрібні певні потужності - заводи, штучні вулкани, бактеріальні ферми, періодичні ядерні вибухи, що завгодно; і після створення все одно потрібно її підтримувати, але вже з меншою потужністю. Ну так от, питання: на Марсі, щоб підняти тиск до земного за, наприклад, 100 років, потрібна потужність Pm0 (тонн на добу), а потім, для підтримання, Pm1; на Місяці - Pl0 і Pl1. Питання: з урахуванням проблем із відстанню, чи не варто забити на Марс?
Дякую за формулу з передостаннього посилання. Атмосфера Місяця, щоб підтримувати тиск як на поверхні Землі, має важити половину аналогічної марсіянської - для учетверо меншої площі. А додавати треба буде 60-100 мільярдів тонн на день.

Поточна атмосфера Марса важить 3.9e+16
Атмосфера Марса після тераформації 3.9e+18
Атмосфера Марса важитиме більше на 3.9e+18
Треба додавати 1.1e+14 на день 100 років
Поточна атмосфера Місяця важить 2.3e+05
Атмосфера Місяця після тераформації 2.4e+18
Атмосфера Місяця важитиме більше на 2.4e+18
Треба додавати 6.5e+13 на день 100 років
Прихований текст
import math

GRAVITATIONAL_CONSTANT = 6.6743e-11
MARS_RADIUS = 3389.5e3 #m
MARS_MASS = 6.39e23    #kg
MARS_PRESSURE = 1e3    #0,7-1,155 Pa

EARTH_PRESSURE = 101325 #Pa 

MOON_RADIUS = 1737.1e3 #m
MOON_MASS = 7.3477e22  #kg
MOON_PRESSURE = 10e-9  #Pa

TIMESPAN = 100*365

def calc_atmospere_mass(radius, mass, pressure):
    area = 4*math.pi*radius**2
    g = GRAVITATIONAL_CONSTANT*mass/radius**2
    atmospere_mass = pressure *area / g
    return atmospere_mass

if __name__ == "__main__":
    mars_atm = calc_atmospere_mass(MARS_RADIUS, MARS_MASS, MARS_PRESSURE)
    print(f"Поточна атмосфера Марса важить {mars_atm:5.2g}")
    mars_teraform_atm = calc_atmospere_mass(MARS_RADIUS, MARS_MASS, EARTH_PRESSURE)
    print(f"Атмосфера Марса після тераформації {mars_teraform_atm:5.2g}")
    print(f"Атмосфера Марса важитиме більше на {mars_teraform_atm - mars_atm:5.2g}")
    print(f"Треба додавати {(mars_teraform_atm - mars_atm)/TIMESPAN:5.2g} на день 100 років")

    moon_atm = calc_atmospere_mass(MOON_RADIUS, MOON_MASS, MOON_PRESSURE)
    print(f"Поточна атмосфера Місяця важить {moon_atm:5.2g}")
    moon_teraform_atm = calc_atmospere_mass(MOON_RADIUS, MOON_MASS, EARTH_PRESSURE)
    print(f"Атмосфера Місяця після тераформації {moon_teraform_atm:5.2g}")
    print(f"Атмосфера Місяця важитиме більше на {moon_teraform_atm - moon_atm:5.2g}")
    print(f"Треба додавати {(moon_teraform_atm - moon_atm)/TIMESPAN:5.2g} на день 100 років")

5 Востаннє редагувалося tchort (31.10.2021 12:19:08)

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

koala написав:

А додавати треба буде 60-100 мільярдів тонн на день.

Щоб його...вже дешевше легше в грунт заритися там.
Або вигадати супер-ефективний оксигінатор і вмонтувати його в тіло з балоном над-високого тиску...згадується той вид з Mass Effect що живе в скафандрах від народження, що почало навіть впливати на його еволюцію.

Подякували: leofun011

6 Востаннє редагувалося mamkin haker (31.10.2021 14:24:42)

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

чув новину що вчені вперше "оживили" марсіанський ґрунт:3
тому можливо все буде позитивніше
https://gsminfo.com.ua/63522-vcheni-vpe … uchyj.html

7

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Яка ще атмосфера, без магнітного поля вона стане плазмою та улетить.

8 Востаннє редагувалося koala (31.10.2021 17:19:50)

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

cheappi386 написав:

Яка ще атмосфера, без магнітного поля вона стане плазмою та улетить.

Не одразу, про що й питання.
Тим більш, що як порівняти з додаванням мільярдів тонн щодоби, запускати супутник раз на рік - взагалі дрібниця.

Подякували: leofun011

9

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Там десь треба рахувати в такому плані, що є перша космічна швидкість. Якщо молекула рухається з цією швидкістю плюс ще трошки, то вона полетить геть. Швидкість молекула отримує від ударів об інші молекули, а це і є тиск. При умові, що молекула знаходиться на верху атмосфери, тобто умовно на неї тиснуть тільки знизу. То приблизно можна порахувати з ймовірність, що вона набуде першу космічну швидкість. Це я би в такому напрямку мислив.

Подякували: leofun011

10

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

А є ще сонячна радіація яка буде змивати верхні шари.

Подякували: mamkin haker1

11 Востаннє редагувалося tchort (31.10.2021 21:36:01)

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Vo_Vik написав:

Там десь треба рахувати в такому плані, що є перша космічна швидкість. Якщо молекула рухається з цією швидкістю плюс ще трошки, то вона полетить геть. Швидкість молекула отримує від ударів об інші молекули, а це і є тиск. При умові, що молекула знаходиться на верху атмосфери, тобто умовно на неї тиснуть тільки знизу. То приблизно можна порахувати з ймовірність, що вона набуде першу космічну швидкість. Це я би в такому напрямку мислив.

Там є ще атмосферні шари в наслідок гравітаційної сепарації (різні фракції газу зі своєю щільністю що взаємодіють між собою).

Vo_Vik Грубий підхід...Бо так можна дійти до того, що як не буде епічного тиску чи температури то значить тієї "дифузії в космічний простір" не відбуватиметься (майже) взагалі.

Подякували: leofun011

12 Востаннє редагувалося tchort (31.10.2021 17:39:55)

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Якщо я все правильно повводив у калькулятор...
При номінальній щільності в 3933 кг/м3 та масі 100 трильйонів тон, це можна сформувати пустий циліндр всередині грунту більший за циліндр діаметром 100 км і висотою в 15 метрів (об'єм такого буде 117,809,724,509 m3).

Від розрахованих чисел паном koala у мене взагалі голова кругом йде. Це щось чого не осягти без запаморочення чи аневризми мозку простому смертному.

13

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Vo_Vik написав:

Там десь треба рахувати в такому плані, що є перша космічна швидкість. Якщо молекула рухається з цією швидкістю плюс ще трошки, то вона полетить геть. Швидкість молекула отримує від ударів об інші молекули, а це і є тиск. При умові, що молекула знаходиться на верху атмосфери, тобто умовно на неї тиснуть тільки знизу. То приблизно можна порахувати з ймовірність, що вона набуде першу космічну швидкість. Це я би в такому напрямку мислив.

Не буде молекули, будуть іони які доречі на відміну від газу не є електрично нейтральні

14

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

cheappi386 написав:

Не буде молекули, будуть іони які доречі на відміну від газу не є електрично нейтральні

https://replace.org.ua/uploads/images/10563/ba959eef4a90572c6e152830ba7ae339.jpg

15

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Виверження Везувію 79 р. по Р.Х. тривало 25 годин, виверглося, за різними оцінками від 1 до 4 кілометрів кубічних породи. Якщо припустити, що густина була 5 тонн на куб. метр і взяти максимальну оцінку, то матимемо 2e+10 тонн. Хай на добу. Отже, щоб за 1000 років заповнити атмосферу Марса, має працювати 1.1e+13/2e+10=650 Везувіїв. Постійно. На повну потужність.
Атмосферний заводик з Чужих трохи недотягує. От якби він постійно вибухав...

16

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Атмосферний заводик з Чужих

Пригадую атмосферний заводик у фільмі "Згадати все", з фільму "Чужі" - чомусь ні.

17 Востаннє редагувалося Vo_Vik (01.11.2021 13:48:10)

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Як дуже хочеться відкритої атмосфери на Марсі, то треба рити глибокі ущелини, по пару км глибиною. Там легше буде тиск тримати і менший об'єм кисню треба буде витрачати. І температура буде вища.

Щось типу цього https://en.m.wikipedia.org/wiki/Valles_Marineris

Подякували: tchort1

18

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Hellas_Planitia  або отут.

19

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

О Коала, дивись, що я знайшов
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_escape

20

Re: Тераформування Марса. Атмосферний тиск.

Заглибини не допоможуть. Тиск нинішньої марсіанської атмосфери відповідає земній на рівні 30 км, але гравітація менша, тобто нинішній рівень тиску треба "підняти" на більшу висоту. Відповідно, заглибина не дасть такого ефекту. Ні, певний ефект буде, але здивуюся, якщо попередні оцінки треба буде переглянути в 10 разів. А це все одно далеко за можливостями земної цивілізації.