Тенденция, однако...
Очень весело.
Говорили мне - вредно много есть перед сном...
В общем, сон. Как рОман - записывай и издавай.
Типо, на Земле происходит какая-то глобальная катастрофа, но не мгновенная, а растянутая лет на 30-40. Все ведущие страны вынужденно принимают решение о переселении за пределы планеты. Для любителей фантастики - знакомый сюжет. Вот только переселяться надо не через 100-200 лет, когда будет технология круче, солнце ярче, вода мокрее и так далее, а СЕЙЧАС. Космических станций "с нуля" на 7 млрд. человек за 40 лет не понастроишь. На Луне или астероидах каких-нибудь изолированных от вакуума убежищ в нужном количестве не сделаешь. Оказалось, что единственный вариант - Марс.
Прежде, чем читать дальше - подумайте: а оно вам надо? В чистом виде "поток сознания". Просто пересказываю бредовые видения...
...Так вот. Очень интересно читать про то, как лихо можно терраформировать Марс/Венеру/Солнце что-нибудь еще. Мол, достаточно произвести на планете несколько тератонн тетрафторуглерода, или засыпать поверхность сажей, или заселить атмосферу геномодифицированной хлореллой... Но, вот, реально: сейчас что можно сделать? Не через 1000 лет, а завтра?
Во сне я играю одновременно за несколько персонажей. Я - ученый, пытающийся разработать реалистичный проект терраформирования, и одновременно - солдат, отправленный на Марс в первой волне рабочих, вместе с еще десятком тысяч русских, американских и китайских военных. Главное, приходиться именно что по-настоящему думать - во сне - как сделать то или другое, вспоминать что-то. После пробуждения - реально болела голова.
Ну, вопрос о том, как переправить на Марс такую прорву народа, оказался самым простым: атомно-импульсные космические корабли, которые еще Сахаров проектировал. В них в качестве разгонного средства позади корабля взрываются небольшие ядерные бомбы: расчеты показывают, что ТТХ корабля с атомно-импульсным ракетным двигателем достаточны даже для межзвездных путешествий. Правда, стартуя с Земли, да еще в таком сумасшедшем количестве, взрыволеты ее радиацией засрут по самое дальше некуда - ну, да Земля людям все равно уже не понадобится.
Что касается терраформирования, то... Проблема в том, что сесть на Марс - можно. Но там атмосферное давление в 150 раз меньше земного, да еще и прохладно довольно-таки: ср. темперетура, емнип, -53 С.
Я - в ипостаси ученого, презрительно относящегося к военным - думаю, что можно сделать, и одновременно злюсь, что заведовать проектом переселения поставили не ученых, а военных. Думаю, что, если бы можно было приспособить Марс для жизни с помощью большой-пребольшой бомбы (тм), то для человечества терраформировать что угодно не составило бы никакого труда. Типо изгаляюсь я так над военными, но одновременно и размышляю на эту тему: что будет, если взорвать на Марсе "Кузькину мать" гигатонной мощности? Ну, ясно что - кратер. Не такой, конечно, как Эллада, но тоже ничего себе. А кратер - это ж просто очень большая яма! На дне - давление выше, чем на поверхности планеты. Прикидываю, насколько глубокую яму надо сделать, чтоб там человек бы мог выжить (емнип, давление нужно ок. 100 мм рт.ст.). Выходит - 35-40 км (проснувшись - проверил: скорее ближе к 50). А кора-то на Марсе толщиной в 100 км! То есть, это можно сделать. А температура? На Марсе, как и на Земле, чем глубже, тем теплее. Градиент по глубине там меньше, чем на Земле, 1-2 градуса на 1 км... На 40 км на экваторе - как раз то, что нужно! Е-мое, да это же выход!!!
Считаю, а скока надо площади, чтоб по минимуму обустроить 7 млрд. народу? Вспоминаю, что в Москве при площади в 1000 км2 (на самом деле, по-моему, меньше, но во сне всплыла эта цифра) живет >10 млн человек, то есть 10000чел/км2. Допустим, плотность населения будет в 5 раз меньше. Тогда на это понадобится 7млрд./2000=3,5 млн км2.
Тут просыпаюсь первый раз. Вспоминаю, что нужна еще еда. Из традиционных с/х культур наиболее продуктивны картофель и репа (200-250 и 300-350 ц/га). Допускаю, что в среднем с 1 га за 1 урожай - 250 ц жрачки, за год (земной) - 500 ц. Вспоминаю, что в РФ в прошлом (или каком-то еще удачном) году общий урожай был 80 млн. т, т.е. где-то по 0,5 т/чел в год. Допустим, тут не учитывается импорт продовольствия - умножим на 2. Исходя из того, что на 1 чел надо 1 т еды в год (хотя, по-моему, африканцы какие-нибудь никогда в истории по стольку не жрали), получаем, что с 1 га можно прокормить 50 чел. В 1 км2 - 100 га, так что с 1 км2 могут кормиться 5000 чел. А на 7 млрд понадобится 1,4 млн км2.
То есть, всего, на жилые и с/х площади, потребуется где-то прим. 5 млн км2.
Другой расчет. Самая большая плотность населения из крупных стран - в Бангладеш, ок. 900 чел/км2. На 7 млрд при такой плотности потребуется - 7,8 млн км2. Учесть, что при более высоком уровне развития с/х-ва потребуется меньше посевных площадей - значит, можно обойтись и меньшей общей площадью .
Снова засыпаю, очень довольный полученным результатом.
Теперь я уже - солдат, который участвует в реализации плана. План, кстати, в итоге выглядит так:
Закладываем в шахту (по возможности - глубокую, но уж как получится) "кузькину мать". Бабах - кратер. Под его боковые стенки - еще четыре КМ (площадь первичного кратера слишком мала). Снова взрываем. Повторяем, все увеличивая число зарядов, до тех пор, пока площадь углубления достигнет нужной величины. Разумеется, взрывы рассчитываются так, чтобы лишний грунт отлетал бы в стороны, а не на уже расчищенные места. Эту процедуру придется повторить несколько раз, так как за один раз вряд ли возможно забурить заряды на глубину в 40 км.
В итоге должно получиться что-то около 10 млн км2 пригодной для жизни людей территории, часть из которой будет занята водоемами.
Ну, вот, я как исполнитель плана, подрываю заряды - взрывы очень красивые, - и как бы уже даже прикидываю, какую квартирку мне выделят в столичном районе Рашн-сектора. Но тут я соображаю, что мало иметь плотную атмосферу - нехило бы ее сделать еще и пригодной для дыхания!
Снова я-как-ученый: планирую переделку атмосферы. Марсианская атмосфера - почти чистый (95%) углекислый газ, СО2. А ее надо сделать кислородной, О2.
Вспоминаю солнечную постоянную Марса - и просыпаюсь во второй раз.
Считаю, сколько ватт приходится на квадратный метр, какова максимальная продуктивность фотосинтеза растений. Еще со времен учебы на биофаке помню, что - 10%, у каких-то водорослей. Если водоросли в водных бассейнах никто не жрет, они могут разрастись достаточно сильно, чтобы перехватывать, например, 50% падающего света. Тогда: на Марс попадает примерно 500 Вт/м2. Усреднить по широтам и суткам - 125. Растения поглощают 5% этой мощности, то есть примерно 6,25 Вт/м2. В год 1 м2 дает 6,25*30000000 (секунд в году) = ок. 200 МДж энергии. Она используется для эндотермичного процесса CO2=>C+O2. Энергии это требует столько же, сколько дает обратный процесс: сжигание C в O2, т.е. где-то 30МДж на 1 кг угля (C). Считаю массу атмосферы Марса: где-то 1,e+16 кг (10 в 16-й степени). Из этого количества СО2, учитывая молярную массу, получилось бы где-то 1/4 часть угля, т.е 2,5*1,e+15 кг. То есть, для расщепления этого количества СО2 надо 2,5*1,e+15 * 30000000 = 7,5*1,e+22 Дж (7,5 * 10 в 22-й).
Вопрос: какая площадь нужна под бассейн с водорослями, чтобы переработать весь СО2 атмосферы в О2 за год?
Делим общую энергию на энергию, получаемую с одного квадратного метра (200 МДж, или 2*1,е+8):
7,5*1,e+22 / 2*1,е+8 = 3,75*1,+14, или 375 трл. м2, или 375 млн км2 (в 2,5 раза больше всей поверхности Марса). Но если за 10 лет - то уже 37,5 млн км2. А если сократить интенсивность еще в 4 раза - половина всего СО2 за 20 лет (это дает парциальное давление кислорода на уровне Дна в 50 мм рт.ст., чего достаточно для дыхания), то выходит уже около 10 млн км2. Это - уже приемлемо. Если же учесть, что располагаться водоемы будут в экваториальных районах Марса, то энергии от Солнца они будут получать почти вдвое больше, чем я посчитал, так что их площадь может быть соответственно меньше.
Беда в том, что ямки под эти водоемы надо копать отдельно. Во-первых, это надо делать там, где льда под поверхностью побольше, во-вторых, всю произведенную биомассу потом надо будет "закопать" - засыпать с помощью тех же КМ, чтобы вывести из круговорота лишний углерод. Правда, их можно сделать более мелкими, чем кратеры под поселения. Но в любом случае - это сильное увеличение необходимых объемов работы.
Снова засыпаю.
Теперь я - уже некий третий персонаж: как бы живу уже на Дне и вспоминаю историю - как происходило героическое терраформирование и "Великое Переселение" два поколения назад. Тогда - все получилось. Но сейчас...
После переселения человечество снова разделилось в соответствии с национальными границами. Теперь они совпадают с секторами (каждый - отдельная система кратеров): Рашн, Евро и еще три - не помню точно, какие. Сектора соперничают за руды и прочие полезные ископаемые Поверхности. Магма Марса и так-то стремится "приподнять" Дно - а тут еще было разработано оружие, усиливающее тектонические подвижки. В общем, все готовы к Большой Войне, которая, как и положено, будет Последней...
Единственный выход - увеличить площадь расселения. Новые кратеры уже не выкопаешь: атмосфера Марса создает избыточное давление в низинах только до тех пор, пока эти низины занимают не слишком большую часть поверхности. Терраформировать Поверхность - выход, но больно уж рискованно: ведь это гарантированно сделает Дно непригодным для жизни. Скорее всего, кратеры придется снова закопать, а то слишком уж много воды там будет скапливаться. А если что-то пойдет не так? Никто не будет рисковать, пока Дно - единственное, что есть у человечества.
Отсюда, в целях сохранения мира и расширения сферы обитания, политическое руководство Рашн-сектора предлагает новый проект: терраформирование Венеры...
Но тут мне стало смешно, и я проснулся окончательно.
По-моему, по поводу фотосинтеза - хрень, не вышло бы так быстро. Но проверять нет времени: диссер не ждет... :/
P.S. Большая-пребольшая бомба - и вправду, стОящая штука...
Говорили мне - вредно много есть перед сном...
В общем, сон. Как рОман - записывай и издавай.
Типо, на Земле происходит какая-то глобальная катастрофа, но не мгновенная, а растянутая лет на 30-40. Все ведущие страны вынужденно принимают решение о переселении за пределы планеты. Для любителей фантастики - знакомый сюжет. Вот только переселяться надо не через 100-200 лет, когда будет технология круче, солнце ярче, вода мокрее и так далее, а СЕЙЧАС. Космических станций "с нуля" на 7 млрд. человек за 40 лет не понастроишь. На Луне или астероидах каких-нибудь изолированных от вакуума убежищ в нужном количестве не сделаешь. Оказалось, что единственный вариант - Марс.
Прежде, чем читать дальше - подумайте: а оно вам надо? В чистом виде "поток сознания". Просто пересказываю бредовые видения...
...Так вот. Очень интересно читать про то, как лихо можно терраформировать Марс/Венеру/Солнце что-нибудь еще. Мол, достаточно произвести на планете несколько тератонн тетрафторуглерода, или засыпать поверхность сажей, или заселить атмосферу геномодифицированной хлореллой... Но, вот, реально: сейчас что можно сделать? Не через 1000 лет, а завтра?
Во сне я играю одновременно за несколько персонажей. Я - ученый, пытающийся разработать реалистичный проект терраформирования, и одновременно - солдат, отправленный на Марс в первой волне рабочих, вместе с еще десятком тысяч русских, американских и китайских военных. Главное, приходиться именно что по-настоящему думать - во сне - как сделать то или другое, вспоминать что-то. После пробуждения - реально болела голова.
Ну, вопрос о том, как переправить на Марс такую прорву народа, оказался самым простым: атомно-импульсные космические корабли, которые еще Сахаров проектировал. В них в качестве разгонного средства позади корабля взрываются небольшие ядерные бомбы: расчеты показывают, что ТТХ корабля с атомно-импульсным ракетным двигателем достаточны даже для межзвездных путешествий. Правда, стартуя с Земли, да еще в таком сумасшедшем количестве, взрыволеты ее радиацией засрут по самое дальше некуда - ну, да Земля людям все равно уже не понадобится.
Что касается терраформирования, то... Проблема в том, что сесть на Марс - можно. Но там атмосферное давление в 150 раз меньше земного, да еще и прохладно довольно-таки: ср. темперетура, емнип, -53 С.
Я - в ипостаси ученого, презрительно относящегося к военным - думаю, что можно сделать, и одновременно злюсь, что заведовать проектом переселения поставили не ученых, а военных. Думаю, что, если бы можно было приспособить Марс для жизни с помощью большой-пребольшой бомбы (тм), то для человечества терраформировать что угодно не составило бы никакого труда. Типо изгаляюсь я так над военными, но одновременно и размышляю на эту тему: что будет, если взорвать на Марсе "Кузькину мать" гигатонной мощности? Ну, ясно что - кратер. Не такой, конечно, как Эллада, но тоже ничего себе. А кратер - это ж просто очень большая яма! На дне - давление выше, чем на поверхности планеты. Прикидываю, насколько глубокую яму надо сделать, чтоб там человек бы мог выжить (емнип, давление нужно ок. 100 мм рт.ст.). Выходит - 35-40 км (проснувшись - проверил: скорее ближе к 50). А кора-то на Марсе толщиной в 100 км! То есть, это можно сделать. А температура? На Марсе, как и на Земле, чем глубже, тем теплее. Градиент по глубине там меньше, чем на Земле, 1-2 градуса на 1 км... На 40 км на экваторе - как раз то, что нужно! Е-мое, да это же выход!!!
Считаю, а скока надо площади, чтоб по минимуму обустроить 7 млрд. народу? Вспоминаю, что в Москве при площади в 1000 км2 (на самом деле, по-моему, меньше, но во сне всплыла эта цифра) живет >10 млн человек, то есть 10000чел/км2. Допустим, плотность населения будет в 5 раз меньше. Тогда на это понадобится 7млрд./2000=3,5 млн км2.
Тут просыпаюсь первый раз. Вспоминаю, что нужна еще еда. Из традиционных с/х культур наиболее продуктивны картофель и репа (200-250 и 300-350 ц/га). Допускаю, что в среднем с 1 га за 1 урожай - 250 ц жрачки, за год (земной) - 500 ц. Вспоминаю, что в РФ в прошлом (или каком-то еще удачном) году общий урожай был 80 млн. т, т.е. где-то по 0,5 т/чел в год. Допустим, тут не учитывается импорт продовольствия - умножим на 2. Исходя из того, что на 1 чел надо 1 т еды в год (хотя, по-моему, африканцы какие-нибудь никогда в истории по стольку не жрали), получаем, что с 1 га можно прокормить 50 чел. В 1 км2 - 100 га, так что с 1 км2 могут кормиться 5000 чел. А на 7 млрд понадобится 1,4 млн км2.
То есть, всего, на жилые и с/х площади, потребуется где-то прим. 5 млн км2.
Другой расчет. Самая большая плотность населения из крупных стран - в Бангладеш, ок. 900 чел/км2. На 7 млрд при такой плотности потребуется - 7,8 млн км2. Учесть, что при более высоком уровне развития с/х-ва потребуется меньше посевных площадей - значит, можно обойтись и меньшей общей площадью .
Снова засыпаю, очень довольный полученным результатом.
Теперь я уже - солдат, который участвует в реализации плана. План, кстати, в итоге выглядит так:
Закладываем в шахту (по возможности - глубокую, но уж как получится) "кузькину мать". Бабах - кратер. Под его боковые стенки - еще четыре КМ (площадь первичного кратера слишком мала). Снова взрываем. Повторяем, все увеличивая число зарядов, до тех пор, пока площадь углубления достигнет нужной величины. Разумеется, взрывы рассчитываются так, чтобы лишний грунт отлетал бы в стороны, а не на уже расчищенные места. Эту процедуру придется повторить несколько раз, так как за один раз вряд ли возможно забурить заряды на глубину в 40 км.
В итоге должно получиться что-то около 10 млн км2 пригодной для жизни людей территории, часть из которой будет занята водоемами.
Ну, вот, я как исполнитель плана, подрываю заряды - взрывы очень красивые, - и как бы уже даже прикидываю, какую квартирку мне выделят в столичном районе Рашн-сектора. Но тут я соображаю, что мало иметь плотную атмосферу - нехило бы ее сделать еще и пригодной для дыхания!
Снова я-как-ученый: планирую переделку атмосферы. Марсианская атмосфера - почти чистый (95%) углекислый газ, СО2. А ее надо сделать кислородной, О2.
Вспоминаю солнечную постоянную Марса - и просыпаюсь во второй раз.
Считаю, сколько ватт приходится на квадратный метр, какова максимальная продуктивность фотосинтеза растений. Еще со времен учебы на биофаке помню, что - 10%, у каких-то водорослей. Если водоросли в водных бассейнах никто не жрет, они могут разрастись достаточно сильно, чтобы перехватывать, например, 50% падающего света. Тогда: на Марс попадает примерно 500 Вт/м2. Усреднить по широтам и суткам - 125. Растения поглощают 5% этой мощности, то есть примерно 6,25 Вт/м2. В год 1 м2 дает 6,25*30000000 (секунд в году) = ок. 200 МДж энергии. Она используется для эндотермичного процесса CO2=>C+O2. Энергии это требует столько же, сколько дает обратный процесс: сжигание C в O2, т.е. где-то 30МДж на 1 кг угля (C). Считаю массу атмосферы Марса: где-то 1,e+16 кг (10 в 16-й степени). Из этого количества СО2, учитывая молярную массу, получилось бы где-то 1/4 часть угля, т.е 2,5*1,e+15 кг. То есть, для расщепления этого количества СО2 надо 2,5*1,e+15 * 30000000 = 7,5*1,e+22 Дж (7,5 * 10 в 22-й).
Вопрос: какая площадь нужна под бассейн с водорослями, чтобы переработать весь СО2 атмосферы в О2 за год?
Делим общую энергию на энергию, получаемую с одного квадратного метра (200 МДж, или 2*1,е+8):
7,5*1,e+22 / 2*1,е+8 = 3,75*1,+14, или 375 трл. м2, или 375 млн км2 (в 2,5 раза больше всей поверхности Марса). Но если за 10 лет - то уже 37,5 млн км2. А если сократить интенсивность еще в 4 раза - половина всего СО2 за 20 лет (это дает парциальное давление кислорода на уровне Дна в 50 мм рт.ст., чего достаточно для дыхания), то выходит уже около 10 млн км2. Это - уже приемлемо. Если же учесть, что располагаться водоемы будут в экваториальных районах Марса, то энергии от Солнца они будут получать почти вдвое больше, чем я посчитал, так что их площадь может быть соответственно меньше.
Беда в том, что ямки под эти водоемы надо копать отдельно. Во-первых, это надо делать там, где льда под поверхностью побольше, во-вторых, всю произведенную биомассу потом надо будет "закопать" - засыпать с помощью тех же КМ, чтобы вывести из круговорота лишний углерод. Правда, их можно сделать более мелкими, чем кратеры под поселения. Но в любом случае - это сильное увеличение необходимых объемов работы.
Снова засыпаю.
Теперь я - уже некий третий персонаж: как бы живу уже на Дне и вспоминаю историю - как происходило героическое терраформирование и "Великое Переселение" два поколения назад. Тогда - все получилось. Но сейчас...
После переселения человечество снова разделилось в соответствии с национальными границами. Теперь они совпадают с секторами (каждый - отдельная система кратеров): Рашн, Евро и еще три - не помню точно, какие. Сектора соперничают за руды и прочие полезные ископаемые Поверхности. Магма Марса и так-то стремится "приподнять" Дно - а тут еще было разработано оружие, усиливающее тектонические подвижки. В общем, все готовы к Большой Войне, которая, как и положено, будет Последней...
Единственный выход - увеличить площадь расселения. Новые кратеры уже не выкопаешь: атмосфера Марса создает избыточное давление в низинах только до тех пор, пока эти низины занимают не слишком большую часть поверхности. Терраформировать Поверхность - выход, но больно уж рискованно: ведь это гарантированно сделает Дно непригодным для жизни. Скорее всего, кратеры придется снова закопать, а то слишком уж много воды там будет скапливаться. А если что-то пойдет не так? Никто не будет рисковать, пока Дно - единственное, что есть у человечества.
Отсюда, в целях сохранения мира и расширения сферы обитания, политическое руководство Рашн-сектора предлагает новый проект: терраформирование Венеры...
Но тут мне стало смешно, и я проснулся окончательно.
По-моему, по поводу фотосинтеза - хрень, не вышло бы так быстро. Но проверять нет времени: диссер не ждет... :/
P.S. Большая-пребольшая бомба - и вправду, стОящая штука...