Auf welchen Berechnungen basiert die Behauptung von Robert Zubrin, dass sich der Mars mit Fluorkohlenwasserstoffgasen in 50 Jahren um 10 ⁰ C erwärmen könnte?

In dieser Antwort auf die Frage "Wie würde die vollständige hypothetische Terraforming-Roadmap für den Mars aussehen?" Es gibt einen Link zum Artikel "Zubrin on Terraforming Mars" in Universe Today,
aus einem Interview mit Robert Zubrin in diesem Artikel:

RZ: Betrachtet man die Problematik des Terraformings des Mars aus Sicht der aktuellen Technologie, sieht das Szenario so aus:

  1. Ein Jahrhundert, um den Mars zu besiedeln und eine beträchtliche lokale Industriekapazität und Bevölkerung zu schaffen.
  2. Ein halbes Jahrhundert, in dem Fluorkohlenstoffgase (wie CF4) produziert wurden, um den Planeten um ~10 C zu erwärmen.

( Hervorhebung von mir)

Ein Teil der Hauptfrage lautet: Hat er die extrem große Menge an Gestein, die ausgehoben und verarbeitet werden muss, ausreichend berücksichtigt, um die erforderliche Menge an Fluor zu extrahieren ?

Der MSL-Rover Curiosity entdeckte fluorhaltige Mineralien im Gale-Krater.

The Case For Mars ist wahrscheinlich die ausführlichste Version, die Zubrin veröffentlicht hat.
Beachten Sie, dass Teil 2 auf Teil 1 folgt und „wesentliche lokale industrielle Fähigkeiten“ entwickelt. Es scheint also vernünftig anzunehmen, dass er dies tatsächlich berücksichtigt hat.
@Andrew In der Tat, danke. Ich habe "ausreichend" hinzugefügt.

Antworten (1)

Ich habe The Case For Mars (1997) ausgegraben , und obwohl es einige sehr grundlegende Umrisse davon gibt, geht es nicht ins Detail. Ab Kapitel 9:

Der mit einem solchen Leistungsniveau verbundene industrielle Aufwand wäre beträchtlich, würde jeden Tag etwa eine Zugladung raffinierten Materials produzieren und die Unterstützung von mehreren tausend Arbeitern auf der Marsoberfläche erfordern. Es könnten Leistungspegel von etwa 5000 MWe benötigt werden, was etwa so viel Leistung ist, wie heute von einer großen amerikanischen Stadt wie Chicago benötigt wird. Ein Gesamtprojektbudget von mehreren hundert Milliarden Dollar könnte durchaus erforderlich sein. Alles in allem dürfte eine solche Operation jedoch kaum über die Möglichkeiten der Mitte des 25. Jahrhunderts hinausgehen.

Diese Berechnungen in dem Buch basieren auf der Produktion von genügend FCKW (wahrscheinlich CF4), um die globale Temperatur um etwa 10 K zu erhöhen, was er als 0,04 Mikrobar FCKW berechnet, was etwa 880 Tonnen/Stunde für zwanzig Jahre und eine kontinuierliche Produktionsrate von etwa erfordert ein Fünftel davon, um es zu erhalten, sobald es aufgebaut ist.

Er geht nicht speziell auf die Bergbauinfrastruktur ein, die zur Gewinnung des Fluors erforderlich ist, aber da es um Tausende von Arbeitern und den Strombedarf der Stadt geht, ist klar, dass er sich bewusst ist, wie umfangreich ein Projekt sein würde.

Frage: Wenn die Autoren Jahre erwähnen , sind das Erdjahre oder Marsjahre? Es gibt einen großen Unterschied.
@Fred Gute Frage - sagt er nicht. Es kann irgendwo eine Notiz "alle Jahre in diesem Buch bedeuten X Jahre" geben, aber nicht in diesem Kapitel.
Danke, dass Sie "The Case For Mars" ausgegraben haben! Was mich besonders interessiert, ist, wie 0,04 Mikrobar CF4 die Temperatur um 10 K erhöhen kann. Gibt es bestimmte Formeln, die er verwendet, um diesen Temperaturanstieg zu berechnen?
@Fred aha, ich habe gerade bemerkt, dass in der vorherigen Tabelle in diesem Kapitel ausdrücklich "Erdjahre" steht. Ich denke, wir können wahrscheinlich erraten, dass dies die Zeiteinheiten sind, die durchgehend verwendet werden.
@Cornelis Das von ihm verwendete Modell wird in dem Kapitel beschrieben, aber die spezifische Berechnung für CFCs wird nicht angegeben (es wird auf ungefähr einer Seite behandelt, als eine von mehreren Optionen).
"Eine solche Operation dürfte die Möglichkeiten der Mitte des 25. Jahrhunderts kaum übersteigen." Ich hasse Handwavium.
@Andrew: Danke. Ich dachte, das könnte die Situation gewesen sein.
@Cornelis: CF4 ist ein aggressives Treibhausgas (viel aggressiver als CO2). Aber um vernünftige Schätzungen der Erwärmung zu erhalten, braucht man ein richtiges atmosphärisches Modell mit Abfallraten für Temperatur und Druck: einfältige einschichtige Modelle funktionieren überhaupt nicht. Bei bekannten Stornoraten ist es möglich, eine solche Berechnung wie Arrhenius per Handkurbel durchzuführen, um quantitativ einwandfreie Schätzungen zu erhalten, oder ein sehr trivialisiertes Computermodell auszuführen. Das könnte auf dem Mars gut genug sein, da es nicht viel Wasser in der Atmosphäre gibt.
@tfb Wie hat Zubrin Ihrer Meinung nach den Wert von 10 ° C beim Aufwärmen mit 0,04 Mikrobar CF4 erhalten?
@Cornelis: Ich hoffe, er hat ein einfaches Klimamodell ausgeführt oder von Hand angekurbelt: Der einzige Weg, es wirklich zu wissen, wäre, ihn zu fragen oder seine Referenzen zu verfolgen. Es gibt viel Arbeit zum Marsklima und es wäre relativ einfach, eine gewisse Erhöhung der CF4-Menge in ein Modell einzufügen, um zu sehen, was man bekommt. Ein GCM könnte Ihnen sogar eine gute Antwort geben, aber ein einfaches eindimensionales Modell wäre wahrscheinlich gut genug.
@Andrew Fluorkohlenstoffgase sind übrigens keine FCKW.
@tfb Mich interessiert besonders, was ein schweres Fluorkohlenstoffgas in einem tief liegenden und tiefen Krater bewirken könnte. Dort könnte die Produktion stattfinden und die schweren Gase würden sich langsam über den Rand ausbreiten. Könnte das ein lokales Klimamodell nicht noch einfacher machen, einfach genug, um es mit allen notwendigen Formeln darzustellen?
@Cornelis: Ich nehme an, die Mischzeit der Atmosphäre ist ziemlich kurz, aber ja, in der Zwischenzeit könnten Sie dies vielleicht als ein spektakulär teures und ineffizientes Gewächshaus behandeln.
@tfb Zum Beispiel ist C4F10 fünfmal schwerer als CO2, würde es das nicht für einige Zeit im Krater halten?
@Cornelis: Ich weiß nicht, wie lange die Mischzeit für die Marsatmosphäre ist. An ruhigen Tagen könnten Sie in Ordnung sein. Wenn es im Krater mal windig wird, dann ... nicht.
Auf welchen Berechnungen basiert die Behauptung von Robert Zubrin, dass sich der Mars mit Fluorkohlenwasserstoffgasen in 50 Jahren um 10 ⁰ C erwärmen könnte?
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