Terraforming Mars, Hellas Planitia mit Kometen auf Mars L1

Verwendung von Kometen am L1-Punkt des Mars, wodurch der Schweif der Atmosphäre ständig sowohl flüchtige Stoffe als auch erhöhte Temperatur durch die einfallende Materie hinzufügen kann, sowie den Sonnenwind blockieren, von dem bekannt ist, dass Kometen verlangsamen und ablenken. Nehmen Sie dann kleine 1 bis 5 Meter große Stücke (oder größer) der Kometen und lassen Sie sie mehrmals täglich in Hellas Planitia (dem tiefsten Punkt des Mars) fallen, beginnend am allertiefsten Punkt befindet sich ein 10 km langer Krater im nördlichen zentralen Teil von Hellas Planitia. Eventuell Seen schaffen, den 10 km Krater für die Kolonisierung abdecken, mehr Kometenfelsen auf Hellas Planitia abwerfen (weichere Landungen nicht hart).

Die Hoffnung ist, in dem 10 km (schließlich) bedeckten Krater ein mäßig erträgliches Klima zu schaffen, 0,4 atm. Und um ein Mikroklima in der unteren Erhebung der oberen und westlichen Region von Hellas Planitia und schließlich alle HP zu schaffen, um Lebensmittel anzubauen usw. (HP ist im Vergleich zum umgebenden Terrian sehr niedrig, und wir müssen möglicherweise einige Fluchtwege abriegeln Wege für die Atmosphäre, um starke Windkanäle zu reduzieren, die sich für den höheren Druck bilden, obwohl ich einen konstanten Verlust erwarte, den ich minimieren möchte.) Menschen würden frei unter dem schließlich bedeckten Krater laufen, brauchen aber Sauerstoff und Strahlenschutz in den HP-Bereichen (nach der Druck ist genug gestiegen.) Welche Probleme sehen Sie damit aus wissenschaftlicher Sicht?

Ohne zu tief in hypothetische Gewässer zu waten, würde die gleiche Einschlagsfahne und der gleiche Niederschlag, die einen „nuklearen Winter“-Effekt auf der Erde hervorrufen würden, mindestens genauso viel für den Mars tun und einen Großteil des ohnehin schon freien Sonnenlichts von der Oberfläche blockieren. Die dünnere Atmosphäre könnte den Staub früher absetzen lassen, aber Staubstürme auf dem Mars sind seit den 1970er Jahren (oder früher) bekanntermaßen stark.
Warum Lagrange 1?
Der Punkt der weicheren Landungen besteht darin, diese negativen Auswirkungen der Stöße zu verringern. Wenn kleinere oder langsamer eintretende Brocken verwendet werden müssen, kann dies langsamer unter Verwendung möglicher sogar Fallschirme erfolgen.
Lagrange 1 platziert die Kometen direkt zwischen Mars und Sonne, und ich nutze die Koma des Kometen, um den Sonnenwind zu blockieren und die Marsatmosphäre zu schützen. Als Bonus „regnet“ der Schweif, den sie bilden, stetig flüchtige Stoffe auf den Planeten.
Wie bereits erwähnt, weist dieser Ansatz viele Lücken auf. Der einfachste Weg, eine Kolonie im Moment zu bauen, wäre wahrscheinlich, eine unterirdisch zu bauen. Es wäre einfacher zu bauen und luftdicht zu machen und es würde die Menschen vor Strahlung und Staubstürmen schützen.

Antworten (2)

Aus planetarischer Sicht wird ein Komet der Atmosphäre nur eine vernachlässigbare Menge hinzufügen, da der Gasgehalt des Kometen im Vergleich zur Atmosphäre des gesamten Planeten einfach zu gering ist.

Wenn Sie Ihren Kometen irgendwie fangen und zum Mars ziehen können (keine leichte Aufgabe), haben Sie eine gemischte Tüte mit Materialien wie Wasser, Kohlendioxid, Ammoniak, Kohlenwasserstoffen, Staub und anderem Zeug, aber halten Sie diesen staubigen, gasartigen Schneeball am L1 stationiert Punkt wird schwierig sein, da Gase, die in alle Richtungen entweichen, ihn von der Station wegdrücken werden. Es wird eher so sein, als würde man versuchen, Katzen zu hüten, als ein großes Objekt zu bewegen. Es wird sich wahrscheinlich auflösen, wenn Sie versuchen, es herumzubewegen, und Sie könnten am Ende eine ringförmige Struktur aus Gas und Trümmern haben. Die Lagrange-Punkte Mars-Sonne L1 und L2 wären wahrscheinlich auch aufgrund der Anwesenheit von Phobos und Demos instabil.

Eine Struktur so abzudecken, dass sie sogar einem Druck von 0,5 atm über einer Kuppel mit einem Radius von 5 km standhält, wäre, gelinde gesagt, eine extreme Herausforderung. Die gesamte Struktur müsste absolut luftdicht sein, sonst würde der gesamte Inhalt auslaufen und sich auf dem Mars verteilen.

Stellen Sie sich einen Zylinder vor, der 5 m hoch ist (0,5 atm Druck in dieser Tiefe) und einen Durchmesser von 10 km hat, der mit Meerwasser gefüllt ist. Wie würden Sie es heben? Das ist die Größe der Kräfte, mit denen Sie es zu tun haben, außer dass Sie in Ihrem Fall das umgekehrte Problem haben, wie Sie verhindern können, dass diese Kraft die Oberseite der Kuppel abbläst. Jegliche Mängel oder Fehler Risse oder Tränen und die Folgen könnten unglücklich sein.

1-5 Meter große Brocken, die man pro Tag fallen lässt, würden sehr, sehr lange brauchen, um eine Wirkung zu zeigen. Sie würden eine viel schnellere Rate für einen angemessenen Zeitraum benötigen. Diese Kometenbrocken werden sehr instabil sein und Reibungswärme würde dazu führen, dass sie sich beim Kontakt mit der Marsatmosphäre auflösen, wenn Sie vorhaben, sie zu verlangsamen und sie einfach durch die Schwerkraft an die Oberfläche fallen zu lassen. Ich bin mir nicht sicher, wie Sie diese Brocken auf praktische Weise sanft auf der Oberfläche landen könnten?

Unter der Annahme, dass das Kometenmaterial an der Oberfläche ankommt, haben Sie dann viel Wasser, aber auch viel Verschmutzung von Ammoniak bis Kohlenwasserstoffteer zu bewältigen, sowie Methan und Kohlendioxid und Monoxid, die zu etwas Nützlicherem verarbeitet werden müssen oder entfernt. Kein Hingucker, aber es könnte dort unten für einige Zeit etwas stinken!

Ich beabsichtige, mehrere Kometen zu verwenden, beginnend mit denen im Bereich von 3 bis 5 AE, und sie für den kleinen Krater und dann nur für Hellas P. zu verwenden (obwohl sie natürlich zum Rest des Planeten durchsickern werden, die Konstante Zufluss wird hoffentlich Drücke und Temperaturen hoch halten.) Ich stimme zu, dass es eine gute Chance gibt, L1 aufrechtzuerhalten, wird schwierig sein, 1,5 AU sind kaum innerhalb des Schwanzbildungsbereichs, also hoffe ich, die übermäßige Entgasung niedrig zu halten. Mein Verständnis ist, dass Phobos und Deimos deutlich näher beieinander liegen und sehr kleine Körper sind, um die L1-Stabilität zu bewirken. (Was Herausforderung genug sein wird!)
Die Druckdifferenz beträgt außen 0,0124 bar vs. innen 0,5 bar. (Es sei denn, das Äußere wurde bereits etwas im Voraus angehoben.) Auch ein Leck wird keinen katastrophalen Verlust der Struktur verursachen, es wird Lecks geben, aber selbst ein Einschussloch wird nur eine Zunahme des Lecks verursachen. (Andere haben das besser abgedeckt als ich.) Ich stimme den einmal täglichen Chunks zu, es müssen viel mehr sein. Fallschirme sollten funktionieren, um den Aufprall zu verlangsamen. Vereinbart über die anderen flüchtigen Stoffe, die verarbeitet und/oder berücksichtigt werden müssen.
Das habe ich mal nachgerechnet. Wenn ein Komet zu 100 % aus Wasser und anderen benötigten flüchtigen Stoffen bestehen würde und der durchschnittliche Komet einen Durchmesser von 6 Meilen hat, bräuchte es mehrere hundert Kometen, um dem Mars eine minimale Atmosphäre zu verleihen. Um den Kometen mit 0,01 G zu beschleunigen, um seine Umlaufbahn zu ändern, wären mehrere tausend Triebwerke (und flüchtige Substanzen mit vergleichbarer Masse wie der Komet) erforderlich.
Die Kuppel ist definitiv zu ehrgeizig, mit diesen Drücken und der Größe des eigentlichen Schlüssels wäre sie massiv schwer. Also eher 0,4 bar in den Habitaten und Gewächshäusern, 0,08 bar in der Kuppel und hoffentlich eine Anhebung des Hellas P-Bereichs direkt in der Nähe des Standorts auf 0,02 oder 0,03 bar. Die Absicht ist, hauptsächlich einen Bereich des Mars zu beeinflussen, nicht die gesamte Atmosphäre aufzubauen, der Höhen-/Druckunterschied ist für den Mars ziemlich extrem. Der Beckenboden von Hellas Planitia liegt 23.400 Fuß unter dem Rand, weshalb ich mich um ein Mikroklima im Inneren bemühe.
Planen Sie, die Kometen durch Gravitationsschlepper, Gravitationshilfen zu bewegen, den Kometen einzuwickeln und das Ausgasen zu nutzen, um ihn in die gewünschte Richtung zu „richten“, und das Oberth-Manöver, um sie billig dorthin zu bringen.
@Brooks Nelson Eine Kuppel mit niedrigerem Druck wäre viel einfacher zu konstruieren und zu warten. Höherer Druck in kleineren Kuppeln würde das Leben auch viel einfacher machen. Der Druck in Hellas Planitia ist bereits um den Faktor 2 höher als das Oberflächendatum, aber 2x ein winziger Betrag ist immer noch nicht so viel (0,012 bar). Das Hinzufügen von zusätzlichem Gas in HP a wird den Druck lokal nicht wesentlich erhöhen, da der Gasdruck auf dem ganzen Planeten im Gleichgewicht sein wird, so dass das Gas einfach „austritt“ oder in die breitere Marsatmosphäre diffundiert, bis der Druck in HP wieder erreicht ist 2x das Datum.
@Brooks Nelson L1-Punkte sind instabil, aber Sie haben Recht, wenn Sie sagen, dass die Auswirkungen von Phobos und Demos gering wären (und wahrscheinlich unbedeutend im Vergleich zu Ausgasungseffekten). Den Kometen einzuwickeln ist ein interessantes Konzept und könnte funktionieren. Fallschirme werden nur bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten eingesetzt, nachdem der größte Teil der kinetischen Energie aus der Umlaufbahn über einen Hitzeschild abgeführt wurde. Das Problem ist, dass Sie für jeden Eisblock einen Fallschirm und einen Hitzeschild herstellen oder sie zur Wiederverwendung zurück in die Umlaufbahn bringen müssen.

Einen Kometen über dem Planeten in einer synchronen Marsumlaufbahn über Hellas Planitia einfangen, einkapseln und positionieren, dann „das gute Zeug“ in der Umlaufbahn absaugen und eine Rakete oder einen Schlauch zum tiefsten Punkt auf dem Mars hinunterführen? Sicher, der Einkapselungsfilm müsste reflektierend sein, um ein Ausgasen zu vermeiden. Das Sammeln und Trennen der Gase und das Wiedereinfrieren in Kugeln, um den Lebensraum aus dem Orbit zu sprengen, könnte ebenfalls ein Versuch sein. Wir brauchen ein "kleines" tiefes Loch in Hellas Planitia, das luftdicht abgedeckt werden kann. Natürlich, wenn der Krater eines der anderen über 40.000 Krater auf dem Mars durch einen metallischen Meteoriteneinschlag entstanden wäre, wäre er gut für den Abbau von Metallen, vielleicht nützlich, um eine neue Stadt zu bauen?

Die Einkapselung eines Kometen wäre einfacher als auf der Erde, da die leichte Gravitation viel dünnere Filmdicken erlauben würde. Wenn der Komet teilweise oder sogar vollständig sublimiert, müsste eine Vorrichtung zur Schichtung der miteinander mischbaren Gase eingesetzt werden. Die verschiedenen Gase kondensieren bei unterschiedlichen Temperaturen, aber Reaktionsprodukte können zuerst abgezogen werden. Wir reinigen ständig Gase hier auf der Erde, kein Grund, dies nicht über dem Mars oder auf der Marsoberfläche zu tun.
Einen riesigen Sauerstoff- oder CO2-Sack in Hellas Planitia abwerfen? Wir müssten die Tasche so konstruieren, dass sie den richtigen Punkt trifft, oder sogar mehrere Lieferungen aus der Oort-Cloud irgendwie arrangieren. Die Kometen werden größtenteils intakt und eingefroren bleiben und könnten mit chemischen Raketen in Hellas P. zum Einschlag gelenkt werden, könnten sogar mit ihnen auf dem Mars graben und sozusagen zwei Fliegen mit einem Kometen töten - zumindest für eine Weile.

Willkommen bei Worldbuilding! Können Sie erklären, wie eine leichte Schwerkraft eine dünnere Schichtdicke ermöglichen würde? Es gibt eine grobe thermodynamische Näherung für die Verteilung eines Gases in einem Gravitationspotential, das ist e β m g z auf einer Höhe z , also für ein schwächeres Gravitationsfeld (kleiner g ), die Dicke wird erhöht (oder verstehe ich falsch, was Sie mit "Filmdicke" meinen?)
Eine geringere Dicke von Kunststofffolien wie Polyethylen kann in schwerelosen oder nahezu schwerelosen Umgebungen erreicht werden. Es ist relativ einfach, solche Filme in den Weiten des Weltalls, sogar robotisch, vor Ort zu produzieren. Das habe ich vor einiger Zeit in einer NASA-Zeitung gelesen.