В новеллизации Алана Дина Фостера по сюжету «Чужих» звездолёт «Ностромо», на котором разворачиваются события первой части фильма — это, фактически, нефтеналивной танкер. По словам автора, к моменту описываемых событий все запасы углеводородов на Земле давно исчерпаны, а энергетика на основе сжигаемого топлива морально устарела. Но высокотехнологичная цивилизация абсолютно не в состоянии обойтись без пластика и полимеров, а значит – и без нефтепродуктов. Поэтому сегодня я решил расконсервировать давно занимавшую меня тему о самом богатом резервуаре углеводородов в Солнечной системе. Это Титан, крупнейший спутник Сатурна (диаметр – 5152 км, площадь поверхности – 83 млн кв. км. Для сравнения: диаметр Земли – 12 742 км, площадь Евразии – 54,8 млн кв. км).
Титан – единственный в нашей системе спутник с плотной атмосферой, в которой наблюдаются погодные явления, а также единственный спутник с «реками» и «озёрами» на поверхности. Атмосфера Титана, более чем на 98% состоящая из азота, содержит разнообразные углеводородные примеси, преимущественно - метан. В состав «гидрокарбоносферы» (выдумал сейчас этот термин – положим, это «углеводородный аналог гидросферы»), раскинувшейся на поверхности спутника, входят самые разные углеводороды и углеродно-азотистые соединения.
Происхождение и компактная локализация всего этого запаса углеродистых соединений так далеко от Солнца вызывает немало вопросов как о формировании спутников, так и о происхождении нефти на Титане и на Земле. В течение XIX и большей части XX века существовали две прямо противоположные теории о происхождении нефти: биогенная и абиогенная. В пользу абиогенной теории образования нефти высказывался, в частности, Д.И. Менделеев, указывавший, что месторождения нефти сконцентрированы у глубоких тектонических разломов. Он полагал, что этан, один самых лёгких углеводородов в составе нефти, образуется из залежей карбида железа под действием воды, высокого давления и высокой температуры:
2FeC + 3H2O = Fe2O3 + C2H6.
Но в начале XX века В.И. Вернадский уверенно поддержал биогенную теорию, а И.М. Губкин даже детально её проработал и показал, как можно искусственно получить нефтеподобную смесь углеводородов. В настоящее время биогенная теория образования земной нефти остаётся господствующей (в силу оптических свойств и молекулярного состава нефти), но не вполне объясняет обнаружение нефти на всё больших глубинах — в частности, в Мексиканском заливе и у берегов Вьетнама.
Более того, есть данные, что запасы углеводородов на поверхности Титана постепенно растут, так как жидкость поступает наверх из глубин спутника. Притом, что странные физико-химические свойства Титана интересовали ещё Карла Сагана в конце 1970-х, реальное изучение спутника начинается с 2004 года, когда его сфотографировал направленный к Сатурну аппарат «Кассини». 14 января 2005 года на Титан опустился зонд «Гюйгенс», доставленный туда миссией «Кассини».
Что открылось "Кассини"
«Кассини» сделал несколько карт Титана в инфракрасном диапазоне, поскольку в оптическом спектре метановая атмосфера Титана непроницаемая. Она состоит из смеси азота с углеводородами. В атмосфере Титана выпадают углеводородные осадки. Таким образом, спутник был картирован при помощи радара, и эти карты охватили примерно 20 % его поверхности. На этих картах было обнаружено два географических макрорегиона: озёрный север
и экваториальные дюны
Температура на поверхности Титана составляет примерно −180 °C, поэтому там стабильно пребывают в жидком состоянии многие вещества, являющиеся на Земле газами или летучими жидкостями. В 2013-2017 годах по результатам обработки данных «Кассини» установлено, что глубина многих углеводородоёмов Титана превышает 100 м. Они образованы в основном жидким метаном, а также этаном, пропаном (чем ближе к полюсам, тем выше концентрация пропана), бутаном, бутилом и многими другими жидкостями, в том числе, азотом и аргоном.
Вот примерный состав атмосферы, озёр, дюн и криовулканов Титана:
Дюны на экваторе Титана песчаные, пропитанные различными углеводородами. Они могут напоминать битуминозные пески, присутствующие, например, в канадской провинции Альберта. Южная полярная область Титана, по-видимому, в рельефном отношении похожа на северную, но озёра там мельче как по глубине, так и по площади (в ходе одного облёта «Кассини» зафиксировал в южной полярной области два озера). Радарные замеры показывают, что глубина многих озёр и морей Титана превышает 100 метров. Разведанные в настоящий момент запасы углеводородов на Земле достигают 130 миллиардов тонн, и на Титане могут насчитываться десятки акваторий, запасы каждой из которых в отдельности превышают эту цифру. Запасы твёрдых углеводородов, сосредоточенные в открытых «Кассини» дюнах, примерно в триста раз превышают запасы угля на Земле.
Углеводородные консервы
Титан обладает плотной атмосферой, более чем на 98% состоящей из азота и примерно на 1,6% из метана. Именно метан придаёт атмосфере Титана мутный рыжеватый цвет. Давление на поверхности Титана примерно на 60% больше, чем атмосферное давление на Земле; примерно такое давление мы испытывали бы, стоя на дне плавательного бассейна. Кислорода же на Титане практически нет, как в свободном виде, так и в составе жидких и газообразных углеродных соединений, поэтому там не происходит никаких окислительных химических реакций.
Однако в атмосфере Титана молекулы азота (и в особенности метана) могут расщепляться под воздействием солнечных лучей. Поэтому даже имеющаяся стабильная концентрация метана была бы невозможна, если бы его запасы не пополнялись из водоёмов или глубин спутника. Таким образом, Титан — единственный объект в Солнечной системе, где происходит полноценный круговорот метана в природе. По-видимому, эта цепочка реакций выглядит так:
Рассмотрим подробнее химию азота и углерода, представленную на этой иллюстрации. Метан — парниковый газ, поэтому, если повысить в атмосфере его концентрацию с имеющихся 1,6 %, температуру на спутнике можно существенно поднять. Вероятным источником литосферного метана на Титане могут быть криовулканы, достоверно обнаруженные в его северной полярной области. Криовулкан извергает жидкий метан, жидкий аммиак и, возможно, водяной лёд — таким образом, эта смесь не дымит, а течёт. При конденсации метан должен образовывать более сложные углеводороды, а именно, этан C2H6, пропан C3H8 и ацетилен C2H2. В реальности Титан действительно богат этаном и пропаном, но ацетилен на нём почти отсутствует, что даёт почву экзотическим гипотезам об азотно-углеродной жизни на Титане (консументах ацетилена). Поэтому NASA всерьёз планирует новые беспилотные экспедиции на Титан, обусловленные не столько его нефтеносными, сколько экзобиологическими перспективами. Также остановимся на лабораторном воспроизведении условий Титана и на том, какую экзотическую органику удалось получить в ходе этой работы.
Ландшафт Титана
Углеводородоёмы Титана напоминают земные настолько сильно, что это сходство заставляет задуматься о конвергентной эволюции. Озёра и реки Титана должны иметь дождевое происхождение, так как метан и этан образуют облака и выпадают в виде осадков и конденсирующейся дымки. При этом внутренней энергии спутника не хватает на активные погодные явления. В 2017 году геофизики под руководством Сирила Гримы из Техасского университета в Остине оценили высоту волн в морях Кракена, Лигейи и Пунги на Титане и пришли к выводу, что высота волн там не превышает 6-10 мм, а длина составляет от 45 до 115 метров. Обширная экваториальная область Ксанаду покрыта дюнами или барханами, медленно перемещающимися под действием ветра. Также там могут находиться бессточные озёра с меняющейся береговой линией, отчасти напоминающие Каспий. Кроме того, предполагается, что под поверхностью Титана могут находиться целые моря из воды и жидкого азота — эта гипотеза позволяет объяснить выраженную изрезанность озёрных берегов.
Время от времени уровень метана в атмосфере Титана может заметно возрастать (например, из-за активизации криовулканов). В таком случае включается парниковый эффект, из-за которого подповерхностный азот разогревается и быстро переходит из жидкого в газообразное состояние. Проникая в трещины коры, он быстро расширяется, вызывая явления, аналогичные гидроразрыву пластов, после чего образовавшаяся полость быстро заполняется жидким метаном и этаном. Такая гипотеза была выдвинута в 2019 году группой под руководством Джузеппе Митри из университета д’Аннунцио в Италии. Учёные анализировали данные последнего близкого облёта «Кассини» вокруг Титана, состоявшегося в 2019 году, и не обнаружили на спутнике карстовых процессов, которые также могли бы объяснить такую форму береговой линии.
Суша Титана в целом может быть охарактеризована как равнинная песчаная пустыня, в которой встречаются группы «скал», образованных, вероятно, глыбами водяного льда, покрытыми слоем углеводородов.
Все эти данные остаются ориентировочными, так как получены всего двумя аппаратами: «Кассини» и «Гюйгенсом». Зонд «Гюйгенс» приземлился в северной полярной области Титана в конце 2004 года. Он активно передавал информацию на «Кассини» в течение первых 4 часов работы, в том числе в процессе спуска, а затем оказался на берегу метанового моря, где функционировал ещё примерно 22 дня.
Для продолжения исследований на спутник можно было бы запустить «титаноход», но, учитывая инертность и плотность атмосферы, а также отсутствие сильного ветра, NASA планирует отправить на Титан летающий робот Dragonfly, который должен быть снаряжен в 2026 году и достигнет Титана в 2034 году. Такая экспедиция представляется перспективной ещё и благодаря успешности роботизированного вертолёта «Индженьюити», отправленного на Марс в 2021 году.
Dragonfly
Поскольку рельеф Титана пересечённый, сложный и существенно отличается от региона к региону, стационарный спускаемый аппарат, подобный «Гюйгенсу», не может дать сколь-либо полного представления о географии, геологии и метеорологии спутника. Однако Титан отлично подходит для изучения с квадрокоптера. В настоящее время БПЛА активно развиваются и могут нести всё больше сенсорной и вычислительной аппаратуры при всё меньшем весе самой машины. Гравитация на Титане более чем вдвое уступает земной, но атмосфера спутника плотная и спокойная. На Титане, по-видимому, нет сильных пылевых бурь, поскольку нет ветра, а битуминозные пески на поверхности сравнительно вязкие. Кроме того, электроника БПЛА должна испытывать сравнительно слабое воздействие солнечной радиации и солнечного ветра, так как до Солнца далеко, а тот солнечный ветер, что добирается до Титана, во многом экранируется мощным магнитным полем Сатурна. Именно поэтому проект квадрокоптера Dragonfy представляется многообещающим. Эта экспедиция прорабатывается Лабораторией прикладной физики при университете Джонса Хопкинса, штат Мэриленд.
Аппарат планируется оснастить 8 винтами, по одному на верхней и нижней поверхности каждой из четырёх лап. В качестве источника энергии для такого коптера лучше всего подойдёт компактный ядерный реактор (солнечные батареи на Титане использовать нельзя: там стоят сумерки, примерно как через 10 минут после захода Солнца на Земле, а само Солнце слишком далеко). Для Dragonfly можно было бы составить карту посадочных точек. Предполагается, что в каждой из них он будет проводить 16 дней, выполняя примерно следующий набор работ:
Фотографирование местности в цвете
Изучение как минимум трёх видов ландшафта: 1) берегов озёр, 2) дюн 3) кромок кратеров — в частности, чтобы выявить среди них ударные и найти остатки метеоритов
Поиск водяного льда и криовулканов
Попытки выявить и измерить сейсмическую активность
Изучение химического состава атмосферы
Измерение температуры атмосферы и грунта, попытки выяснить, есть ли на Титане некоторая сезонность
Предполагается, что аппарат обогнёт Титан в экваториальных широтах, так как в таком случае сможет картировать более обширную территорию и изучить дюны; кроме того, из-за магнитного воздействия Сатурна Dragonfly было бы сложнее транслировать данные, если бы он работал в приполярных областях. Вес аппарата составит около 300 кг, но, учитывая слабое тяготение Титана и характеристики атмосферы, на полётные задачи должно потребоваться примерно в 38 раз меньше энергии, чем на Земле.
Dragonfly, в отличие от марсоходов, не будет иметь манипуляторов. Вместо них на брюхе аппарата будет установлена нейтронная пушка, которая будет бомбардировать пучками нейтронов тот грунт, над которым летит аппарат. По рисунку гамма-лучей, которые будут выделяться в ответ, приборы позволят различать характеристики ландшафта: в частности, летим ли мы над залежами аммиачного льда или над дюнами с высоким содержанием углерода. На лапах Dragonfly будут установлены буры, которые позволят брать образцы грунта, всасывать их через пневматическую трубку и подавать в масс-спектрометр, который позволит сразу анализировать состав образцов.
Азотосома и нежизнь
Титан неслучайно вызывает у астрономов такой высокий интерес, поскольку обладает достаточным химическим разнообразием и гомеостазом, чтобы можно было представить на нём зарождение экзотической примитивной жизни. Ещё в 2003 году при помощи спектрометрии удалось выявить в атмосфере Титана сравнительно сложную органику с двойными связями, в частности, бензол и циклопропенилиден (последний ещё в 1985 году обнаружен в облаках межзвёздного газа, но в Солнечной системе в естественных условиях пока зафиксирован только на Титане). По-видимому, сложная органика образуется в атмосфере Титана под действием космических лучей и солнечного ветра, и основой для неё могут быть не углеводы (HCO), а цианистые соединения (HCN). Так, в 2017 году в атмосфере Титана в количестве 2,8 частей на миллиард был обнаружен акрилонитрил (C2H3CN), молекула следующего состава:
Лабораторные эксперименты с акрилонитрилами в 2015 году позволили группе учёных из Корнельского университета под руководством Палетта Клэнси собрать мембрану, напоминающую клеточную, но выстланную по внешнему краю атомами азота. Мембрана была названа «азотосома», теоретически, внутри неё могла бы протекать углеродно-азотная биохимия. Тема альтернативной биохимии и потенциальной обитаемости Титана была отлично разобрана на Хабре ещё во времена Гиктаймс, в особенности порекомендую статью «Титан — колыбель жизни» от 23 августа 2016, первоначально размещённую автором @Gulenkov112в песочнице. Ещё одна крутая статья из песочницы (правда, переводная, но со множеством иллюстраций и шикарным изображением азотосомы) была размещена 5 октября 2015 года пользователем @Oroszorszag; вот её оригинал. Правда, более поздние исследования заставляют умерить оптимизм: например, в 2019 году было доказано, что в естественной среде Титана самосборка азотосом из акрилонитрилов статистически невозможна. Но я всё-таки не стану рассуждать здесь о потенциальной обитаемости Титана, тем более, что эта тема постоянно пересматривается. Остановлюсь на том, что удивительный Титан ещё наверняка пригодится нашей цивилизации в самом утилитарном смысле: к нашей огромной удаче, он обладает не только немыслимыми запасами ценнейшего сырья для производства горючего и полимеров, но и (хрупким) гомеостазом, благодаря которому остаётся вполне достижимой среднесрочной целью нашей цивилизации. Тем более, в случае наличия воды на Титане его терраформирование представляется удивительно плодотворной задачей: спутник изобилует метаном, сильным парниковым газом, корректируя концентрацию которого, температуру атмосферы Титана наверняка можно значительно поднять. О гомеостазе как о важном факторе, располагающем к освоению небесных тел, также, надеюсь, ещё успеем с вами поговорить.
Комментарии (65)
alekl
20.11.2022 21:15+30углеводородоём - замечательно, нужно отдать должное вашему умению оперировать с новыми словоформами
0617
20.11.2022 22:36Насколько это огнеопасно? Не приведёт ли искра в электромоторе коптера к взрыву целой планеты?
Zifix
20.11.2022 22:40+20Для взрыва вроде как нужна смесь кислорода и какого-то газа, пропана или метана, например. Причем в определенной пропорции, а чистый газ не взрывоопасен. Тем более, что метеориты туда наверняка падали, со всеми спецэффектами, и ничего не произошло.
gummybeer
20.11.2022 22:40+3Без кислорода сложно сделать взрыв. Скорее искра приведет при неудачном стечении обстоятельств к внезапному испарению твердого углеводорода.
MechanicusJr
20.11.2022 22:50Без кислорода сложно сделать взрыв.
Прям вот сложно ? и сколько того кислорода в азиде свинца?
Alonerover
21.11.2022 08:49+3А он обнаружен на планете? И какова долговременная устойчивость таких метастабильных соединений? В смысле — возможно ли накопление на планете, да и вообще на планетах, любых, таких или подобных, энергоёмких соединений.
RalphMirebs
20.11.2022 22:48+1Там же нет кислорода, всё ок. Без кислорода углеводороды не горят и не взрываются.
MechanicusJr
20.11.2022 22:55+4Насколько это огнеопасно? Не приведёт ли искра в электромоторе коптера к взрыву целой планеты?
Ну как. Если там будут озера исключительно из смеси глицерина с толуолом, то добавив немножко азота, точнее азотной кислоты, можно сделать интересно. а так чистые газы, без окислителей и катализаторов, не очень взрывоопасны. ну кроме .. ряда очень интересных соединений, например оксид хлора.
Maxim_Evstigneev
22.11.2022 22:26про первые атомные взрывы были аналогичные опасения насчет детонации атмосферного кислорода
так что весьма вероятно, что взрыв атмосферы целого космического тела цепной реакцией от маленькой искры если и не исключен, то существенно маловероятен
видимо, для этого нужно что-то серьезнее, так как сама атмосфера неоднородна и по составу, и по структуре
и вполне возможно, что это вообще не так работает
mylo27
22.11.2022 22:26Было бы интересно на такое посмотреть. Но там нет ни кислорода, ни нужно концентрации других газов
MechanicusJr
20.11.2022 22:44+10В новеллизации Алана Дина Фостера по сюжету «Чужих» звездолёт «Ностромо», на котором разворачиваются события первой части фильма — это, фактически, нефтеналивной танкер. П
Да ну?
Аппарат планируется оснастить 8 винтами, по одному на верхней и нижней поверхности каждой из четырёх лап. В качестве источника энергии для такого коптера лучше всего подойдёт компактный ядерный реактор
Это вряд ли. РИТЭГ - возможно.
OlegSivchenko Автор
20.11.2022 22:56+4Я говорю о новеллизации https://royallib.com/book/foster_alan/sbornik_vselennaya_chugih_i_hishchnikov_kompilyatsiya_kn_131.html с. 17-18 вот тут.
katok535
22.11.2022 10:25+1— Говорит межзвездный коммерческий буксир «Ностромо», регистрационный номер один — восемь — ноль — два — четыре — шесть, следующий по маршруту «Земля» с грузом сырой нефти и нефтеперегонной установкой. Вызываю Антарктический Центр транспортного контроля. Вы меня слышите? Конец связи.
Оказывается, даже и ролик с разъяснениями есть на YouTube!
https://www.youtube.com/watch?v=v00lSK6dVeE
marvin77
21.11.2022 10:55+1можно РИТЕГ + генератор на двигателе стирлинга. должен быть неплохой выход электричества и относительно небольшой вес.
ncix
21.11.2022 14:07+2РИТЭГ - возможно.
Насколько я помню, самые компактные современные РИТЭГи дают сотни ватт на десятки килограмм веса. Это слишком низкая удельная мощность для полета, даже в условиях низкой гравитации Титана.
> В качестве источника энергии для такого коптера лучше всего подойдёт компактный ядерный реактор
Ну а это конечно совсем фантастика. Разве что приземлить туда многотонный базовый модуль с реактором и десяток лёгких коптеров на обычных аккумуляторах, с возвратом на базу и подзарядкой. Но это пока тоже фантастика.
Tarakanator
23.11.2022 12:46+1ритег\реактор это замена солнечных панелей, а не аккумуляторов. Так что от удельной мощности зависит только частота полётов.
OptimumOption
21.11.2022 05:53+4"Именно метан придаёт атмосфере Титана мутный рыжеватый цвет." Хммм... Идем в сомнении на вики, смотрим внимательно: "...Мета́н (лат. methanum; болотный газ), CH4 — простейший по составу предельный углеводород, при нормальных условиях бесцветный газ без вкуса и запаха". Всю жизнь считал, что рыжеватый-коричневатый цвет газу придают соединения с азотом, в частности - его диоксид.
"Однако Титан отлично подходит для изучения с квадрокоптера" - ну разве что квадрокоптер будет с собственным ядерным реактором, чтобы обеспечить блительный обогрев летательного аппарата.
Javian
21.11.2022 09:20+2Азот с кислородом тоже прозрачные, но небо голубое.
OptimumOption
21.11.2022 11:02+3Окей, читаем хотя бы перевод оригинальной англоязычной страницы метана: "...поглощает видимый свет, особенно в красной части спектра из-за обертоновых полос, но эффект заметен только в том случае, если световой путь очень длинный. Это то, что придает Урану и Нептуну их синий или голубовато-зеленый цвет, поскольку свет проходит через их атмосферы, содержащие метан, и затем рассеивается обратно..." Видишь
сусликарыжеватый оттенок? А он тут есть!Javian
21.11.2022 20:07+1Это голубой вид снаружи т.к. голубой рассеивается, а вид «изнутри» — это то, что осталось от спектра без голубого.
Пример на поверхности Венеры из атмосферы из прозрачного углекислого газа. Ученые считают, что через этот светофильтр пройдет только желтый.
Giperoglif
21.11.2022 06:25+7"Атмосфера Титана преимущественно метановая" - странное утверждение.
"Атмосфера Титана состоит из азота на 98,4 % и примерно на 1,6 % из аргона и метана"
Phil_itch
21.11.2022 09:06+3Ох уж эти человеки: у вас есть
нефтьуглевдороды, тогда мыидемлетим к вам =)
diogen4212
21.11.2022 09:36+2Думаю, когда люди смогут добывать ресурсы на Титане и доставлять их к Земле, углеводороды будут тогда уже не будут актуальны. В лучшем случае для космических производств где-то на задворках Солнечной системы, если не будет других источников энергии.
Sun-ami
21.11.2022 10:52+7Углеводороды в огромных количествах нужны для производства рулонных солнечных панелей на полимерном носителе, для огромных солнечных электростанций на околоземной орбите. Такие электростанции могут быть построены уже в середине 21-го века. А доставить их с Титана не так уж и сложно — ускорение свободного падения там в 5,2 раза меньше земного, дельта — V для выхода на орбиту — всего лишь 1,867 км/с. Удельный импульс вакуумного Raptor-2 на Starship вдвое больше 3.56 км/с. Соответственно, Starship может слетать туда уже лет через 10, произвести там жидкий кислород из воды с питанием от ядерного реактора, и после взлёта в его баках останется ещё очень много метана — более половины топливных баков вместимостью в 1200 тонн могут быть использованы для перекачки в межпланетный танкер + 120 тонн, которые при старте с Земли отводятся на груз. Для регулярной доставки углеводородов на орбиту Титана Starship, конечно, должен быть полностью автоматическим. А вот завод по производству жидкого кислорода из воды на Титане придётся строить людям, и разворачивать там добычу углеводородов и воды. Это непростая задача — лететь придётся очень долго, и много радиации. При выходе на околоземную орбиту, танкеру нужно, конечно, использовать неполное аэроторможение — это должен быть автоматический корабль, похожий на крылатый ITS с керамической теплозащитой и зонтиком для защиты баков от солнечного света, озможно, одополнительно оборудованный электроракетными двигателями с питанием от солнечных батарей в этом зонтике. После выхода на LEO он должен пристыковаться к станции- топливохранилищу, и быть отремонтирован ее экипажем — нужно восстанавливать плитки теплозащиты. А потом — снова лететь к Титану за следующей парой тысяч тонн углеводородов. Танкером также можно возить топливо для на орбиту Марса для дозаправки возвращающихся с него на Землю Starship-ов на низкой орбите Марса. Это позволит возить с Марса одним рейсом сразу много золота, в противном случае придется гонять Starship-ы напрямую с поверхности почти пустыми, всего с несколькими десятками тонн груза вместо сотен тонн. А золота в россыпях в дельтах рек там быть должно очень много — из-за статичности коры (отсутствия глобальной тектоники плит на Марсе) всё, что выпало на поверхность в ходе поздней тяжелой бомбардировки на Марсе — так и осталось на поверхности, в то время как на Земле частично ушло в мантию вместе с пластами земной коры. Добыча золота, платины, серебра, и палладия может на первые 100-200 лет стать основой финансирования колонизации Марса. На Палладе золото, возможно, добывать дешевле, но сложнее его оттуда привезти — нет местного источника топлива.
ncix
21.11.2022 14:17+3А не дешевле синтезировать углевороды на земле из атмосферного углекислого газа и воды? Растения и бактерии довольно эффективно этим занимаются уже сотни миллионов лет.
Sun-ami
21.11.2022 19:27+5Так на Землю углеводороды с Титана я и не предлагаю доставлять. А вот на орбиту Земли их может оказаться дешевле доставить с Титана, чем с поверхности.
jaiprakash
22.11.2022 11:39+2Вы не учли delta-V перехода с орбиты Титана куда-то поближе к Солнцу. Тогда картина сильно меняется. И кислород там нужно получать из воды.
YMA
22.11.2022 14:33Насчет dV - народ недооценивает затраты на спуск к Солнцу ;) Почему-то многие считают, что стоит выключить двигатели и корабль с грузом сам упадет "вниз" к Земле. (kerbal space program тут рулит неимоверно, там, кстати, можно изобразить такую экспедицию с полетом туда, добычей груза и полетом обратно).
Sun-ami
23.11.2022 18:03Менять орбиту можно на электроракетных двигателях с питанием о ядерного реактора — это гораздо эффективнее по массе рабочего тела, чем сжигать метан в кислороде. Это долго, но это не важно в этом случае. А кислород, да, нужно получать из воды. Там нужна база минимум из пяти Старшипов — атомная электростанция — подводная лодка, башня-кислородный завод, башня-метановый завод, горизонтально уложенный жилой модуль с оранжереей в баках, и танкер. И грузовой Старшип, чтобы эту базу снабжать.
exwill
22.11.2022 18:00Финансировать колонизацию Марса будут желающие жить там. Никакие ресурсы с Марса на Землю доставляться не будут. Это бессмысленно. Наоборот, очень многое будет завозиться с Земли на Марс. Но что-то и с других небесных тел. В силу того, что с Земли везти все очень дорого. И если можно не с Земли, то будут везти не с Земли
Sun-ami
23.11.2022 18:06Доставка на Землю марсианского золота и платины по цене 140 долларов за килограмм, которую обещал обеспечить Маск, вполне рентабельна. Если добыча будет в 10 раз дешевле чем на Земле — марсианское золото просто обрушит рынок драгметаллов. Как это может сделать и золото из микроядра Паллады, если удастся до него добуриться.
YMA
21.11.2022 10:58+1Полимеры, на мой взгляд, будут востребованы еще очень долго. А для сооружений космических масштабов будет нужно много полимеров... Сферу Дайсона из чего-то надо будет строить ;)
CrashLogger
21.11.2022 12:20Полимеры обычно разрушаются под воздействием солнечного света. Не очень хороший материал для свферы Дайсона.
agat000
21.11.2022 13:05Не надо сферу Дайсона. По крайней мере не на Солнце. Идея так себе, заморозить собственную планету.
YMA
21.11.2022 14:08+1Так не размещайте ее ниже орбиты Земли, и ничего не замерзнет. А если разместить выше - даже немного теплее станет. :)
Tarakanator
23.11.2022 12:48Можно и ниже. Рой дайсона. Только синхронизировать так, чтобы слабо перекрывать свет. Заодно от глобального потепления избавимся.
exwill
21.11.2022 14:05+2Добывать ресурсы на Титане и доставлять к Марсу будет существенно дешевле, чем доставлять ресурсы с Земли на Марс. Даже доставка с Земли на Луну будет более затратной, чем доставка с Титана на Луну. Такая вот космическая экономика
mordusnaglus
22.11.2022 18:31+2
Я бы не был так оптимистичен.
exwill
22.11.2022 19:03+1Почему у Титана с низкой орбиты на поверхность dV 7.6, а у Ганимеда 1.97, хотя Ганимед чуть массивнее? У Марса dV 3.8 хотя Марс в 5 раз массивнее? Нет ли тут ошибки?
А, уже прочел внизу сбоку на вашей картинке. Атмосфера
mordusnaglus
22.11.2022 19:25Вы лучше посмотрите на Венеру - она чуть меньше Земли, но dV для выхода на орбиту 27 км/с
Ellarihan
22.11.2022 22:14+2В случае Титана воздушный запуск позволит нехило сэкономить на атмосферных потерях. Конечно KSP не образец реалистичности, но я стартовал с Титана предварительно поднявшись в верхние слои атмосферы на стратостате, низкая гравитация тут только в плюс. Если сравнивать с этой картой, у меня ушло вполовину меньше dV, всё-же атмосфера Титана в моде RSS простирается на 600 км и даже стартуя с высоты 40-50 км всё равно придётся тратится на преодоление сопротивления воздуха.
Nurked
21.11.2022 13:29+5Смотрю я на все эти фотки, и думаю, чего они мне сильно напоминают?
Айда на Титан за спайсом Извините, не сдержался.
avaava
21.11.2022 16:17+7Плотная атмосфера. Нет источника энергии... Зачем коптер? Чем плох воздушный (азотный) шар? Заполнить его тем же водородом (он там не взрывоопасен вот совсем), и пусть летает себе, снимки делает, исследования проводит. Грузоподъёмность можно сделать почти любой. Если нет ветра - слабый мотор с винтом от самолета. При некотором усердии можно просто регулировать высоту (изменяя давление в шаре). Автономность = срок работы РИТЭГа, до нескольких десятков лет.
Sun-ami
21.11.2022 19:30Хотят его садить надолго — с шаром это проблематично — можно повредить или приморозить оболочку, и потом не взлететь.
avaava
22.11.2022 09:30+1А в чем проблема посадить шар? Достаточно просто стравить из него (обратно в баллон) тот самый условный водород, и объем станет меньше. Если при этом подобрать якорь таким образом, что бы при "спущенном" шаре он гарантированно лежал на земле, а при "надутом" гарантированно отрывался от поверхности, то можно будет с помощью троса регулировать высоту над нужным местом. Мне кажется это проще и надежнее чем висение на винтах. И энергия тратится только на изменения положения в пространстве, в статичном состоянии можно находится практически неограниченное время.
И, при таком подходе, нет вероятности оказаться без возможности лететь над лужей (озером) с последующим бульком. Якорь просто поплывет, погрузившись некоторой частью.
Ellarihan
22.11.2022 22:17Но ведь в шаре давление по определению будет меньше чем в баллоне из которого газ выпустили, его обратно без насоса не загнать.
avaava
23.11.2022 08:36Но ведь и работа насоса не требует столько мощности, сколько работа винтов, верно? Это можно делать ОЧЕНЬ неспешно (малая мощность). А больший вес легко компенсировать бОльшим объемом. Опять же надёжность выше. В случае критической поломки (а тут возможно дублирование всего, но это стартовый вес) мы получим просто неподвижную платформу со всем функционалом.
А летающий коптер просто будет валяться мусором на земле (я не верю в возможность полета на РИТЭГе, что подразумевает неподвижную маму, к которой все перемещения привязаны).
mordusnaglus
22.11.2022 18:38Никто не запрещает спускать бурильную мини-установку на троссе, вместо спуска на поверхность целиком
RigelGL
23.11.2022 10:02Интересно было прочитать. Единственный вопрос: зачем искусственно менять то, что уже хорошо работает? Каков прок от нагрева Титана?) Жизнь может быть не белковой с комфортной температурой +25°, потребностью в воде и кислороде, а какой-нибудь другой, для которой лучшие условия - те, который сейчас есть на Титане.
Чтобы подготовить экспедицию на Титан для начала нужно решить задачу полёта через 8а.а., чтобы у космонавтов хватило воды, еды, воздуха, etc., чтобы они смогли вернуться с Титана обратно. После решения этого -180° на Титане едва ли станет причиной чтобы его нагреть.
GeorgKDeft
И насколько можно поднять? Атмосфера не улетучится при нагреве?
RalphMirebs
Так атмосфера она газообразная и так. Это на поверхности жидкость. Если поднять температуру — только ещё больше газа будет, а вот озера углеводородные испарятся ;(
GeorgKDeft
Если углеводородные озера уйдут придут возможно обычные водные если сильно нагреть планету. Вопрос только сможет ли планета с такой слабой гравитацией удержать всю увеличенную атмосферу?
Фактически нагрев и так произойдет в результате расширения Солнца(прогнозируют нагрев до -70). При том что разница по низким температурам с Марсом и так невелика сейчас (-156 на Марсе и -180 на Титане), поэтому вопрос лишь чем греть чтоб проверить теорию чуть раньше чем через несколько миллиардов лет.
nickolas059
Исходя из того, что титан прибывает в равновесии, то при нагреве жидкости перейдут в газ, излишки улетучится и все опять станет на свои места
GeorgKDeft
Только вот улетучившийся газ все же снизит и без того малую массу планеты. Т.е. если условный "газпром" там устроит замену экспортированного газа на эквивалент твердого вещества то это может пойти на пользу планете. а вот если она потеряет свою массу... насколько изменится ее орбита?
Ellarihan
А должна-ли орбита меняться от потери массы? Особенно в случае если центральное цело орбиты во много раз более массивно. Ведь что масса планеты, что удалённая масса, всё УЖЕ движется по орбите.
Вот то есть, условно, пристыковался к МКС Шаттл сравнимый с ней по массе, её орбита от этого изменилась? А если отстыковался? Вот и тут то-же самое.
exwill
В этом нет особого смысла