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火星上建立基地需要什么 #31

Closed emptymalei closed 10 years ago

emptymalei commented 10 years ago

TODO

在读赶往火星这书，感觉想法不错。

书里面强调的也就是说可以直接在火星建立燃料基地吧。

专门开了这个issue来讨论一下在火星建立基地以及基地建立之后需要什么，正好呼应一下下一次圆桌。

这里总结大家讨论里面提到了：

  1. 轨道上
    • (全球)定位系统，用来定位，方便火星表面的活动，也对于飞行器着落点的准确性有很重要的作用。
    • 气象卫星
    • 地形勘探已经有了
  2. 火星表面

再进一步，

{在成为火星城市之后，还需要很多，例如一个大型的空间站，可以类比赶往火星书中提到的作为火星计划的中继空间站。} {想着想着就觉得有种赛博朋克的感觉好棒}

绘制了这样一张图：

marsdevelopment on ProcessOn

LostAbaddon commented 10 years ago

有一个想法，可能和这里的关系不大，不过我觉得蛮有意思的。 就是火星上的大气层非常薄弱，而人工产生大气层，不考虑最本质上的重启火星地核之外，有一个前期步骤就是在火星大气中增加大量二氧化碳。 因此，未来一些现在碳排放量巨大的企业和工厂很可能在火星上建立，而在地球上的都是碳排放量低的企业和工厂。 当然，这个并没有考虑一些实际费用问题。。。

ProtossProbe commented 10 years ago
emptymalei commented 10 years ago

@LostAbaddon 我比较倾向于让火星更加独立些。在在火星建立的是火星当时建设所需要的。关于行星工程这部分我还在看相关的论文，早期的论文比较倾向于直接使用一些大型的空气改造装置 + 植物。感觉这些生产其他东西的碳排放量巨大的工厂也不是特别能起到作用，毕竟排放量比起专门的设施来太小。卡尔萨根跟其他人还写过论文论证使用 NH3 来制造温室效应的合理性，主要是 NH3 可以在 30 年内被紫外线分解为 N2，所以听起来还不错。

@SpaceXploration 气象卫星的作用吧，我觉得就是对灾害天气的预报，例如大的沙尘要飞过来了，大家提前做好预防措施什么的，也对飞行器的起飞和降落时的天气预测有一定的作用。 我也同意至少在很长的一段时间内都是没法进行地球化，毕竟这是个非常巨大的工程。

emptymalei commented 10 years ago

@LostAbaddon 我算了下，根据这个页面，人类现在所有的工业每年排出 7\times 10^{9} 吨的 C，假定全是 CO2,那么对于的质量是 2.57\times 10^{10} 吨。而火星大气总质量是 25\times 10^{12} 吨。

也就是说，如果火星上能够发展是想当前地球上这样规模的排碳，似乎作用还挺大的。这么说来可以考虑。

syrte commented 10 years ago

我想化工下面还应该有肥料一项，要全部从地球进口量也比较大，如果要发展很大的植被的话。 至于药品与医疗设备，考虑到初期人口不多，可以完全依靠进口。但往后要独立发展也是重要领域。

对了，有什么细菌能生存于现火星环境，又可增加大气的吗？比如蓝藻或者别的什么。 依稀记得地球上的细菌的生物量（是这么用的吗？）比其他生物之和还多？

LostAbaddon commented 10 years ago

这方面我记得很久以前查过，是有的。 某些厌氧菌和藻类是可以在和火星很类似的环境下生存的，所以只要对火星环境做很小的调整就可以生长了。 不过时间太久忘记是什么藻类和细菌了。。。。

ProtossProbe commented 10 years ago

图好棒，不过空间发电站是什么？？ 另外叫机场感觉不像是往返地面与轨道的地方，星港如何？

emptymalei commented 10 years ago

@styra 感觉医疗设施药品这些很重要，发展起来之后确实应该重视。火星上的土壤能种植地球上的植物么？不过氮肥可以很容易生产，用氨水即可，实际上可以会用到很多不同的肥料。这样肥料和医疗加在后期发展里面怎么样？

我记得蓝藻好像可以来这~~

@LostAbaddon 我也记得看过说可以稍微调整就可以用的。

@SpaceXploration 空间电站是设定为太空太阳能电站，给轨道上的一些耗电的设施用的。星港听起来不错，先记下来。等下次跟其他的一起改。

unionx commented 10 years ago

话说建造首批基地的材料是怎么运上去的呢

我的设想是早期的飞船上就有比较完善的生态系统，包括小型工厂，早期基地就是在这些飞船改造而来的......只是一个设想

LostAbaddon commented 10 years ago

我觉得就地取材是最重要的。大量的建筑材料运输过去的费用是天文数字，基本不是任何一个经济实体可以承受的。就地取材才是王道。

emptymalei commented 10 years ago

@unionx 同意 LA 说的。

例如第一批，按照《赶往火星》里面，很多都可以就地合成。例如燃料可以就地合成。

另外，在我们这个体系里面，火星基地的建设是跟小行星的开采相辅相成的。小行星矿场的发展对于火星基地的原料等等补给起了关键作用。严格的说，不太需要那种庞大的像星球大战里面那种飞船，毕竟建造也不太现实。

emptymalei commented 10 years ago

还需要通信卫星。火星太小，又不知电离层反射效果如何，远距离无线电通信可能有问题。需要通信卫星。

emptymalei commented 10 years ago

《赶往火星》这本书读完了，下面是一些笔记：

化学化工矿产

大气

利用大气中的二氧化碳以及其他来源的氢气：

  1. 甲烷+氧气（来自水）
  2. 乙烯，可用于塑料、催熟

土壤矿石

火星富含铁矿金属矿产算是毕竟丰富。

运输

往返于地面和轨道

需要一个使用火星制造出来的燃料来飞行的 SSTO。

大气层内飞行

  1. 飞艇、气球；
  2. 使用压缩二氧化碳作为推进剂的发动机，例如压缩二氧化碳存储，然后使用核动力加热，使之高速喷出，从而产生动力；

地面运输

  1. 可以利用大气中的二氧化碳制造甲醇，另外利用水中的氧气来作为燃料电池的燃料。

问题

如何在太空中传输液态燃料

科学

结合书还有我自己的脑洞，想到的一些

天文

  1. 火星上的北极星：天津四（Deneb）和仙王座阿尔法（Alpha Cephei）两颗星正中间。

Polar of Mars

syrte commented 10 years ago

似乎乙烯还可以作为液体燃料？

火星考古可以跟地质放在一起？历史水文等信息对当下找矿找水很有帮助。

火星上的北极星这个好玩哎，是有软件可以模拟在火星上看星空是吧。以后咱也可以看看火星黄道星座，定个什么四大王星之类的。

emptymalei commented 10 years ago

@styra 是的，不过利用率不高。

ProtossProbe commented 10 years ago

@emptymalei 关于太空中传输液态燃料的问题，曾经看到过Space.com的一篇报道，ISS上补给燃料的测试成功了：http://www.space.com/25259-robotic-satellite-servicing-nasa-technology.html

emptymalei commented 10 years ago

@styra 考古好像跟地质有比较大的区别吧，主要是包括什么生物考古之类的，像是一种交叉学科。我觉得考古这里主要是强调生物考古的，可以寻找生命的痕迹，例如微生物化石之类的。

加了个地质和水文。

用 Stellerium 模拟的，可以选择火星作为观测地点，看到火星的的星空。星座其实很有用，以前跟 @SpaceXploration 讨论过，可以用来定季节，加到历法中。

@SpaceXploration 嗯嗯。这个有意思。

unionx commented 10 years ago

http://v.youku.com/v_show/id_XNzYyNDA2NDQ0.html

这个火星一号计划准备2025年就登陆呢......好快的感觉。不过是非盈利机构，感觉技术之类的跟不上去吧。

emptymalei commented 10 years ago

@unionx Mars One 不是依赖自己的技术的，而是要跟其他的提供技术的机构/公司合作的。