Свежий воздух на Марсе: согнуть молекулу СО2 и получить кислород



    Что мы вспоминаем при словосочетании «научная фантастика»? Конечно же роботов, летающие машины, исследование ранее неизведанных уголков Вселенной, инопланетян и еще целую вереницу сюжетов. Среди них особое место всегда занимала тема заселения другой планеты, то ли от уверенности в неизбежности гибели собственной, то ли от желания радикально сменить обстановку. Первой претенденткой на звание Земля 2.0 всегда был Марс, холодный и безжизненный. На данный момент собрать чемоданы и улететь на Марс в отпуск недельки на две пока не представляется возможным, но это абсолютно реально и выполнимо, вопрос только как скоро. Самым же бросающимся в глаза минусом Марса (за исключением отсутствия нормального интернета) является отсутствие приемлемой для жизни атмосферы. Прилететь в место назначения, выйти из летательного аппарата и вдохнуть полной грудью, ощутив всю свежесть местного воздуха — это не про Марс. Но так будет не всегда.

    Сегодня мы с вами познакомимся с исследованием, в котором описывается новый метод выработки кислорода посредством необычной химической реакции. Как ученые вырабатывали молекулярный кислород из СО2, насколько эффективен этот метод и где его можно применять кроме межпланетных путешествий? Ответы на эти вопросы мы будем искать в докладе ученых. Поехали.

    Основа исследования


    Человеку для жизни нужно всего три вещи: еда, вода и воздух, в котором будет достаточно кислорода. Это наши с вами первичные нужды (да, интернета нет в этом списке). Но кислород просто так на дороге не валяется, особенно за пределами нашей любимой планеты. Следовательно, если мы хотим отправиться куда-то, нам необходимо брать его с собой и использовать различные устройства для очистки воздуха и повторного его использования. Вся эта радость занимает уйму места, и рано или поздно кислород исчерпается. А пополнить запасы в космосе или на Марсе будет, мягко говоря, проблематично.

    Однако относительно недавно ученые обнаружили достаточно большое количество кислорода в комете 67P/CG6, что побудило их задать вполне очевидный вопрос — откуда он там взялся? Кислород в таких телах как кометы является результатом возникающей в экстремальных условиях абиотической реакции, в процессе которой из H2O, CO2, CO и т.д. выделяется O2 (кислород). Ученые утверждают, что такими реакциями можно объяснить наличие кислорода в кометах, верхних слоях атмосферы Марса и в ранней атмосфере Земли. Человек же может применить такую химическую реакцию для выработки О2 из СО2, что позволит сделать Марс пригодным для жизни.

    Если очень утрировано и кратко, то упомянутая выше реакция это разложение СО2 на компоненты: C + O2. Другими словами, диссоциация.

    Диссоциация CO2 может проходить по нескольким сценариям в зависимости от доступной для реакции энергии. Меньше всего энергии требует частичная диссоциация CO2 → CO + O (5,43 или 7,56 эВ). Также есть полная диссоциация CO2 → C + O + O, требующая 16,46 эВ. И, самая любопытная, экзотическая диссоциация, когда CO2 распадается на C и O2. Расчеты показывают, что подобная реакция протекает на поверхности потенциальной энергии основного состояния, сначала образуя циклическое промежуточное CO2 соединение [c-CO2(1A1)], которое затем перестраивается в коллинеарное промежуточное соединение COO (1Σ+) на пути к диссоциации в С + О2.

    Такая реакция возможна, если «согнуть» молекулу таким образом, чтобы два атома О стали максимально близки друг к другу. На это требуется 6 эВ внутренней энергии. И, согласитесь, сколько бы силачи ни гнули металлические прутья, согнуть молекулу будет куда сложнее.

    Согнуть молекулу могут помочь переходы в электронно-возбужденные и анионные состояния СО2. Ученые напоминают, что недавние опыты их коллег показали, что применение VUV (вакуумный ультрафиолет) фотовозбуждения и присоединения электронов позволяет достичь диссоциации CO2 на C(3P) + O2(X3Σg-). Однако никто ранее не изучал этот экзотический процесс на достаточно детальном уровне. А все потому, что в результате таких опытов не было обнаружено ионизированных продуктов O2. Но, как мы знаем, не найти что-то еще не значит, что его нет вовсе.

    Посему в рассматриваемом нами сегодня исследовании ученые применили методы рассеяния ионного пучка наряду с математическим моделированием, чтобы продемонстрировать новый способ активации прямого восстановления CO2 до O2 с обнаружением ионизированных продуктов O2. Данный процесс содержит ранее неизвестный внутримолекулярный путь реакции, который протекает при активных столкновениях ионов и поверхности CO2. Самое удивительное это отсутствие зависимости данной реакции от природы и температуры поверхности.

    Результаты исследования


    Первым делом ученые демонстрируют образование О2 в гипертермических столкновениях CO2+/Au путем построения графиков распределения кинетической энергии трех рассеянный молекулярных ионных продуктов (CO2+, O2+ и O2) для различных энергий падающего CO2+ (E0). При E0 <80 эВ был обнаружен очень слабый сигнал рассеянного CO2+ (, график слева).


    Изображение №1

    Пик энергии выходящего CO2+ пропорционален E0, то есть имеет место баллистический или импульсный отскок от поверхности, что исключает физическое распыление. Ученые считают, что наблюдение за «динамическим» сигналом CO2+ крайне важно, ибо является доказательством того, что некоторое количество CO2 выживает при поверхностном столкновении. Кроме этого можно определить последовательность столкновения составляющих атомов. Кроме CO2+ также наблюдались сигналы рассеянных ионов O2 (1b, 1c / график в центре и справа). При этом энергии выходящих O2+ и O2 представляют большую долю энергии падающих частиц (57%) и равномерно возрастают параллельно E0 в более широком диапазоне, чем рассеянный CO2+. Максимальный сигнал ионов O2 наблюдался при E0 ~ 100 эВ.

    Исследователи называют обнаружение ионных продуктов О2 удивительным, так как ни распыление поверхностных O2, ни реакции абстракции атома O не могут объяснить образование этих ионов. А все потому, что оба эти механизма производили бы O2 при гораздо более низких энергиях на выходе, чем наблюдалось. Логично предположить, что здесь замешана та самая диссоциация CO2.

    И частичная, и полная диссоциация СО2 хорошо согласуется с другими обнаруженными ионными продуктами (СО+, СО, О+, О и С+). А энергия выходящего CO+, CO и O изменяется параллельно с энергией падающих частиц, что согласуется с динамическим образованием при поверхностном столкновении.

    Но пики O+ и C+ показывают крайне малую зависимость от E0, что указывает на различное происхождение, то есть на распыление. Подтверждением полной диссоциации являются рассеянные продукты C+, проявляющиеся при E0> 80 эВ.

    Далее ученые применили кинематику для описания механизма рассеяния.

    Бинарная теория соударений (БТС) позволяет рассчитать кинематический фактор, определяемый как доля энергии падающих частиц, удерживаемая рассеянным продуктом, выходящим из поверхности. В случае простейшей модели CO2+ рассеивается как целая молекула, т.е. как твердая сфера с атомной массой 44 Да. В таком случае БТС предсказывает кинематический коэффициент 0,6349, что довольно слабо соотносится с данными ().


    Изображение №2

    Следом ученые применили модель, в которой атом О сначала сталкивается с поверхностным атомом Au, а затем происходит второе столкновение фрагмента CO без быстрой диссоциации молекулы CO2. Применение БТС к данной модели последовательных столкновений дает кинематический коэффициент 0,7870, который отлично согласуется с данными по энергии выходящего CO2+ (черная линия на 2a). На графике также показаны энергии других выходящих рассеянных ионных продуктов.

    Основным потенциальным источником таких продуктов можно назвать частичную или полную диссоциацию CO2 и поверхностное распыление адсорбированных фрагментов CO2. Несмотря на то, что некоторое распыление действительно наблюдается при высоких значениях E0 (> 140 эВ), кинематический анализ данных по энергии выходящих частиц дает убедительные доказательства наличия именно импульсной диссоциации молекулы CO2.

    Далее ученые провели анализ скорости наблюдаемых рассеянных частиц.

    На изображении 2b показано сравнение пиков распределения ионов при E0 = 56,4 эВ. Как мы видим, скорости выхода рассеянного CO+, O2+, O2 и более медленной части распределения O перекрывают друг друга, что указывает на общее происхождение. Однако распределение O заметно шире, распространяясь на более высокие скорости на выходе, что может говорить об альтернативном происхождении. Ионные продукты O2 выходят со скоростями ниже, чем CO2+ ввиду неупругости, возникающей из-за разрыва химических связей и нерезонансной поверхностной ионизации.

    Вышеописанный кинематический анализ, как говорят ученые, дал исчерпывающие доказательства того, что некоторые молекулы CO2 рассеиваются неповрежденными после двухступенчатого последовательного столкновения фрагментов O и CO. Однако все равно остаются вопросы, касающиеся различных аспектов механизма образования O2.

    После проведения экспериментов остается ряд вопросов. Во-первых, осталось неясно, образуется ли O2 с помощью электронного адиабатического или неадиабатического механизма. Во-вторых, неизвестны пути столкновений, которые лежат в основе распределения скоростей на выходе ионных фрагментов. В-третьих, неизвестно, сколько образуется нейтрального O2.

    Прояснить ситуацию в таком случае может моделирование, а именно метод классической молекулярной динамики (метод МД).

    В моделировании траектории рассеяния CO2 на Au(111) была применена геометрия рассеяния, наблюдаемая в эксперименте. При этом предполагается, что CO2 выделяется на поверхности потенциальной энергии синглетного электрона в случае нейтрализации поступающих ионов CO2+ перед жестким столкновением.

    Быстрая нейтрализация происходит посредством резонансного туннелирования электронов от поверхности металла к молекулярному катиону, поскольку молекулярный уровень CO2 (-13,8 эВ) находится в пределах занятой зоны Au (от -5,3 до -15,3 эВ). В моделировании также учитывались и переносы электронов с/на поверхность, чтобы учесть ионизацию нейтральных продуктов соударений.

    На изображении показаны рассчитанные значения энергии выходящих частиц.

    Было обнаружено, что незначительное число СО2 сохраняет целостность при E0 > 80 эВ, что согласуется с отсутствием сигнала при этих энергиях во время практических опытов. Данные, полученные посредством моделирования, отлично согласуются с экспериментальными, что легко увидеть сравнив графики (эксперимент) и (моделирование).

    Помимо этого согласования экспериментов и моделирования проявляется и в сравнении скорости выходных ионов при E0 = 56,4 эВ (2d). И модель, и эксперимент показывают расширение распределения скоростей CO+ и O. Также было подтверждено, что распределения O2+ и O2 аналогичны катиону, выходящему медленнее, чем анион. Кроме того в обоих случаях было установлено, что CO2+ выходит с большей скоростью, чем ионизированные продукты O2.

    Следовательно, использование данной методики моделирования может дать достаточно точные данные касательно механизма реакции прямого преобразования CO2 в O2.

    Во время основного этапа моделирования было воссоздано по 20000 траекторий столкновения CO2-на-Au при разных значениях энергии выходящих частиц. В результате было получено несколько вариантов продуктов диссоциации, в том числе и O2 ().


    Изображение №3

    На изображении 3b показана репрезентативная траектория, результатом которой является образование O2. В результате импульсной передачи энергии во время столкновения внутри отскакивающего СО2 происходит существенная внутримолекулярная перегруппировка. Расстояние O – O уменьшается, а расстояние C – O увеличивается, достигая пика, когда CO2 приобретает треугольную конфигурацию с почти равными длинами связей. Такой сильно изогнутый промежуточный CO2 продукт обладает значительным количеством внутренней энергии и быстро диссоциирует, в результате чего образуется свободный атом C и колебательно горячая молекула O2.


    Процесс разделения CO2 на свободный атом C и колебательно горячую молекулу O2.

    Стоит отметить, что описанный выше механизм разделения полностью согласуется с выводами кинематической модели, использованной ранее.

    Расчеты показали, что примерно 5% от всех траекторий приводят к сильно изогнутому промежуточному состоянию СО2, что является одной из стадий выделения О2. Данное состояние фрагментируется в основном посредством частичной диссоциации (51%), после чего снова следует полная диссоциация, но уже с более высоким результатом (33%).


    Изображение №4

    Ученые отмечают, что из всех изогнутых молекул СО2 лишь 13 процентов производят кислород. То есть общий результат диссоциации CO2 → C + O2 составляет 0,6% при E0 = 56,4 эВ. Если же увеличить энергию падающих частиц, то можно получить О2 до 0,8 ± 0,2% при E0 ~ 70 ± 15 эВ (синяя линия на изображении №4).

    Кроме того, доля O2-образующих траекторий существенно возрастает, когда достигается сильно изогнутое промежуточное состояние CO2 (зеленая линия), достигая максимума в 13% при E0 ~ 55 ± 10 эВ. Меньший суммарный выход нейтрального O2 обусловлен тем, что лишь небольшая доля линейных молекул CO2 достигает сильно изогнутого состояния (красная линия). Если же специально изменить ориентацию поступающих молекул СО2 (ось, параллельная поверхности), то в результате можно получить на 2% больше О2 (пунктирная зеленая линия).

    Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых.

    Эпилог


    Данный труд продемонстрировал, что посредством нестандартных химических реакций можно получить кислород из углекислого газа. Никто не будет спорить, что подобная методика требует дальнейших доработок и усовершенствований. Однако нельзя отрицать и факт того, что сей труд действительно открывает новые возможности для межпланетных путешествий, колонизации Марса и не только. На нашей родной планете также есть проблема с кислородом и углекислым газом. Скорее с последним, ибо его объем значительно возрос с момента индустриализации. А учитывая то, что СО2 является одним из основных виновников глобального потепления, уменьшение его количества и получение из него кислорода звучит как очень заманчивая идея. Раз уж мы никак пока что не можем обойтись без заводов, фабрик, машин с двигателями внутреннего сгорания и прочего, то новые методы очистки нашей атмосферы не просто нужны, а крайне необходимы. Ибо путешествия на далекие планеты это конечно круто, но до массового переезда на Марс еще очень и очень далеко, посему стоит больше думать о Земле, на которой мы живем, чем о Марсе, о котором мечтаем.

    Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими и хорошей всем рабочей недели, ребята! :)

    Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

    Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
    ua-hosting.company
    802,81
    Хостинг-провайдер: серверы в NL / US до 100 Гбит/с
    Поделиться публикацией

    Комментарии 128

      0

      Самая главная проблема для колонистов это низкая гравитация и большая радиация. Как то так. И если второе как то поправимо, то первое-никак.

        +12
        Да нет. Проблема низкой гравитации и радиации у колонистов возникнет когда они решат проблему «что кушать, что пить, чем дышать?», а до того это просто неудобство.
          0
          да да. Если проблему еды и дыхания можно решить брутфорсом (атомный реактор условно не показан), то без [по возможности] немедленного решения проблемы низкой гравитации колония как сообщество размножающихся людей — существовать не будет.
            +7
            Никто не доказал, что размножение людей в условиях гравитации 0.3 земной невозможно или приведет к критическим проблемам. В теории может быть наоборот, многие болезни сердца и опорно-двигательного аппарата колонистам грозить не будут, да потенциально через десяток лет они не смогут легко вернуться на землю на пмж, но для постоянной колонии это может быть не критично.
            Плюс многие проблемы с низкой гравитацией можно решить простыми утяжелителями.
              +1
              Никто не доказал, что размножение людей в условиях гравитации 0.3 земной невозможно или приведет к критическим проблемам.

              Существование водоплавающих млекопитающих доказывает, что гравитация не так уж важна.
                +1
                А что, сила тяжести на внутренние органы под водой не действует? 8-()
                  0

                  Разумеется, действует. Но гораздо сильнее воздействие часто и сильно меняющегося внешнего давления и ориентации тела в пространстве.

                    +1
                    Разница между водоплавающими и сухопутными только в том, что в воде реакция опоры в виде архимедовой силы распределена на поверхность тела, а на суше реакция опоры передается через пятки, колени и тд на скелет. Но на мозг, кровь и внутренние органы сила тяжести действует и там, и там одинаково. Поэтому существование водоплавающих ничего не доказывает.
                      +2

                      Многие водоплавающие плавают вверх ногами и часто меняют направление движения во всех плоскостях, поэтому есть вероятность что наличие силы действующей постоянно в одном направлении для тела не так критично.

                –3
                Утяжелители? Что за чушь? А кровь ты как тяжелее сделаешь? Жидкого свинца накачаешь? В условиях невесомости в первую очередь кровь в голову приливает, и никоим образом это не решается утяжелителями и прочим бредом.
                  +1
                  На Марсе НЕ условия невесомости, там 38% гравитации земли, поэтому кровь так же будет течь вниз. Люди жили при невесомости больше года и судя по показателям вполне к ней адаптировались, все проблемы были именно при возвращении.

                  На самом деле, так же возможен вариант центрифуг для ночного сна или нахождения младенцев это вполне должно дать возможность адаптироваться к низкой гравитации. Подробнее тут.
                    –8
                    Точно так же можно сказать, что невесомость это гравитация с 0.0000000000000001% от силы тяжести Земли, ведь как ни крути, согласно формуле, гравитация работает в любом случае не зависимо от расстояния. Так что… это вопрос придирок к формулировке.
                      +4

                      Невесомость это отсутствие реакции опоры и только. Может быть и при сильной гравитации так и без. Кстати на iss все таки есть микрогравитация из за размеров самой станции(когда астронавт находится не в центре тяжести станции)

                        –10
                        Двоечники продолжают ставить минусы. Просьба не позориться своими познаниями)))
                  +1
                  Мышечно-скелетные проблемы — ерунда. Физиология — уже серьёзнее. И там не просто. Опыты на орбитальных станциях показали, что у растений с размножением в первом поколении вроде ничего, а у животных — похуже, проблемы на клеточном и внутриклеточном уровне. Не с потомством, это ещё предстоит выяснить, а с самим размножением.
                  Жизнь — это естественное следствие химической, а потом органической эволюции именно в земных условиях. И даже небольшое изменение этих условий вызывает серьёзные проблемы, что неплохо иллюстрируется вымираниями.

                  2@yulai-b: не путайте плавание и гравитацию.
                    +2
                    Опыты на орбитальных станциях показали… не путайте плавание и гравитацию.

                    Ну, не стоит так же путать низкую гравитацию и невесомость. Это совсем разные условия, и то что не работает при невесомости, может прекрасно работать при 0.38 гравитации Земли.

                    даже небольшое изменение этих условий вызывает серьёзные проблемы

                    Спорно, огранизмы как раз достаточно быстро адаптируются к довольно большому изменению условий окружающей среду. Скажем, если вытащить популяцию белых медведей в тропики, они будут сильно страдать, но вероятно как вид выживут и мутируют под новые условия через десяток поколений.
                      –10
                      Двоечники похоже, забыли форму гравитационного взаимодействия, и крайне этим гордятся. Один хрен для организма даже 0.38 уже не фонтан будет.
                        0
                        Зато как круто там прыгать! Баскетбол, на стадионе размером с футбольныйс кольцами на высоте 5ти этажного дома. А нет, случаем такой компьютерной игры?
                          0
                          Это вряд ли. Мировой рекорд по прыжкам в высоту — 2,45 м, это означает подъём центра тяжести примерно на полтора метра. Сила тяжести 0,38 же означает увеличение этого рекорда примерно до 1,5 / 0,38 + 1 метр, примерно до пяти метров. Так что максимум на высоте двухэтажного.
                            +1
                            Задача из книги Маковецкого «Зри в корень», для школьника решение было неочевидным :)
                              0
                              Придется оставаться на луне.
                                +1
                                Я вообще за эфирные поселения. «Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели».
                          –3
                          Не надо также путать год на станции специально тренируемых людей с веками жизни обывателей. Потому что именно это означает слово «колония».

                          Насчёт того, что происходит при _небольших_ изменениях, которые даже выявить не удаётся, какие именно они были, можно узнать, почитав здесь: ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B5_%D0%B2%D1%8B%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5
                          Подчёркиваю: причины вымираний настолько «мизерные», что внятных следов нет, есть только гипотезы. А вымирания при этом более чем заметные.

                          2 tmteam: уменьшение гравитации означает и уменьшение сцепления с поверхностью. Так что очень уж красиво прыгать не получится. Можете почитать об этом в описаниях лунных экспедиций.

                          2 grinCo: настоящий шаг в космической гонке — это киборг, где биологическим оставлен только мозг. Или, что вероятнее, полностью автономный аппарат с настоящим ИИ (а не тем, что сейчас так называют). У биологического тела вне планеты Земля нет никаких шансов на постоянное существование.
                            +2
                            Причины вымирания — худшая приспособленности организма к резко ( в масштабах эволюции) изменяющейся среде. Пищевой и экологической. То есть вот плавал себе бульбульзавр. Плавал и ел жуков. Миллионы лет плавал и ел. А потом жуки стали крупнее и южнее. А там много акул. А акулы едят бульбозавров. И вымерли бульбозавры. Людям же это не опасно, так как мы можем воссоздавать каких хочешь жукозаменителей и где угодно (были бы финансы). И подошвы липкие можем напридумывать.

                            Куда опаснее — остановившаяся эволюция тут, у нас в естественной гравитации. Вот с этим точно надо что то делать иначе через сто лет вся современная Евразия на колясках будет рассекать.
                              –4
                              Вы зря пытаетесь построить умозрительный очень абстрактный пример для описания массовых вымираний. Миллионы видов, кратные сокращения общей биомассы… вследствие столь небольших отклонений от условий, что внятно и не понять, в чём они состояли.

                              Жизнь — это не повторяемое в разных условиях чудо, а нормальное естественное следствие совокупности условий. Переходя к другой совокупности — получаем невозможность существования жизни (туристические визиты на недельку или год — не в счёт, речь об автономном существовании поколениями и веками).
                                +3
                                Если рассматривать жизнь как высокоуровневую химическую реакцию — то такая реакция очень подвержена эффекту бабочки. При это сложно придумать ситуацию, где изменение условий приведет к глобальному размножению. А вот глобальное вымирание вещь простая: у каждого вида есть своя ниша и набор необходимых для выживания и конкуренции параметров — температура, пища, свет итд.

                                Но есть один вид, который заселил все — от северного до южного полюса и остановился ибо «зачем?».

                                У этого вида есть механизм осознанного (или частично осознанного) влияния на внешние условия. Потому, в рамках научных ограничений, мы можем поселиться хоть на поверхности солнца (летая у поверхности в холодильнике со скоростью достаточной что бы внутри аппарата было 1g) Была бы мотивация и достаточный уровень развития науки.

                                Короче — центрифуги, радиационная защита, евгеника и прочее прочее — дело техники, ресурсов и мотивации. В конце концов, как сказали выше, может оказаться что низкая гравитация напротив будет полезна. Мы не знаем.
                                  0
                                  Гипотезу панспермии пока никто не отверг. Если она верна, прозябание в гравитационном колодце — не единственный вариант существования жизни.
                                    0
                                    Вы, безусловно, правы — в том смысле, что существовать можно везде, куда мы можем с собой притащить всю необходимую среду. Но для колонии это же не годится. Не станции со сменным персоналом, а колонии с поколениями живущим населением.
                                      +1
                                      Человеку нужны вызовы. То что происходит сейчас, когда в цивилизованной части света, единственная проблема это лайки и социальный статус — неестественно для психики человека. И жизнь в колонии, в скафандрах, холодильниках и тяжелых нагрузках, без пути назад — может оказаться ответом.

                                        0
                                        нуу, это уже гуманитарщина, не моё. Так что — не спорю.
                                          0
                                          «Человеку нужны вызовы». Очень странный вывод. Юношеский максимализм? У меня очень неприятные чувства к людям, которые так категорично говорят за всех.
                                          0
                                          Но для колонии это же не годится.

                                          Почему? Достаточно, чтобы "вся необходимая среда" получалась преимущественно от местных ресурсах.

                                            0
                                            назовите способ поддержания уровня гравитации. Создание колонии, автономной по всем прочим параметрам тоже на данное (и долгое ещё) время невозможно ресурсно*, но, по крайней мере, там более-менее понятно, «будешь 300 лет жить в скафандре». А вот с гравитацией совершенно непонятно, что делать. И влияние на размножение и жизнь будет почти с полной гарантией. Химия организма крайне сложна, объём же ДНК весьма мал, по нынешнему понимаю. Его хватает именно потому, что вокруг именно та среда, что есть. Те самые жидкости, те самые вещества.
                                            На самом деле, конечно, можно будет и внутриклеточно всё настраивать и поддерживать нужным образом. Вот только это счастье с высочайшей вероятностью наступит позже, чем возможность создания киборга и/или адекватного ИИ.
                                            И тут есть интересный момент: как мне кажется, возможность существовать везде сделает нужду этих новых разумов в планете Земля мизерной. Ну, конечно, как мы не дадим полностью исчезнуть шимпанзе и гориллам, так не дадут и исчезнуть или «испортиться» Земле. Но жить и действовать будут в других местах.

                                            И ещё — это не будет означать никчёмности человеков. В конце-концов, митохондрия была когда-то гордым самостоятельным существом. Сейчас это всего лишь часть клетки. Мелкая, но необходимая.

                                            * Ресурсная невозможность происходит хотя бы из того, что забрасывание необходимых для сколько-нибудь устойчивой маленькой колонии миллионов и миллионов тонн может катастрофически сказаться (думаю, с высокой вероятностью) на состоянии верхних слоёв атмосферы.
                                              +2
                                              И влияние на размножение и жизнь будет почти с полной гарантией.

                                              Так пишут когда не знают. Вы не знаете. И то что написали, верно, но не имеет отношение к вопросу. Ну да, сложная биохимия и что? На химию гравитация не влияет.


                                              Я не думаю что меньшая гравитация будет как-то мешать. Совершенно. Мне кажется что и полное отсутствие гравитации тоже не скажется чувствительно на функционирование организма. Но даже и если, то эволюцию никто не отменял. Приспособимся. И да, такие организмы будут работать несколько по другому. И да, может быть на Земле им будет слишком тежело. Ну и что?

                                                –1
                                                Ну, Вы против моего «может быть» ничего, кроме «я не думаю» противопоставить тоже не смогли. Увы нам обоим :-)

                                                Эволюция замечательная вещь, но титановые зубы у биологических существ всё равно не вырастают и не вырастут. Есть границы, и границы эти очень узкие — как раз с планету Земля размером. Но это только первое соображение.

                                                Второе: никакой такой эволюции не будет, потому как она возможна только тогда, когда кто-то умирает. И, если умирать будут мало и только по старости — никакой эволюции.

                                                Третье: представьте себе инвалида. Такого, каким был Хокинс, к примеру. Если есть техническая возможность дать ему нормально функционирующее тело, пусть не биологическое — разве есть причины этого не делать?
                                                А там и мозг от старения удержать проще, чем организм в целом, и прямые интерфейсы с компом наладить… вот вам и киборг, который покроет все возможности суперменов из комиксов, как бык — овцу.

                                                В отличие от наших с Вами чисто умозрительных построений, этот путь, развитие протезирования, совершенно реален, по нему уже идут и результат, к которому придут — очевиден.
                                                  0
                                                  Ну, Вы против моего «может быть» ничего, кроме «я не думаю» противопоставить тоже не смогли. Увы нам обоим :-)

                                                  Именно так! Мы не знаем. Но ваша позиция: "Мы не знаем и поэтому лучше не пробовать."


                                                  А моя: "Попробуем и сразу все станет ясным."


                                                  Только эксперимент является критерий истины.

                                                    0
                                                    назовите способ поддержания уровня гравитации… А вот с гравитацией совершенно непонятно, что делать.

                                                    Да легко. Центробежная сила полностью эмулирует гравитацию. Это тоже вопрос исключительно ресурсов.

                                                    Вариантов много:
                                                    1. Жилые модули двигающие как метро по кругу с нужной центробежной силой,
                                                    2. Большие центрифуги для сна колонистов, сохранения беременных и развития младенцев,
                                                    3. Станции на низкой орбите Марса, крутящиеся для создания Земной гравитации, на которых вахтовым методом живет персонал,

                                                    Пока это тоже ресурсно трудно выполнимо, но при неограниченных производственных ресурсов низкая гравитация вполне преодолима (вот с гравитацией выше Земной все намного хуже, но пока такой проблемы в ближайщем будущем перед нами не стоит, так как жить на поверхности Солнца или Юпитера все равно невозможно, так как там собственно и нет твердной поверхности).

                                                    Подробнее тут
                                                      0
                                                      Вы, конечно, совершенно неправильно представили мою позицию. Если коротко, то моя позиция такова: биологических перспектив у человечества нет.
                                                      Что касается чисто биологических аспектов: бессмысленно спорить, что в обозримом будущем будет достигнута возможность по-настоящему инженерить генетику и рожать in vitro. Это соответствующим образом скажется на всём устройстве общества.
                                                      Но это же означает и возможность сделать полноценного сигома (или киборга, более распространённое словцо).
                                                      И, возможно, ещё быстрее или в сравнимые сроки ИИ дорастёт до разума (нынешнее его состояние пока только приближается к условно-рефлективному).
                                                      Вот эта сладка парочка (или вообще только ИИ) и будет владетелем Солнечной системы. А биочеловекам достанется Земля. Только Земля.
                                                        +1
                                                        Вашу позицию я понял. Но на самом деле, без технологий развертывания самодостаточного производства в космосе в колонизации нет смысла, независимо от того киборгами или ИИ. А при таких технологиях нет разницы создавать комфортную среду для человеков разумных, киборгов или ИИ.

                                                        На самом деле, сложная электроника ничуть не меньше человека уязвима к радиации, температурным перепадам и прочим условиям космоса. Марсоходы проезжают десяток км. и это большое достижение.

                                                        Если для существования ИИ потребуется притащить на Марс суперкомп из тысяч процессоров и подерживать их работу на местных ресурсах это может быть в разы сложнее создание человеческой колонии.

                                                        А киборги вообще потребуют как сложного производства электроники, так и развития биологического производства продуктов и лекарств.

                                                        В целом, большого практического смысла в киборгах или ИИ с точки зрения упрощения создания колонии не будет, вероятно.

                                                        При том что я описал, что гравитации не будет особой проблемой в любом случае.
                                                          0
                                                          Вашу позицию я понял. Но на самом деле, без технологий развертывания самодостаточного производства в космосе в колонизации нет смысла, независимо от того киборгами или ИИ.
                                                          вот только это будут совсем другие производства.

                                                          На самом деле, сложная электроника ничуть не меньше человека уязвима к радиации, температурным перепадам и прочим условиям космоса. Марсоходы проезжают десяток км. и это большое достижение.
                                                          Марсоходы работают без обслуживания по шесть и более лет. А число километров мало, потому что их не для гонок туда закидывают, и потому, что с энергетикой не ахти.
                                                          В любом случае устойчивость техники на многие порядки превышает возможности биологии.
                                                          А киборги вообще потребуют как сложного производства электроники, так и развития биологического производства продуктов и лекарств.
                                                          нет, конечно. Ничего, кроме мозга не требуется.
                                                          В целом, большого практического смысла в киборгах или ИИ с точки зрения упрощения создания колонии не будет, вероятно.
                                                          Ну что ж Вы так смешно? Это людям нужна колония в домиках как воспроизводство своей земной жизни. А железки вполне могут жить просто в космосе, зачем им планеты вообще? Это как вариант, главное, что мы и представить себе не можем, какие будут интересы и потребности. Примерно как шимпанзе не может понять интересы и потребности человека.
                                                          При том что я описал, что гравитации не будет особой проблемой в любом случае.
                                                          Позволю себе не поверить. Именно гравитационное воздействие считают главной причиной обратимых изменений в работе клеток (эксперимент с двумя близнецами, слышали?). То, что эффект обратимый — как раз утягощает и осложняет картину, радоваться тут нечему.
                                                            0
                                                            нет, конечно. Ничего, кроме мозга не требуется.
                                                            Как я поняла разговор о живом мозге? Тогда ему нужно на вскидку, что то качающее кровь, насыщающее эту кровь кислородом, глюкозой, гормонами в нужных пропорциях, следящее за всем этим, очищающее кровь от продуктов жизнедеятельности мозга, да и следящее за качеством самой крови… В общем много. И да все это должно быть безумно надежным.
                                                              0
                                                              На самом деле не факт, что именно для мозга нужно всё-всё, что есть в организме. Он, конечно, сложнее сердца, но физиологически проще многих других частей организма. И обеспечивать только его — на порядки проще, чем устраивать взаимно и сложно согласованные связи всего организма.

                                                              Но — Вы меня подловили :-) Я действительно не думаю, что киборги — настоящее будущее. Их появление неизбежно, кто ж откажется от прямого интерфейса вместо клавиатуры? Но это не далёкое будущее. Настоящее, на следующие тысячелетия, будущее — это всё же новый разум, выросший из того, что мы сейчас называем компьютерами.
                                                              И начало его, возможно, не так уж далеко. Глядя изнутри — мы, скорее всего, не увидим его возникновения и начального развития. Как непонятны обезьянам дела человеческие, так и человекам дела и интересы «роботов» будут не понятны.
                                                                0
                                                                В общем много. И да все это должно быть безумно надежным.

                                                                Да. На самом деле, мозг это один из самых уязвимых органов человека и потребляющий ресурсов больше чем любой другой орган.
                                                                А надежность системы определяется надежностью ее самых ненадежных частей.

                                                                То есть все органичние по температуре, наличию кислорода, перегрузкам и гравитации будут влиять на мозг практически так же как на целого человека. Если будут проблемы от низкой гравитации у человека, скорее всего будут так же проблемы у киборга с органическим мозгом. Для киборгов так же придется заводить фермы, дающие полный набор питательных веществ и витаминов.

                                                                Хуже всего для такой колонии киборгов в том что киборги сами собой не размножаются, то есть нужно либо вырастить как-то полноценного человеческого младенца, дождаться когда он подрастет до операции кибирнизации, либо выращивать полноценный человеческий мозг. Как вы понимаете, это означет, что если условия в колонии не подходящие для размножения людей — киборги тоже не смогут размножаться.

                                                                Плюс получается у такой колонии киборгов намного больше точек отказа (если отношения с Землей нарушаться):
                                                                1. Отказ биологических ферм, очистки кислорода, воды, отопления и т.п. аналогичного критическому отказы число человеческой колонии,
                                                                2. Отказ производства критически важных электронных компонентов для ремонта или производства новых киборгов,
                                                                3. Отказ оборудования выращивания детей/мозга или оборудования по кибернезации,

                                                                При этом особых плюсов у колонии киборгов не видно (если они сохраняют органический мозг и человеческое мышление), практически во всех случаях их можно заменить людьми + роботами на дистационном управлении.

                                                                Настоящее, на следующие тысячелетия, будущее — это всё же новый разум, выросший из того, что мы сейчас называем компьютерами.
                                                                И начало его, возможно, не так уж далеко. Глядя изнутри — мы, скорее всего, не увидим его возникновения и начального развития. Как непонятны обезьянам дела человеческие, так и человекам дела и интересы «роботов» будут не понятны.

                                                                Люди не глупы и поэтому сомнительно создание ИИ без ограничений и с самосознанием. Если он и будет создан, то исключитально в виде «мозга в банке», когда у него не будет физически доступа к реальному миру и будет огромный рубильник, чтобы его сразу отключить. Я бы просто не давал ему манипуляторов и доступа в сеть интернет (кроме как на чтение), а все результаты предлагал предавать специально обученным операторам. Ну и делал его в форме-факторе суперкомпьютера, который можно вырубить за долю секунды.
                                                                Плюс интеллект и возможность и необходимость ставить цели и задачи себе самому — не связанные вещи и могут быть не обязательными.
                                                            +1
                                                            Если коротко, то моя позиция такова: биологических перспектив у человечества нет.

                                                            Понятно, вам хочется быть киборгом. :D Только нескоро это будет. И чтобы развить технологию до такой степени, понадобятся ресурсы всей Солнечной системе. Материальные и людские. Авось хватит.


                                                            Так что, хочется, не хочется, придется колонизировать.

                                                              0
                                                              Понятно, вам хочется быть киборгом.
                                                              Примитивность обескураживающая. Может, не стоит и продолжать?
                                                              И чтобы развить технологию до такой степени, понадобятся ресурсы всей Солнечной системе.
                                                              С какой такой стати? Зачем для развития технологии, тем более, ИИ, такие ресурсы?

                                                              В общем, не вижу смысла продолжать.
                                                                0
                                                                С какой такой стати? Зачем для развития технологии, тем более, ИИ, такие ресурсы?

                                                                Потому что для развития технологии нужны люди. Очень много. А эти люди надо где-то комфортно жить, хорошо питаться, отдыхать. И заниматься прогрессом, а не тяжелым физическим трудом.

                                                                  0
                                                                  А эти люди надо где-то комфортно жить, хорошо питаться, отдыхать.
                                                                  Где-то — значит, на Земле :-)
                                                                  А дальше, при достижении соответствующего развития, это осилят и не-люди.

                                                                  Как жизнь — естественный результат _химической_ эволюции в соответствующей среде, так и разум не представляет из себя что-то божественное и неповторимое. Достаточное количество хорошо развитых единиц с достаточно хорошей связью между ними (последнее — важно) — и эволюция вполне может привести к разуму. Вовсе не обязательно схожему с человеческим, кстати.

                                                                  Но, сказал-делай, так что я всё же выйду.
                                                                    0
                                                                    Где-то — значит, на Земле :-)
                                                                    А дальше, при достижении соответствующего развития, это осилят и не-люди.

                                                                    Непонятно, почему вы уверены, что нелюди с нечеловеческим сознанием не выпилят всех людей и на Земле.

                                                                    Так же непонятно, почему вы думаете, что все люди насколько идиоты, что прекрасно понимая опасность сильного ИИ дадут возможность реально чем-то управлять. Для большинства задач сильному ИИ доступ в реальный мир не требуется, ему достастаточно выдавать результаты человеку-оператору
                                                                      0
                                                                      Непонятно, почему вы уверены, что нелюди с нечеловеческим сознанием не выпилят всех людей и на Земле.
                                                                      Ну, это просто :-) Зачем? У них явно не будет интересов на этой планете.

                                                                      Так же непонятно, почему вы думаете, что все люди насколько идиоты, что прекрасно понимая опасность сильного ИИ дадут возможность реально чем-то управлять.
                                                                      Этта, Вы вокруг-то оглядывались? Только за последний месяц несколько сообщений на хабре о том, что ИИ управляет выбором того, как сделать кинофильм, наймом персонала и т.п.

                                                                      Но, как раз в силу того, что, когда образуется из этого, пока что, ии-киселя, разум — он будет другим, и появится сам, создавать его никто, собственно, и не будет.

                                                                      Для большинства задач сильному ИИ доступ в реальный мир не требуется, ему достастаточно выдавать результаты человеку-оператору
                                                                      Для большинства задач человек-оператор нафиг не нужен уже сейчас, держат скорее по традиции.
                                                                        0
                                                                        Этта, Вы вокруг-то оглядывались? Только за последний месяц несколько сообщений на хабре о том, что ИИ управляет выбором того, как сделать кинофильм, наймом персонала и т.п.

                                                                        Оглядываюсь. Более того, мне сейчас неплохо платят за разработку подобного хммм… ИИ. Так вот, название ИИ это маркетенговый bullshit, правильно называть это статические функции с элементами самообучения. Ничего общего с сильным ИИ, более того это даже сложно назвать слабым ИИ, там нет ни разума, ни понимания, чистая математика и статистика.

                                                                        появится сам, создавать его никто, собственно, и не будет.

                                                                        Ну да, конечно, то что люди не могут получить целенаправленно в течении последних 50 лет, зародится само по себе и пройдет назамеченным. Вы хотя бы примерный сценарий такого самозарождения можете описать? Выглядит так, что вы совсем не разбираетесь в современном машинном обучении.

                                                                        Для большинства задач человек-оператор нафиг не нужен уже сейчас, держат скорее по традиции.

                                                                        Не только. Человека-оператора держать для безопасности, никто не даст автоматике право ядерного удара и прочего. Никто не даст прямого управления сильному ИИ.

                                                                        Ну, это просто :-) Зачем? У них явно не будет интересов на этой планете.

                                                                        Убрать возможных будущих конкурентов, если не в виде людей, то в виде другого сильного ИИ (если среди людей появился один, то появится и другой).

                                                                        Вообще слово «зачем» и «не будет интереса» это по определению нелепо в отношении интеллекта, логику которого мы не можем даже представить, может ему захочется котиков в дикой природе на Земле разводить или ядерная пустыня будет удовлетворять его чувству прекрасного.
                                                                          –1
                                                                          Ничего общего с сильным ИИ
                                                                          Попросту: состояние лучших образцов ИИ сейчас приближается к, говоря биологическим языком, условным рефлексам.
                                                                          Ну да, конечно, то что люди не могут получить целенаправленно в течении последних 50 лет, зародится само по себе и пройдет назамеченным. Вы хотя бы примерный сценарий такого самозарождения можете описать? Выглядит так, что вы совсем не разбираетесь в современном машинном обучении.
                                                                          Вы совершаете банальную вполне ошибку, думая, что вот стараетесь, стараетесь — и сделаете новый разум. Так не будет никогда.
                                                                          Разум - это не нечто чудесное и специально сделанное.
                                                                          Вполне естественное следствие сочетания хороших базовых объектов и хорошей системы коммуникации.
                                                                          Но, чтобы пояснить это -нужен довольно длинный разговор, так что извините за многословие.
                                                                          Итак: эволюция с естественным отбором ведёт к появлению существ, у которых вероятность существования отдалённого во времени потомства выше. Просто потому, что другие — вымирают, а эти нет.
                                                                          Повышение вероятности существования отдалённого потомства ведёт к усложнению систем управления. По Хайнду, уже отдельная пара тараканьих ножек с соединяющей их ганглией способна к обучению. Дальше — больше. У млекопитающих
                                                                          и, похоже, у всех теплокровных
                                                                          По крайней мере у птиц — есть, было ли у других теплокровных динозавров — не знаю. Связь с теплокровностью неочевидна, можно считать это моей личной догадкой. Но, с одной стороны, это означает лучшее энергетическое обеспечение для сложных мозговых структур, с другой, разумные эпизоды замечены именно у млекопитающих и птиц, то есть — теплокровных.
                                                                          появилось нечто, называемое «разумные эпизоды». Любой, державший кошку собаку или даже крысу, птицу, скажет, что есть моменты, когда животное оказывается разумнее присутствующих людей. Но, в отличие от человеков, подобное поведение относится к конкретным эпизодам и не составляет цельный процесс.
                                                                          Чем более развито животное (что значит «развито» — оставлю на интуитивное понимание), тем чаще бывают эти самые разумные эпизоды. У человека произошёл классический количественно-качественный переход. Как шарик, поддуваемый гелием, лежит на полу, потом покачивается, но лежит, а стоит добавить ещё малую толику лёгкого газа — взлетает, причём до потолка, так и человек, перейдя грань, «взлетел» и отдалился от прочих животных на этой шкале необычайно сильно.
                                                                          Причём интересно, что отдельный человек — не разумен, как ни странно. Точнее, отдельный человек, выросший без языкового общения с людьми. Язык — не обязательно устный, язык глухонемых — тоже язык. Но вот так называемые маугли (есть и множество иных примеров, увы) — не разумны. Способны, безусловно, к разумным эпизодам — но не к цельному разумному поведению.
                                                                          Для появления разума как процесса — требуется система связи aka язык, которая и объединяет разрозненные эпизоды в единый процесс.
                                                                          Так кто же создал человеческий разум? А никто. Более того, человек и рождается не разумным. Но с появлением системы коммуникации — появился и разум наиестественнейшим образом.
                                                                          Так и с «новым разумом». Вовсе не должно существовать единицы/робота, которому создали новый разум. Это невозможно, потому что неизвестно, что это такое. Но достаточно развитые единицы, способные к проявлению разумных эпизодов (первым зафиксированным случаем я бы считал посадку Бурана, хотя аппаратно никаким разумом там, конечно, и не пахло) плюс система коммуникации (тот самый IOT, к примеру) уже могут оказаться достаточной средой для его, нового разума, появления.
                                                                          Ровно потому, что мы не знаем, что это такое, и потому, что мы не будем создавать его специально — его появление с высокой вероятностью останется незамеченным.
                                                                          Не только. Человека-оператора держать для безопасности, никто не даст автоматике право ядерного удара и прочего. Никто не даст прямого управления сильному ИИ.
                                                                          Это гуманитарщина, технически ситуаций, где человек лучше машины, уже очень мало, а скоро и совсем не будет. Даже последние катастрофы боингов и суперджета (да и тот же Чернобыль, который сейчас на слуху) — показывают, что преимущества «робот не сможет справиться с новой ситуацией, это доступно только человеку» не существует. Человек тоже не справляется.
                                                                            0
                                                                            Ну, наконец-то… я-то думаю, что это борцы за биологическое будущее и исключительность по факту боготворения затихли? Ан нет, всё в порядке, и минус и в карму сунули :-)

                                                                            Привет вам, ребята!

                                                                            2 vedenin1980:
                                                                            может ему захочется котиков в дикой природе на Земле разводить или ядерная пустыня будет удовлетворять его чувству прекрасного.
                                                                            А вот, кстати — да, такое возможно. Человек тоже снёс множество видов прежде, чем сообразил, что десяток мамонтов стоило на расплод оставить, на радость деткам.
                                                                              0
                                                                              Человек тоже снёс множество видов прежде, чем сообразил, что десяток мамонтов стоило на расплод оставить

                                                                              А волки съели последнюю козу. Коровы съели 10 видов трав. Птицы склевали 50 видов насекомых. Змеи уничтожили 15 видов птиц и 25 видов грызунов. И что? Им надо было оставить на размножение? Антропогенный фактор влияния на природу велик, но не больше, чем остальные факторы. А взрыв Йелоустоунского вулкана может привести к ядерной зиме, при которой вымрет 99% видов — тоже человек виноват? Как говорил по этому поводу Джордж Карлин, «Планета в порядке, это людям п… ц». Каждый день исчезает несколько видов живых существ, заметьте, НЕ по вине человека, а в силу природных и биологических процессов. И появляются новые.
                                                                              Лет 25 назад читал, что экологические ниши не могут пустовать: в одном городе выбили бродячих собак… на их место пришли волки из леса. Так что если человечество сделает самовыпиливание — на его место придёт кто-то другой. Вот и всё.
                                                                                0
                                                                                А кто сказал, что я обвиняю? Просто согласился с тем, что могут и снести человечество, не со зла.
                                    0
                                    Кстати, это мог бы быть следующий шаг в космической гонке: первый человек в космосе, первая женщина в космосе, первый человек на луне, первый человек рожденный в космосе.
                                0
                                то первое-никак

                                Во-первых, вероятно, предолимо. Есть разные способы от ношения тяжелых скафандров/утяжелителей до центрифуг для сна и отдыха.

                                Во-вторых, неизвестно, а будет ли низкая гравитация проблемой (если они не будут возвращаться обратно) или она наоборот снизит кол-ко заболевания у колонистов.

                                В-третьих, опыт космонавтов показывать, что даже при нулевой гравитации вполне можно нормально жить не меньше года, при гравитации равной трети земной возможно вредные последствия появятся через десятки лет. То есть не самая это актуальная проблема будет на первом этапе, вот остаться без еды, воды или воздуха куда критичнее.
                                  –3
                                  В-третьих, опыт космонавтов показывать, что даже при нулевой гравитации
                                  На МКС она ровняется примерно 90%. Там уравновешивается сила притяжения.
                                    +4
                                    Из-за принципа эквивалентности Эйнштейна с практической точки разницы нет находятся ли космонавты в невесомости на МКС или летят в межзвездном пространстве. Рекорд пребывания на МКС более года и серьезных проблем со здоровьем там не возникло.
                                      –2
                                      Из-за принципа эквивалентности Эйнштейна с практической точки разницы нет находятся ли космонавты в невесомости на МКС или летят в межзвездном пространстве.
                                      Ну, это теория. Ближайшая практика — через лет 5, не ранее, с базами на Луне. Далее будет видно.
                                      Рекорд пребывания на МКС более года и серьезных проблем со здоровьем там не возникло.
                                      Менее года, более года на Мире.
                                        0
                                        Ну, это теория

                                        Космонавты падают на землю с такой же скоростью как и сама мкс — а следовательно друг относительно друга они не двигаются = не давят друг на друга

                                        +1
                                        Ну справедливости ради надо учесть, что перебывание на МКС больных людей не допускалося. Туда улетали практически абсолютно здоровые и тренированные.
                                          0
                                          Абсолютно здоровых не бывают, бывают недообследованные. Сенкевич через Атлантику пошёл здоровым, но у его апендикса было иное мнение. Не каждый себе шприц поставит, не то что апендикс вырезать. А с медицинским обслуживанием на орбите пока слабовато, да и ожидать доставки препаратов долго.
                                          Болезни бывают разные, парализованный ниже пояса никак не будет отличаться от непарализованного. Также никто не помешает скучающему престарелому олигарху коротать свой(и) век(а) на орбитальной станции.
                                  +1
                                  кислород конечно хорошо, но, во-первых, он составляет меньшую, по сравнению с азотом, часть воздуха. во-вторых, за счет чего он будет «атмосферу формировать»?
                                    0

                                    У меня аналогичный вопрос возник. Вряд ли проблема в принципе получить кислород из углекислого газа. Но что делать, если для начала и его мало. А кислорода по массе и того меньше останется, что ж восполнит атмосферное давление. А если на марсе и с азотом туго, то и впрямь особенно ничем не восполнить. А при низком атмосферном давлении без скафандра будет всё равно наружу не выйти.

                                      0
                                      Вряд ли проблема в принципе получить кислород из углекислого газа.
                                      В этой статье так не считают, а в ней речь идёт отнюдь не о глобальных масштабах.
                                        0

                                        В условиях планеты можно для этой цели задействовать цианобактерии. Но при низкой плотности атмосферы толку от этого не будет.

                                    +2
                                    К установке ещё дворник с метёлкой нужен: углерод в сторонку сметать.
                                      0
                                      сразу прессовать в искусственные бриллиантики
                                        0
                                        Графен соскребать
                                          0
                                          Из графена вить канаты — космический лифт сам себя не построит.
                                        0
                                        надеюсь не будет возникать много полициклических ароматических углеводородов (осколки графена, по эффекту схож астбестом) иначе дворнику придётся выдавать средства защиты, т.к. они очень канцерогены.

                                          0
                                          Желающие всё равно найдутся, работают же сейчас люди в цеху по обработке стекловолокна, причём даже без респиратора. Но графен должно быть легко собирать в сильном переменном магнитном поле.
                                        +2
                                        посредством нестандартных химических реакций можно получить кислород из углекислого газа.
                                        А это считается химической реакцией? Тут, конечно, не ускоритель, но больше на физическое воздействие похоже.
                                          0
                                          Мои школьные года давно позади, но вроде как нас учили что физическая реакция это когда меняется агрегатное состояние вещества, а химическая это когда одно вещество превращается в другое. Если СО2 превратили в О2 то это химическая реакция, а то что его лупили разными ионами то это скорее катализаторы (я не химик, не знаю как точно это классифицировать)
                                            0
                                            А что не ядерная?
                                              0
                                              Ну, технически тот комментарий на который я ответил спрашивал это химическая или физическая реакция.
                                              А с точки зрения ядерной — опять-таки, из школьной памяти, в ядерной реакции ядра или элементарные частицы взаимодействуют. А тут молекулы с молекулами (ионами). Но на самом деле вопрос хороший, я не уверен что я прав.
                                                0
                                                Вроде так:
                                                Ядерная — изменение атомов.
                                                Химическая — изменение веществ.
                                                Физическая — изменение состояния одного вещества.
                                                  0
                                                  Ядерная — изменение ЯДЕР атомов.
                                                    0
                                                    Вы абсолютно правы.
                                                    0
                                                    Однако ионизация — вполне физическая.
                                                    Потому, наверно, химическая — возникновение новых связей.
                                              +4
                                              ИМХО самая большая проблема при заселении Марса — отсутствие у него магнитного пояса.

                                              Сколько вы там на Марсе не нагенерите кислорода — он преимущественно будет сдуваться солнечным ветром в космос. Собственно именно так Марс потерял и продолжает терять свою атмосферу.

                                              Попутно еще и радиация (тоже солнечная).

                                              Решения этой проблемы поможет решить сразу много проблем Марса, но пока даже «самый дешевый» вариант (генератор магнитного поля в точке лагранжа между марсом и солнцем) — не реалезуем на нынешнем уровне развития земных технологий.
                                                +4
                                                Без магнитного поля он теряет атмосферу за космические сроки. Если весь существующий на планете углекислый газ испарить, то пройдёт не один миллион лет прежде чем его станет в 2 раза меньше. А за миллион лет можно и астеройдов притаранить.
                                                Да и толстая атмосфера прекрасно сама по себе решит вопрос космической радиации.
                                                Атмосферы на марсе толком нет. Сейчас станция там мало отличается от станции на условной луне. Пыль менее токсичная и абразивная, зато её в воздух поднимает ветер, а на луне сразу падает назад. Вот и все принципиальные отличия. Ах да. И лететь в разы дольше.
                                                  –1
                                                  Боюсь заполнить атмосферу Марса кислородом из СО2 тоже за пару лет не удасться… Сроки будут тоже измеряться столетиями, скорее всего.

                                                  Ну а «толстой» атмосферы без магнитного поля — вы уж точно на Марсе не создадите.
                                                    +2
                                                    Ну нормально. Столетия это на 4 порядка быстрее, чем она сдувается солнечным ветром.
                                                    Толстой атмосферы на марсе не создать без внешнего источника газов. Магнитное поле довольно перпендикулярно.
                                                    0
                                                    Пыль… на луне сразу падает назад.
                                                    Не сразу, висит часами из-за статического заряда в отсутствие водяных паров. Почему и не разрушается гелий-3.
                                                    0
                                                    Некоторые исследования утверждают обратное, что наличие магнитного поля только ускоряет потерю атмосферы.
                                                      0

                                                      А Венера?

                                                        0
                                                        Вы читали статью? Судя по вопросу нет.
                                                          0

                                                          Читал, читал. Только много нестыковок внутри. Впечатление создается, что мы совершенно не знаем почему у одних планетах мощнейшая атмосфера, а у других ничего, но хотелось написать что-то научное. Вот и написали.

                                                            0
                                                            Местами там и вовсе по-детски несостоятельные гипотезы. Например,
                                                            Молекулы газов начнут терять электроны, приобретать заряд и… этим же зарядом отталкивать потоки солнечного ветра.

                                                            За счёт чего и разгоняться до второй космической, с ориентацией векторов как при импактной диссипации.
                                                      0

                                                      Существуя в мире где 99% веще приходит а негодность через год, тушка в среднем не живёт даже 100 лет, а цивилизации около 10к лет проблема того что атмосферу сдует через миллион лет это проблема того же уровня как и что делать с лошадиным навозом если у каждого жителя мегаполиса будет лошадь.

                                                        0
                                                        Как что? Кизяком отапливаться и делать ароматный шашлык.
                                                      +1
                                                      Прилететь в место назначения, выйти из летательного аппарата, прыжками доскакать до гермошлюза подземной колонии и, после совершения предписанных процедур, вдохнуть полной грудью, ощутив всю свежесть местного воздуха — это не про Марс. Но так будет не всегда.

                                                      Наверно как-то так.
                                                        0
                                                        > сей труд действительно открывает новые возможности для межпланетных путешествий, колонизации Марса и не только

                                                        Надо будет только пару миллионов квадратных километров поверхности покрыть золотом, а потом надувать на них атмосферу с какой-то там бешеной скоростью. Ну и углерод рядом горкой складировать, да.
                                                          0

                                                          Производство сусального золота технология отработанная.

                                                          0
                                                          На мой взгляд выгоднее разлагать воду, попутно получая водород, который уже можно использовать для синтеза метана, этана, этилена, полиэтилена, а из углерода какой-нибудь графен, далее композитные материалы

                                                          На данный момент собрать чемоданы и улететь на Марс в отпуск недельки на две пока не представляется возможным, но это абсолютно реально и выполнимо, вопрос только как скоро

                                                          Ну к примеру как только смогут получать металлический водород — «Метастабильные соединения металлического водорода перспективны как компактное, эффективное и чистое топливо. При переходе металлического водорода в обычную молекулярную фазу высвобождается в 20 раз больше энергии, чем при сжигании смеси кислорода и водорода — 216 МДж/кг» (С) Вики
                                                          Вполне себе будут космолеты с блютусом и магнитолой:-)
                                                            0
                                                            Высвобождение большого количества энергии при разложении металлического водорода предполагает сходные энергозатраты при его получении, т.е. это не топливо, а аккумулятор, что, впрочем, тоже неплохо.
                                                              0

                                                              Каждое химическое топливо является аккумулятором энергии. Обычно солнечной.

                                                                0
                                                                Ваша правда. И пока что более ёмким, чем все созданные человеком технологии аккумуляторов. Неудивительно, учитывая тот факт, что три из четырёх активно используемых технологий были придуманы в позапрошлом веке.
                                                            0
                                                            Химическая связь образуется тогда, когда какому-либо атому не хватает электронов до заполнения внешней оболочки до 8 электронов. Например, в СО2, каждый из двух атомов кислорода захватывает по два электрона менее электроотрицательного (менее «агрессивного») углерода.
                                                            По сути, атому кислорода требуется не атом углерода, а его электроны. А что, если предоставить ему эти электроны, например, от источника высокого напряжения? Не произойдет ли нечто вроде электролиза воды?
                                                              +1
                                                              Дело же не в электронах, а том, что связь надо разорвать. СО2 энергетически выгоднее чем С+О2 и тем более, чем С+О+О, стало быть, эту энергию в молекулу СО2 надо закачать. А уж как — дело дело второе. В описываемом в статье методе энергию закачивают в момент удара разогнанной молекулы СО2 о подложку.
                                                                0
                                                                А уж как — дело дело второе.

                                                                Наверно, в контексте статьи. все-таки первое. Ведь речь о том, как сделать это дешевле. Так-то любую молекулу можно «разобрать» пиролизом.
                                                                  0
                                                                  Или собрать синтезом.
                                                              +1
                                                              Человеку для жизни нужно всего три вещи: еда, вода и воздух, в котором будет достаточно кислорода. Это наши с вами первичные нужды (да, интернета нет в этом списке).
                                                              4. Выводить излишки пищи и другие жидкости.
                                                                0
                                                                Энергия для обогрева/охлаждения…
                                                                  0
                                                                  Энергия для обогрева/охлаждения…
                                                                  еда, вода и воздух
                                                                0
                                                                А… ээ… растительный фотосинтез, не? И золота не надо… и овощи-фрукты.
                                                                  +1
                                                                  Одна беда — ночью растения спят и жрут кислород обратно. Если рассмотреть углеродный цикл какого-нибудь дерева полностью, от косточки до полного разложения ствола и всех листьев, итоговый выхлоп кислорода составит примерно 0, если только не топить древесину в каком-нибудь болоте с образованием торфа и далее угля.
                                                                    0
                                                                    Ну. можно же использовать одноклеточные водоросли, которые обитают в Земных океанах.
                                                                      0
                                                                      Вопрос только откуда на Земле появилась кислородная атмосфера при таком раскладе.
                                                                        0

                                                                        Углерод аккумулировался. Нефть, уголь…

                                                                          0
                                                                          Не только уголь. Углерод связывается в непрерывно растущей биомассе. За время жизни дерева из семян вырастет еще сотня деревьев, которые свяжут еще больше углерода. Конечно если вырастить дерево, а потом его сжечь, то баланс по кислороду (и энергии) будет околонулевой.
                                                                            0
                                                                            Это замечательная статья. Цитирую оттуда: «Единственным значимым источником молекулярного кислорода является биосфера, точнее, фотосинтезирующие организмы.»
                                                                            То есть растительный фотосинтез и правда рулит.
                                                                            0
                                                                            В процессах образования гранитов в древней земной коре, www.nkj.ru/archive/articles/2795 (Наука и жизнь, ПРОИСХОЖДЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО КИСЛОРОДА) Основная проблема Марса не в атмосфере. У нас ионизированный кислород остаётся в верхних слоях, солнечные протоны отклоняются магнитным полем Земли.
                                                                            0
                                                                            А животные откуда берут кислород для дыхания, если по-вашему у растений выхлоп кислорода равен нулю?
                                                                          +1
                                                                          Кхе-кхе… а какой температуре соответствует ваши 50эВ на молекулу? Фотосферы Солнца хватит? Как будете «разгонять» молекулы до таких скоростей :)
                                                                            0
                                                                            Мне вот интересно, как в установке будут сажу с золота счищать. Её же нельзя сжечь или расплавить, да и механически тереть — портить катализатор.
                                                                              0

                                                                              Может сдувать будет?

                                                                              0
                                                                              «Яблони на Марсе» — это прекрасно. Интересно, сколько нужно времени и энергии, чтобы таким образом весь CO2 в O2 переделать? А не проще ли заселить специальных бактерий, чтобы они этим занимались?
                                                                              Далее, температура на Марсе. Средняя -40С, может достигать до -140С ночью. Прохладно. Без одежды все равно не погуляешь. И хоть от холода умирать дольше, чем от недостатка O2, но проблему с температурой то же бы надо решать.

                                                                              Венера, кстати, ближе к Земле. Гравитация почти земная. С температурой там иная дичь — средняя 460С. Атмосфера из черти-чего. Вот бы Марс и Венеру смешать, взболтать и получить на выходе еще 2 Земли))
                                                                                0
                                                                                Средняя -40С, может достигать до -140С ночью. Прохладно. Без одежды все равно не погуляеш

                                                                                Вроде более-менее плотная атмосфера должна частично решить проблему температуры. Как минимум, не будет таких перепадов день/ночь. Конечно, будет прохладнее, чем на Земле, но теплее, чем сейчас. Вероятно на экватаре Марса будет климат нашего крайнего севера (или даже России), что уже терпимо.

                                                                                До Марса доходит примерно в 2 раза меньше солнечного света, чем до Земли, примерна такая же разница между экватором и большей частью России. То есть при атмосфере похожей на Земную вполне можно ожидать на экваторе Марса климат довольно похожий на климат России. Но это весьма приблизительные подсчеты.
                                                                                  0
                                                                                  До Марса доходит примерно в 2 раза меньше солнечного света, чем до Земли, примерна такая же разница между экватором и большей частью России.

                                                                                  Интересно, как вы это определили? В Россию доходит практически столько света, просто под другим углом.

                                                                                    0
                                                                                    В Россию доходит практически столько света, просто под другим углом.


                                                                                    А вот и нет. У меня под рукой нет фотошопа чтобы нарисовать наглядно.

                                                                                    Суть такова:
                                                                                    Т.к. солнце чудовищно далеко, можно условно считать что его свет в некой окресности Земли распространяется не пучком из центра, а параллельными лучами как буд-то у нас рядом большая плоская лампочка.

                                                                                    А вот теперь просто прикиньте проекцию экваториальных широт, полярных и «наших, Российских». Чем дальше от экватора, тем большая площадь «глобуса» придется на единицу площади «светила». Т.е. иными словами чем дальше от экватора, тем меньше световой поток на единицу площади. Это будет верно, если ось вращения строго перпендикулярна оси «совещения» от Солнца. На самом деле не совсем так, т.к. ось наклонена, то максимум будет приходится не совсем на экватор, а севернее/южнее (в зависимости от времени года — собственно, если вы не в курсе, это и есть причина смены времен года), но суть от этого не меняется.
                                                                                0
                                                                                Наука нынче заменена (не только в РФ) фэнтези и комиксами. Отсюда и разнообразие «мнений».
                                                                                  0
                                                                                  Не совсем так, для того что бы иметь реальное мнение, а не «мне мне так кажется, я на ютубе посмотрел», надо иметь соответствующие знания именно в этой области, а такие знания ни сейчас ни раньше не давали в школьном курсе. И по больше части не потому что система образования плохая, просто они не нужны 99.99% обывателей. Да и их пока не так много, если речь идет о таких вещах как размножение разных био видов в невесомости к примеру. Т.е. даже узкоспециализированные ученые в конкретных областях не так уж и много знают. Тем не менее большинство научных работ есть или в открытом доступе, или при желании к ним можно получить доступ. А если желания обывателя ограничивается комиксами и фэнтези, то система образования с этим ничего поделать не может, увы.

                                                                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                                Самое читаемое