Kolonisering av Mars

Vi bär ju med oss bakterier både på huden och lite överallt, man vet att dessa kan mutera och därmed finns risken att få en aggressiv bakterie i kolonin som vi inte mäktar med att behandla, På ett rymdskepp kan ju Jorden och hjälpen finnas flera år bort och då är det så lagom kul ?


Ääh, fan jag skrev fel om Mars avstånd, det står angivet till 1.38 AU - 1.67 AU avståndet til Solen, och ljuset avtar med den inversa kvadraten (1/r2) på avståndet, det betyder att solljuset är 36 - 52 % utav vad det är på Jorden, sen så har solcellerna bara i sig en effektivitet på ibland bara 30 %.

Ingen vet hur länge solcellerna fungerar på Mars för de kan ju skadas av strålningen och dammet att det skymmer.

De ju haft mycket problem med Mars-landarnas energiförsörjning förut. Gissningsvis är det svårt att beräkna energibalansen för ett stort habitat/växthus, men gissningsvis måste man ha trippelglas för att inte mista alltför mycket värme. Å andra sidan så om ett växthus är stort så är ju risken större att en meteorit skadar höljet, isåfall förloras ju trycket och även de personer som vistas där. Det går inte att bygga växthus som tål en större meteoritträff, den kinetiska energin är alltför stor.

Nej mineral utvinning uppe i Rymden på Asteroider är nog ett knepigt företag, ett helt orealistiskt företag utav testande och trixande innan man hittar en metod som fungerar. Dessutom så är det en omloppstid på flera år per vända, för varje försök, det går alltså hopplöst långsamt. Nästan alla metall/grundämne-utvinningsmetoder på Jorden är våtkemiska metoder, och sådant blir hopplöst att få att fungera uppe i Rymden. De flesta lösningar är korrosiva och minsta läckage kan vara förödande för all elektronik i rymdskeppen. Man kan i och för sig separera alla grundämnen med masspektrometri med 100 % noggrannhet, men jag tror det blir svårt att ens komma upp i 1 gram/vecka i produktion, en masspektrometer har bara en mycket svag jonström. Jag vet ej hur många gram materia i form av partiklar som snurrar runt i CERNs lab ? men det handlar om de mängderna.

Det är isåfall bättre att knacka loss asteroid-materialet och föra det till Jorden för utvinning, det går säkert fortare

Man kan inte destillera metaller, annat än ett fåtal av dem. Det finns inte material som tål de höga temperaturerna som i så fall behövs. Plus att nästan alla övergångsmetaller bildar eutektiska blandningar med varandra så att separering via destillation blir ett herkuliskt jobb. Nackdelen med att destillera i vakuum är att man kan inte få så mycket i flöde i typ kg/timme, jämfört med vid atmosfärstryck. Vaskning och våtkemiska metoder är närapå alltid att föredra, de är i det närmaste helt perfekta.

Nu lär det finnas en ny metod för lakning av guldhaltiga malmfyndigheter som kan komma att ersätta cyanid-laknings-processen, - men man får väl se, om den kan ge några uppenbara fördelar.

Ja svårigheterna blir bara större ju mer man tänker igenom det. En masspektrometrisk princip hade ju varit suverän så kunde man separera metaller godtyckligt men att få det är fungera för stora volymer mineral blir nog svårt att genomföra om man nu inte gör något okänt teknologiskt språng. En fördel med asteroider är ju i alla fall att metallerna ofta är i form av just metall och inte oxid.

Jo, en masspektrometer är ett magiskt instrument, det kan sortera atomer hur udda de än är, Jag har för mig att USA i Manhattanprojektet använde sig av sådana i stort antal för att separera Uran-235, Någon uppgift gav vid handen att de fick fram ca 600 gram U-235 på det sättet, en annan uppgift att det var 4 ounces, ca 120 gr och sannolikt tog det många månader. Och en masssa instrument som var upptagna för detta.

Militären övergick väl helt till diffusionsprocessen efter att de fått strömräkningen för masspektrometrarna ?? Jo det är det som är en stor nackdel med dessa instrument, att tex bara en liten del av atomerna joniseras så att de kan sorteras, resten av atomerna förloras ut i vakuumet.

Man kan inte stoppa in vad för skräp som helst inne i MS-instrumentet, det kan kladda fast vid väggarna mm, så att man får en skog av signaler som gör instrumentet oanvändbart. Att rengöra ett sådant uppe i rymden kan man nog glömma helt,

Filamenten vid jonkällan kan gå sönder osv Inte så lätt att laga uppe i rymden

Tex så förr sköljde man med utspädd HNO3 och torkade delarna i ugn

Att metaller är ofta i form av oxider är ingen stort besvär, kostnaden för att reducera dem är så liten i förhållande till värdet av metallen - Å andra sidan är det ju bekymmersamt med aluminium-produktion att den kan ännu så länge bara ske med elström

Har för mig att Calutronerna som användes under manhattanprojektet konsumerade ett par procent av hela USAs elproduktion där de var operativa. Metoden är inte så effektiv men oberoende av vilka metoder man använder för att utvinna material och rena, forma i plåtar och användbara strukturer så kostar det energi. Ju mer man vill förädla desto mer energi kommer det att kosta. Tillgång till näst intill obegränsade mängder energi ser jag som en kritisk punkt. Utan energi kommer kolonisering aldrig kunna ske.

Jag tror inte en futuristisk Massspektrometrisk separation kommer vara baserad på glödfilament. Ämnena joniseras nog på andra fiffigt okänt sätt.

Järn och Nickel kan extraheras genom Mondprocessen man löser upp Fe och Ni i kolmonoxid vid 50grader C.

Nej det är ju klart att filament är väl inte något man gärna använder idag, man kan ju ha radioaktiv jonisering mm, Men här är alltid nackdelen att även om man joniserat XX antal atomer så hinner YY atomer återgå till normalstadiet innan de ens åkt in i acceleratordelen, och det kommer att ske oavsett vad för joniseringsmetod du väljer. Dessa avfällingsatomer kommer att antingen fastna på väggarna inne i masspektrometern eller ut i vakuumet/vakuumpumpen/kylfällan. Nu har man ju vakuum i överflöd uppe i rymden så några aktiva pumpar behöver man inte.

Antar att du menar karbonylprocesserna för att utvinna Nickel och Järn, det kan endast gå om Nickel och Järn finns i reducerad form på Mars elr Asteroider. Nu finns det mesta av Järnet på Mars i form av Fe2O3 (vilket ger den röda färgen). Kolmonoxid kan inte fås att reagera med Fe2O3 till att bilda Järnkarbonyler/komplex. Fe2O3 måste först reduceras. Onödigt komplex process för att utvinna Järn o Nickel, säkert enklare o billigare processer finns. Genom att karbonylerna bildas och sönderfaller inom ett smalt temperaturintervall, (entalpiskillnaden är låg)
, är också dessa reaktioner rätt långsamma jämfört med de som sker i tex en masugn.

Jag tycker det låter som att en rymdkemist fått fantiserat lite väl vilt ?

Finns det tex vatten på Mars så kan man med elektrolys bilda vätgas som används för att reducera Fe2O3 till Fe (Järn) - Nu är det så att karbonylprocesserna är egentligen bara användbara för att tillverka Nickel o Järn med mycket hög renhet, sådan hög renhet behövs nästan aldrig, iallafall inte för vanlig ståltillverkning.

Karbonylkemi är egentligen mycket intressant och jag skulle gissa att i Jordens inre det finns temp/tryckförhållanden som kan göra den betydande för transporten av Järn/Nickel

Om man nu vill ha hög renhet hos dessa metaller så kan man sublimera/resublimera elr sub-boiling distillation av dessa karbonyler successivt få fram extremt hög renhet som närapå närmar sig elektronikindustrins krav på somliga råvaror. Men vad jag vet finns det inget större användningsområde för superrent Järn, inte Nickel heller
-- Någon här har kanske koll på detta ?

Tycker inte man ska slösa resurser på Mars-gruvdrift. Bättre att bryta på Asteroider och många av Asteroiderna består av redan färdigreducerat metalliskt järn, där kan mondprocessen komma till sin rätt

Metoden kostar väldigt lite energi och resultatet blir pulver som kan användas metallurgiskt i sintring för att forma godtyckliga föremål, ungefär som den nu så populära 3D-skrivtekniken. Vi kan printa ut rymdstationer.

Det lär finnas åtminstone En asteroid man har upptäckt som innehåller mer metalliskt järn än vad i hela världshistorien hittills har producerats på jorden. Baxnande tanke.

Ja, alldeles riktigt - vill man kunna återvinna allt så går det åt mycket energi, så energivillkoren blir avgörande för kolonisering, Och även att det går åt rätt mycket energi i att raffinera råvaran, dels så får man hacka loss järnet och stoppa det i en reaktionskammare , trycksätta med CO och vänta. Å andra sidan så kan man ju tänka sig att det inte är något större problem om det tar XXX år för att bygga en stor rymdstation om det nu inte finns så mycket energi, Tidsaspekten kanske inte blir så viktig i längden om man har många projekt på G.


Det är ju klart att Karbonyl-processen är användbar och lockande genom dess mindre behov av energi, och att den rentav skulle kunna kombineras med 3D-printing direkt, Men det är onekligen ett stort arbete att testa sådana metoder. Dessutom så kan man ju inte tåla att förlora CO i läckage osv. Dessutom så kommer 3D-printing förmodligen att alltid vara en alltför långsam process för att användas storskaligt, tänk dig att du vill printa ut ett hangarfartyg elr en ubåt ?

Ännu så länge så saknar väl dessa sintrade produkter en del seghet och slitstarkhet som utmärker tex kall/varm-smitt stål, Men men tiden får utvisa vad som händer ?

Kom ihåg det här- att på 1950-talet var det ingen som kunde ha förutsett att Kisel skulle bli ett mycket användbart halvledarmaterial, som det nu är. Så vårt behov av grundämnen kommer nog att variera med tiden, Just nu så bryts det stora mängder Koppar, men låt oss säga att vi skulle hitta enorma fyndigheter utav Silver, så kan vi i såfall ersätta Kopparn med Silver och spara lite på strömmen, Framförallt så i tex motorer så blir de inte lika varma om lindningen är utav Silver i stället för Koppar. Men det återstår att se ? Vi kanske hittar något ännu bättre ledningsmaterial framöver, tex ngn supraledare som är enkel att använda, och enkel att dra till tråd.

Lite osäker på hur hålfasthetsaspekterna ser ut för en roterande trycksatt behållare. De senaste 3D utskrivna stålmaterialerna håller rätt så hyfsad standard. Min magkänsla säger mig dock att rätt så medelmåttiga hållfasthetskrav krävs. Kanske strukturen får byggas med lite tjockare gods men det behövs ändå strålskydd så tjockleken kanske inte är så stor fråga.

Jag ser framför mig en stor maskin med öppning i ena änden där man skyfflar in astroid-sten i ena änden, och ut ur andra änden kläms breda oändliga band ut, kanske 5 meter breda och några cm tjocka. Dessa band rullas ihop till stora cylindrar, precis som spiro-rör tillverkas (ventilationsrör) Banden elektronstrålesvetsas sen. Allt höggradigt automatiserat. Vad ska vi med männisr till, dom är mest i vägen?

Ja, alldeles riktigt i rymdens viktlöshet är ju de strukturella påkänningarna mycket små, man behöver inte tänka så mycket på hållfasthet, Annat än förstås om de används som tryckbehållare, detta är ju dock väl inom ramen för vad stål tål, trycket är ju ändock lågt. Sintrade stålprodukter kan få goda egenskaper om man utesluter luftens syre, och har bara inerta gaser i produktionen. Men man torde fortfarande inte kunna göra stålfjädrar som en sinterprodukt, sintrat stål uppvisar inte riktigt samma egenskaper för dynamisk last som tex fjäderstål. Ej heller sådan mekanisk nötning som tex gängor utsätts för,

Vad gäller strålskydd så är ju all vår materia mest bara tomrum när man tänker på partikelnivå, så det rör sig om elastisk scattering (spridning ?) och där är djupet/tjockleken avgörande. Elastisk scattering är om jag inte minns fel effektivast om de atomer som träffas av partiklarna är av samma storlek som partiklarna, dvs vatten eller vätgas kan duga bra, man behöver inte tvunget ha bly. Bly kan dock vara fördelaktigt om partiklar elr gammafotoner med extrema energinivåer ska stoppas. Om man jämför järn med bly så har jag för mig att man bör ha knappt dubbla tjockleken järn jämfört med bly.

Vad gäller grundämnen här på Jorden så vet vi inte mycket om vad som finns under oss, prospektering och testborrning är tidsödande och jag skulle gissa att väldigt mycket är okänt för oss. Vi vet inte ens hur det ser ut lite längre ner eftersom vi kan inte borra så djupt, - det finns säkert mycket stora fyndigheter som vi inte har ngn aning om. Kanske dags att bygga enorma jättehelikoptrar som kan flytta hela stora borriggar i ett enda lyft ? Och därmed kan prospektering ta fart ordentligt. Fast det behövs ju många sådana för Jordens yta är ju så stor, om man ska kunna slutföra prospektering av ett område inom rimlig tid.

apropå gruvdrift i rymden. Det kan ju förändra mycket på jorden också. Det är inte helt orimligt man skulle kunna stöta på en asteroid som innehåller tiotusentals ton med guld. I en rymdkoloni har man knappast någon större nytta av guld som är en rätt så oanvändbar metall och skeppar man ner kolossala mängder gult till jorden så lär världsmarknadspriserna kollapsa.

Ja detsamma gäller ju förstås de sällsynta jordartsmetallerna och platinametallerna, det skulle säkert göra att vi finner många fler användningsområden för dessa metaller, vilket ju verkar spännande. Å andra sidan så tyder ju allt på att skapandet av grundämnen är utifrån samma processer överallt i hela Universum.

Det är bara vid supernova-utbrott som det bildas tyngre grundämnen än Järn, iallafall så är det den enda processen som är tillräckligt intensiv - vi har ännu inte upptäckt något fenomen som skulle kunna vara av liknande magnitud.

Det gör i sin tur att de flesta stenplaneter har förmodligen förhållandevis samma sammansättning allihopa.
Eftersom att supernovor är helt kaotiska processer.

Vi har heller inte upptäckt någon process verksam i Universum som skulle kunna "sortera" grundämnen efter varandra så att hitta en asteroid med väldigt mycket Guld i skulle förmodligen vara extremt osannolikt.

Men antag följande scenario, två planeter av Jordens storlek eller något större kolliderar "head-on" med varandra.

Eftersom dessa två planeter redan har en gruńdsortering i form av en tung järnkärna orsakad av gravitation och geotermiska/geokemiska processer så skulle fragmenten kunna bli sorterade, Det kan vara förklaringen till att somliga asteroider består huvudsakligen av Järn (och en del Nickel, Mangan mm), etc.

Andra fragment blir av lättare grundämnen, Kisel, Aluminium Kalcium mfl

2 decades? Testa 100 istället. Det finns ingenting på Mars som inte kan få på närmare håll.
Vi har inte skickat en enda människa till Mars och det är en enorm skillnad mot att åka till månen där vi fortfarande inte har någon bas.