Сверхбыстрое терраформирование Луны порталом с Земли

Между Землей и Луной создан научно-фантастический портал. Он использует складку в пространстве, поэтому перемещение через портал происходит практически мгновенно. Изначально есть шлюз, чтобы предотвратить прорыв земной атмосферы. Исследователи и колонисты перемещаются взад и вперед через шлюз.

Теперь настало время сверхбыстрого терраформирования. План состоит в том, чтобы полностью открыть портал, что позволит атмосфере Земли пройти через него и создать атмосферу для Луны. Другой портал из Океана дает аналогичный эффект для создания огромных кратерных озер на Луне.

Вопрос

Предположим, мы ждем, пока давление воздуха не выровняется и шлюз больше не понадобится. Будет ли изменение атмосферы Земли достаточно заметным для среднего человека, чтобы изменить повседневную жизнь?

Примечание

Я отметил и науку, и научную фантастику. Это преднамеренно. SciFi относится к порталу. Наука связана с реальными эффектами такого портала, если бы это было возможно.

Предположения

  1. Предположим, что Луна сохранит свою новую атмосферу по крайней мере в течение тысяч лет. Есть расчеты, которые предполагают, что это возможно, но я хочу предположить это сейчас.

  2. Портал выходит прямо на поверхность Луны, а не в купола.

  3. Порталы диаметром 10 метров.

  4. Пожалуйста, попросите разъяснений, прежде чем ответить.

Я не думаю, что ваше давление «выровняется», гравитация будет фактором, он спускается на Землю с Луны через ваш портал, и у Луны недостаточно гравитации, чтобы удерживать такое же атмосферное давление, не знаю, как это происходит чтобы взаимодействовать, кто-то еще должен будет сделать вашу математику.
« Это выглядит как интересный вопрос, и на него не должно быть слишком сложно ответить », — подумал я. А теперь я, кажется, тону в дифференциальных уравнениях.
@Pelinore скорость выхода из атмосферы в ближайшем будущем (в масштабе не менее столетий) будет незначительной.
@StarfishPrime «Нетрудно ответить», — подумал я. А теперь" лол
Я предполагаю, что этот портал открывается на поверхность Луны, а не в запечатанные пещеры или купола?
Это займет немалую часть земной атмосферы. Недостаточно, чтобы сразу убить людей, но достаточно, чтобы серьезно испортить биосферу и погоду Земли.
@Peliore - на поверхность
@MolbOrg - диаметр 10 метров
10 очень мало, но я думаю, что это не имеет значения для q. Почему слишком маленький ответ Морской звезды хорошо это иллюстрирует
Возможно, было бы круче открыть свой портал на Венере и оттуда наполнить Луну СО2. Вам все равно, что произойдет с Венерой, а CO2 сможет превратиться в углеродные продукты и много кислорода. У Луны не было бы всех венерианских проблем с атмосферой, и это была бы очень парниковая смесь газов, которая помогла бы согреть Луну. Не уверен, что вся серная кислота сразу выпадет в осадок при более низкой температуре и давлении. Но если можно открывать порталы, то почему не на Венере?
В любом случае, вы можете захотеть сбросить свои газы в какую-нибудь туннельную систему, где скорость газов может быть уменьшена. Воздух, выходящий из этой штуки, будет подобен колоссальному торнадо на стероидах или постоянному взрыву. В противном случае большое количество газов просто выбрасывалось бы в космос, как пушка, без возможности осесть на поверхности.
НАСКОЛЬКО ВЕЛИКИЙ ваш портал? Даже если он будет шириной 1 километр и притворится, что лунная сторона остается в вакууме, потребуется 82 года, чтобы переместить достаточное количество воздуха для выравнивания давления. На самом деле давление никогда не уравняется, так как постоянно уменьшающийся перепад давления будет замедлять скорость движения. Если ваш портал имеет ширину всего 10 м, потребуется более миллиона лет, чтобы переместить только половину необходимого количества воздуха. Не совсем «сверхбыстрый», как просили.
@PcMan - Как я уже сказал, диаметр 10 метров. При необходимости порталов может быть несколько. Основная проблема будет заключаться в том, куда их поставить, чтобы избежать локальных повреждений. Лучшим местом, вероятно, была бы Антарктида. Для питания порталов требуется много электричества, но я планирую, чтобы они были автономными турбинами. Когда перепад давления уменьшится, порталы будут закрываться один за другим. Последние несколько должны будут питаться от внешнего источника.
Антарктида определенно лучшее место для порталов, так как значительная часть человечества приедет, чтобы помешать вам это сделать. Кратерные озера? Почему? У вас есть червоточина, почему бы не начать с квартиры на Луне? Как вы собираетесь оправдать вливание земных ресурсов на безжизненную планету? Низкая гравитация означает, что качество жизни в лучшем случае будет неудовлетворительным, верно? Вы не можете дать Луне магнитосферу, поэтому солнечный ветер быстро изменит то, что вы украли, во что-то маловероятно пригодное для жизни, верно? Как вы будете бороться с жесткой радиацией, идущей от солнца?
Давления выравниваются. Поскольку гравитация Луны составляет 1/6 от нашей, атмосфера будет в 6 раз глубже.
@chiggsy - «Как вы собираетесь оправдать вливание ресурсов Земли на безжизненную планету?» . На подходе предсказуемый апокалипсис, который сделает Землю непригодной для жизни на несколько тысяч лет.
@chasly-supportsMonica Прямо сейчас происходит обозримый апокалипсис , который сделает Землю непригодной для жизни через пару сотен лет. Мы даже не будем принимать теплый душ. Должен признаться, мне как бы жаль, что я не жил на вашей Земле, с гуманоидами, которые так односторонне поддерживают такие действия. Хм. Возможно, нет.

Ответы (3)

Будет ли изменение атмосферы Земли достаточно заметным для среднего человека, чтобы изменить повседневную жизнь?

Хуй мальчик, да. Люди, живущие на большой высоте, должны будут двигаться вниз или умереть. Люди с респираторными заболеваниями на уровне моря тоже могут умереть. Аэробные физические нагрузки, которые раньше были легкими или, по крайней мере, возможными, станут чрезвычайно сложными. Многие животные будут в беде. Высоколетящие птицы погибнут или будут географически изолированы из-за проблем с миграционными путями. Самолетам придется менять эшелоны полета. Перечень ужасных эффектов продолжается и продолжается!

Короче говоря, ваша идея ужасна и ужасна и является хорошим примером того, насколько трудны и расточительны попытки создать всю атмосферу на планете. Вместо этого подготовьте несколько разумных планов паратерраформирования... будет несложно заполнить несколько красивых поселений с гигантскими куполами на Луне и едва оставить след в земной атмосфере.

Верно, грубо говоря, поверхностное давление атмосферы — это вес атмосферы, деленный на площадь планеты: п 0 "=" М 0 г е А е где п 0 i sначальное среднее поверхностное давление на Земле, М 0 масса атмосферы Земли, г е поверхностная сила тяжести на Земле и А е это площадь Земли. Когда вы соединили два тела и дождались, пока давление уравняется, вы получите

М м г м А м "=" М е г е А е М 0 "=" М м + М е

где М е это новая масса атмосферы Земли, и все с нижним индексом м является эквивалентным значением Луны.

С небольшой перестановкой получаем

М м М е "=" А м г е А е г м

что дает массовое отношение 0,45. Чтобы узнать, сколько от общей массы воздуха приходится на каждое тело, нужно решить простое уравнение:

М м М е "=" 0,45 М м "=" 0,45 М е М м + М е "=" М 0 0,45 М е + М е "=" М 0 М е "=" М 0 1,45

где М 0 - это общая масса воздуха, разделенная между ними, и исходная масса воздуха на Земле до выравнивания.

Таким образом, у Земли есть 69% того, что было раньше, а у Луны есть оставшиеся 31% . ... вам нужно выбросить много воздуха в этот неглубокий гравитационный колодец, чтобы получить достаточное давление, даже при такой небольшой площади поверхности!

В итоге вы получите среднее поверхностное давление на Земле около 700 гПа, что примерно соответствует атмосферному давлению на высоте 3025 м на Земле до катастрофы. Так что не смертельно, но, как вам скажет любой, кто провел время на высоте, это чувствуется.

Я провел тот же расчет, используя площадь поверхности, высоту шкалы и еще много чего (намного сложнее, чем у вас), и пришел к такому же выводу. Луна может быть крошечной, но она будет поглощать много нашего воздуха.
@PcMan да, это была действительно интересная проблема. Я знал, что это будет довольно много, но это немного сенсационное, чтобы увидеть, сколько именно. Чем больше я изучаю подобные вещи, тем более невероятным кажется терраформирование планеты или луны.
Вы правы - вопрос идет только к выравниванию с имеющимся воздухом, так что и мне следует.
Не беспокойтесь о смерти от нехватки воздуха. Если апертура портала не будет многокилометровой ширины, то ни вам, ни вашим внукам не придется об этом беспокоиться. Может, их внуки. порталу шириной 10 м потребуется 85 000 лет, чтобы атмосферное давление Земли упало на 1%
«Что-то вроде открытия, чтобы увидеть, сколько именно» — да, числа прекрасны, особенно в больших масштабах, именно по этой причине — быть откровением. В масштабах планет и космоса, даже если и ожидать, случаются сюрпризы, так как ничто в нашей повседневной реальности не готовит наши оценивающие части мозга к этим огромным масштабам, огромным вещам. Космос большой, планеты огромные
@PcMan, учитывая волшебство, заложенное в вопросе, я предполагаю, что портал имеет достаточный размер, чтобы быстро, но безопасно уравнять два тела, совместимым с сюжетом способом ;-)
Извините, но я должен проголосовать против, потому что ваши уравнения были недостаточно точными и не учитывали вклад водяного пара из океанского портала.
@Уиллк (╯°□°）╯︵ ┻━┻
Добавьте к этому тот факт, что у Луны на самом деле нет гравитации для поддержания атмосферы, поэтому она будет продолжать высасывать атмосферу из Земли, пока условия на обоих телах не стабилизируются. Которого не будет никогда, так как атмосфера продолжает уходить в космос.
@Willk Этот водяной пар будет ионизирован, как только он выйдет из-под магнитосферы. Ионизируется и уносится солнечным ветром. Что делает континентальную Землю пригодной для жизни, так это магнитосфера и озоновый слой. Кстати, сколько у нас озона будет истощено по этой схеме? Сколько планктона будет выброшено на поверхность Луны? Планктон — это углерод, и он нужен нам здесь, чтобы смягчить нашу температуру, а не бесполезно летать в космосе.
@chiggsy « как только он выйдет из-под магнитосферы » неверен. Ионизация и унос в межзвездное пространство — процесс, требующий много времени и энергии. Все будет хорошо в течение тысяч и, возможно, даже миллионов лет. Марс не высох за день.
3000 метров? Мехико всего 2200. Это только на уровне моря? Это безумие . Я думаю, мы привыкнем к этому, но это определенно будет сложно, лол. Если предположить, что другие проблемы, связанные с установкой, в любом случае не убьют нас всех.
@user2352714 user2352714 происходят гораздо более интересные вещи, если воздух не вырывается из-под земного притяжения, а вместо этого падает обратно на Землю. С кучей дополнительной энергии, потому что портал работает как очень высокий лифт.

Как отмечали другие, с Земли потребуется слишком много воздуха, чтобы доставить его на Луну при том же давлении.

Земля имеет 5,5 квадриллиона тонн атмосферы, а Луне нужно 1,7 квадриллиона тонн, чтобы иметь такое же давление.

Теперь земные океаны достигают 1,4 * 10 ^ 21 кг; если вы истощите 0,1% из них, у вас будет достаточно массы, чтобы создать атмосферу для Луны. Конечно, это слишком много O2.

Интересно то, что для дыхания нам нужен в основном O2; мы вполне можем справиться с более низким давлением, если парциальное давление O2 было правильным.

21 процент земной атмосферы состоит из кислорода, а это означает, что нам нужно 0,36 квадриллиона тонн O2, который можно получить примерно из 0,02 % земных океанов.

Вам нужно место для хранения всего водорода; его много . Также обратите внимание, что реакция поверхности Луны на H2O и O2 (и, возможно, N2, но менее вероятно) и тому подобное будет довольно бурной (O2 действительно вызывает коррозию, мы только этого не замечаем, потому что все на поверхности Земли обладает высокой устойчивостью к нему из-за длительного воздействия).

Таким образом, план состоял в том, чтобы сначала закачать воду на Луну. Затем предпримите невероятное количество взломов, чтобы получить H2 из H2O и связать этот H2 с чем-то . Поглотив таким образом 0,02% земных океанов, у вас на Луне будет достаточно O2, чтобы открытый атмосферный портал не задохнул всех.

Иметь правильное парциальное давление не совсем правильно, и вы, вероятно, захотите массово производить больше CO2 для бедных растений, и, возможно, азотный цикл каким-то образом нарушится...

Но вы не можете геоинженерировать планету, не уничтожив несколько видов.

Нет необходимости сбрасывать воду, кислород лежит на поверхности Луны в виде силикатов и оксида алюминия и других оксидов металлов. И хранить их вместо водорода гораздо проще. Процесс экстракции в основном такой же, только требует более высокой температуры, не обязательно намного выше, зависит от технологии

Луна привязана к Земле приливами, поэтому законы термодинамики прольются на ваш парад.

Предположим, что ваши порталы имеют гигантские размеры и они успешно переносят воздух и воду на поверхность Луны со скоростью, превышающей скорость испарения. «Смотрите», теперь у вас есть атмосфера — по крайней мере, на короткое время, пока она не вымывается. Но у вас проблемы только начинаются.

Сторона Луны, обращенная к Земле, получает больше солнечного света (через отражение Земли), чем темная сторона. Это означает, что она всегда будет теплее, чем темная сторона. (Или, наоборот, темная сторона всегда будет холоднее.) В любом случае законы термодинамики означают, что атмосфера будет пытаться перераспределить (выровнять) перепад тепла путем циркуляции горячего воздуха с дневной стороны на темную сторону, а холодного воздуха обратно. другой путь. Результатом будут ветры циклонического уровня, хотя это может быть частично улучшено за счет более низкого атмосферного давления (на самом деле постоянное снижение атмосферного давления, поскольку весь воздух вымывается изо дня в день).

В итоге ваше новолуние будет очень, очень ветреным. Подумайте о том, чтобы постоянно жить под штормовым ветром.

Вы правы насчет конвекционных потоков, но они на самом деле не имеют отношения к реальному вопросу (который касается воздействия на атмосферу Земли), они правильно относятся к другому (возможно, дополнительному) вопросу, что неплохо, некоторые боковое расширение в порядке, если оно не похоже на всю суть вашего ответа.
У Грегори Бенфорда была довольно безумная идея терраформирования Луны, которая включала бомбардировку ее кометами, чтобы принести летучие вещества и ускорить ее вращение до 60 часов. Конечно, он снова закроется, но на это уйдут тысячи лет.
«Сторона Луны, обращенная к Земле, получает больше солнечного света (через отражение Земли), чем темная сторона»: « Технически вы правы. Который, как мы все знаем, является лучшим видом правильного. С другой стороны, разница мизерная. Действительно, будет определенное количество ветра для перераспределения тепла; но эти ветры будут совершенно незначительными по сравнению с обычными регулярными бризами, перераспределяющими тепло вокруг терминатора.
Я думаю, что разница в излучении не имела бы большого значения, если бы не тот факт, что Луна не вращается. Значит, перепад тепла будет накапливаться в течение недель/месяцев/лет? Это означает (я подозреваю), что сильный ветер будет постоянным для всех, кто живет на поверхности. Возможно, нет циклонических ветров, как было заявлено изначально, но они определенно сильнее обычного.
Идея @StarfishPrime Бенфорда привлекательна, за исключением того, что толкание комет способом, который он описывает, является проблемой n тел. Вы хотите, чтобы эти кометы падали точно, а затем останавливались, когда вы получаете то, что хотите. Вам НЕ нужен общий кометный дождь 150 лет спустя, который уничтожил бы обе биосферы. Это нетривиальный расчет. Решено для n = 2 (если один из них неподвижен), вроде решено для n = 3 (если рассматриваемый объект намного меньше других), не решено для n > 3.
Сверхбыстрое терраформирование Луны порталом с Земли
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v