Cómo bajar Valles Marineris

En my World, una tormenta perfecta de tamaño catastrófico golpea la tierra y se producen niveles de mortalidad de muerte negra, interrumpiendo la Gran Carrera Espacial. El único problema es que hay más de 10.000 personas atrapadas en Marte, pero con una mortalidad de miles de millones, las naciones de la Tierra (o lo que quede de ellas) difícilmente pueden preocuparse por unos pocos miles de almas descarriadas.

Afortunadamente para las colonias marcianas remotas, un hombre llamado Diego OfeAde las unifica con el generoso apoyo de ClF3 y es nombrado Inquisidor de Marte.

Ahora que a los marcianos solo les falta una residencia común, Diego decide que el futuro de Human Mars está en el fondo de Valles Marineris. Tiene algunos beneficios; atmósfera más espesa, acuíferos, calor durante el día y la noche, protección contra las tormentas de arena, etc. Hay un pequeño problema: un acantilado de cuatro millas de profundidad entre ellos y el fondo del valle.

Diego, sin embargo, tiene buena fe en su amigo Guoliang Guan para llevar sus 250.000 toneladas de material por el abismo con su tecnología de alrededor de 2100~ y la capacidad industrial de Atlanta.

Mi pregunta es:

¿Cómo pueden los marcianos lograr la tarea hercúlea de mover con seguridad el cuarto de millón de toneladas de material (presumiblemente frágil) hasta el fondo de Valles Marineris?


Pregunta anterior ~ Pregunta siguiente

¿Tienen alguna maquinaria de movimiento de tierra? Supongo que tendrían que tener algunos
¿Puedes explicar qué es CIF3?
¿Hay alguna razón en particular por la que utilizó la etiqueta de ciencia dura en lugar de basada en la ciencia?
Esta es una pregunta sobre un escenario ambientado en un mundo y no sobre la construcción del mundo.
@ AndyD273 Supongamos que tienen todo lo que se necesita
Tal vez esta sea una pregunta estúpida, pero ¿requeriría algo más complicado que conducir con cuidado? Valles Marineris es realmente profundo en lo que respecta a los cañones, pero no es un acantilado escarpado en ambos lados, en toda su longitud. Una colonia marciana en 2100 probablemente tendría mapas topográficos detallados y alguna capacidad para inspeccionar rutas potenciales, entonces, ¿por qué no encontrar un lugar que no sea demasiado empinado y conducir por él?
@Phil Frost: El Gran Cañón es mucho más empinado que el Valle Mariner, pero puedes llegar al fondo simplemente caminando. Probablemente también podría conducir, si no fuera por los Park Rangers.
@PhilFrost Point, haces una buena
Creo que se necesita más información porque, tal como está escrito, no estoy seguro de qué les impide reubicarse de las formas más obvias.
@PhilFrost Agregue algunos camiones y excavadoras (o cualquier sustituto ligero que pueda tener en Marte), y eso definitivamente funcionará.
¿Debería preguntar a los constructores egipcios?
@ L.Dutch Es una sustancia aterradoramente reactiva que puede "quemar" (oxidar) oxígeno, concreto, asbesto y otras cosas que se supone que son inertes. Ver todayifoundout.com/index.php/2015/07/… para más detalles. tl; dr: Use un buen par de zapatos para correr cuando trabaje con él. Sin embargo, es bastante ortogonal a la historia.

Respuestas (7)

Corta un camino en las paredes del cañón.

Para poder construir cosas en Marte, van a necesitar una gran cantidad de equipos pesados ​​de movimiento de tierras. Simplemente comience a excavar/minería a lo largo del borde del cañón, y haga una rampa muy larga por la que se pueda bajar el equipo. Entonces es sólo cuestión de conducir hacia abajo.

Suelo en Marte

El suelo mariano se llama regolito. Es básicamente una gran cantidad de rocas, piedras rotas y polvo superfino, algunos de los cuales son tan pequeños como 0,15 micras .
Como otros han notado, las paredes del cañón están algo desgastadas, y gran parte de la longitud se consideraría muy empinada, en lugar de pura.

En otros lugares encontrarás basalto y otras rocas volcánicas.

Se cree que Valles Marineris es una falla tectónica donde dos placas se separaron mientras el planeta aún se estaba enfriando. Si esto es correcto, entonces el lecho rocoso sería muy duro, pero es probable que haya una gran cantidad de regolito apilado donde el lecho rocoso se ha desgastado.

Puede haber lugares a lo largo del cañón en los que podría salirse con la suya con un camino en zigzag arrasado a través de la superficie. Otros lugares pueden necesitar que el camino corte más en la roca.

En lo que respecta al regolito, querrás una excavadora u otro equipo grande para quitar las rocas del camino y alisar/nivelar el suelo para el camino.
También querrá algo como una apisonadora para comprimir el suelo y evitar que se desmorone bajo las cargas pesadas.
No le conviene ir directamente cuesta abajo con varias toneladas de carga si la pendiente es demasiado empinada, y las curvas hacia atrás pueden no ser prácticas en todas las áreas porque la carretera inferior puede socavar la estabilidad de la carretera superior, lo que sería malo, especialmente si el suelo está suelto.
Además, no querrías un gradiente de mucho más del 20%.
La pendiente se calcula dividiendo la subida vertical por la longitud del recorrido.
Trabajando hacia atrás obtenemos 20% = 7km(4mi) / 35km(21mi). Eso significa que necesitamos una carretera de al menos 35 km de largo, que puede correr paralela al borde o cambiar de dirección según lo permita el terreno.

Hmm, me pregunto por qué el voto negativo?
Sospecho que recibió un voto negativo debido a que no tuvo la ciencia "más difícil" en su respuesta. No estoy seguro, exactamente, cómo podría mejorar eso (¿quizás entrar en más detalles sobre el proceso de corte del túnel?), Pero a primera vista, esa es mi mejor suposición. De todos modos, obtienes un +1 de mí por una solución elegante y probada. Cortar una carretera también permite agregar un ferrocarril más adelante, en caso de que el movimiento de carga dentro y fuera del valle se vuelva rutinario.
@MozerShmozer Sí, realmente no sé cómo hacer eso "más difícil". Tomas la herramienta y cortas la roca. La gente lo ha estado haciendo desde el comienzo de la historia registrada. Esto no es una cirugía de cohetes. :)
@ AndyD273 En realidad es Rock Surgery. :D Sí, está bien, me iré ahora...
Vote a la baja porque hace la suposición injustificada de que hay un acantilado continuo.
¿Realmente lo llamaría equipo de movimiento de tierra , o es equipo de movimiento de marte?
@JeffLambert Creo que oficialmente se llama regolito marciano, pero la tierra es diferente a la Tierra , ¿entonces funciona en ambos sentidos? Técnicamente, llamábamos al suelo 'tierra' mucho tiempo antes de que supiéramos que existía tal cosa como 'La Tierra'. Digo, si las máquinas se fabricaron en la Tierra, son máquinas de movimiento de tierra sin importar en qué parte del sistema solar se encuentren. Además, es menos confuso por el bien de la pregunta. ¿Qué es un motor de regolito después de todo?
@ AndyD273 No estoy votando porque no es ciencia dura. Para el voto a favor, hablaría sobre qué tipo de roca estaría excavando, qué tan rápido los equipos modernos la perforarían y qué se necesitaría para estabilizarla.
@JeffLambert En realidad, no asumí que era puro, pero puedo ver cómo algunas de las palabras lo harían sonar de esa manera. Equilibrado.
@Reed Agregó más detalles sobre el suelo/roca, pero el equipo no sería "moderno" ya que la pregunta dice que tiene lugar ~2100, y cualquier equipo tendría que estar diseñado para funcionar en Marte, que es muy diferente que trabajar en la Tierra.
Un par de puntos. En primer lugar, no sabemos realmente qué subyace en el primer metro de la superficie marciana. La curiosidad ciertamente encontró muchos afloramientos rocosos expuestos. En segundo lugar, si de hecho se trata de regolito bastante no consolidado a cualquier profundidad, eso no permitirá que se formen acantilados. El material se desplomará hasta su ángulo de reposo, como una pendiente de talud en la Tierra.
@jamesqf Podrías tener razón. De cualquier manera, es probable que sea más empinada que una pendiente del 20%, por lo que probablemente no querrá bajar o subir la pendiente, y si va en paralelo, querrá nivelarla de un lado a otro de la carretera para que sus camiones no se vuelcan. Es posible que pueda hacer la mayor parte con una excavadora y algún tipo de compactador.
@jamesqf Encontré este vuelo a través de . No parece que haya muchos acantilados escarpados, pero las paredes parecen demasiado empinadas para bajar directamente. Al verlo, tuve que recordarme a mí mismo que los acantilados son más altos que muchas montañas en la tierra. La escala es tan grande que es fácil de olvidar.
Sí, pero como sabe cualquiera que haya conducido / caminado / andado en bicicleta por un cañón, no se elige arbitrariamente un lugar en el borde y se decide bajar allí. Siempre hay lugares locales que son mucho menos empinados y cañones tributarios que son más pequeños y proporcionan un ingreso más fácil.
@PhilFrost seguro, pero 1, op no especificó información sobre la ubicación, por lo que la respuesta debería funcionar para cualquier lugar. 2, por supuesto que tendría en cuenta esa información, y si eligió el lugar correcto, el trabajo podría reducirse mucho, pero si desea derribar equipo pesado, querrá hacer una carretera. Esto no es caminar por un cañón, es más como caminar por el Himalaya en términos de altura, y si alguna vez has visto una imagen de Marte con un rover, verás cosas como rocas y cantos rodados en todas partes que tendrían que ser movidos , habría que nivelar el terreno, compactar el terreno.
@ AndyD273: Claro, harías un camino, que, como la mayoría de los caminos de montaña (fuera de Yorkshire, de todos modos), daría muchas vueltas, buscando un camino fácil.

Conduce desde el extremo norte del valle, donde no hay un descenso; se muestra en el siguiente mapa topográfico:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Dependiendo de dónde comience, esto podría ser relativamente fácil o puede implicar la construcción de una carretera de ~ 4000 km (la longitud del valle). Suponiendo que tengan la infraestructura para viajar largas distancias a través de la superficie, podrían usar los transportes terrestres existentes.

Eso sería una gran migración. Piénselo: un pueblo perdido, liderado por un solo hombre poderoso, que camina por el páramo en busca de la Tierra Prometida. Hay un serio paralelismo religioso allí (los 40 años de los israelitas en el desierto) que podría ser una historia interesante.

Solo conduce hacia abajo. Aunque el valle es grande, no es terriblemente empinado. Y como todos los valles, algunos lugares son más empinados que otros.

Aquí hay una sección transversal de https://productforums.google.com/forum/#!topic/gec-mars/9kR0zzUGuRc :

ingrese la descripción de la imagen aquí

Tenga en cuenta que la escala vertical se exagera 4 veces, lo que hace que la sección transversal real sea más parecida a esta:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Además, como ocurre con cualquier terreno empinado, hay características locales que no son tan empinadas. Aquí hay un enfoque que lo lleva al valle sin bajar ninguna de las pendientes pronunciadas:

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Esto está tomado de una sección cerca del medio:

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Con un mapa topográfico detallado, algo de reconocimiento, planificación y cuidado, llegar al fondo del valle no debería ser especialmente difícil. Esto es sólo un ejemplo. La gente hace este tipo de cosas todo el tiempo en la Tierra, en terrenos mucho más empinados. El Gran Cañón es más empinado, pero no es difícil conducirlo .

Podemos suponer que, dado que no hay carreteras en Marte, si la colonia es móvil, tiene una capacidad todoterreno decente. Incluso sin hacer ningún esfuerzo para evitar las partes empinadas y bajando directamente por las paredes del cañón, la pendiente es solo del 25%. Si bien esto sería un desafío para un semirremolque típico de la Tierra ( el paso de Veil en la I-70 tiene una pendiente del 6% ), los posibles vehículos de Marte serían necesariamente más resistentes.

El asombro de Valles Marineris no es la pendiente: es solo su enorme tamaño. Es casi tan largo como el ancho de los Estados Unidos, y es tan profundo como la altura del monte Everest.

Aunque, esto plantea preguntas de por qué el valle sería mejor. De hecho, la atmósfera es más espesa, pero sigue siendo muy delgada. Según este modelo atmosférico de Marte de la NASA , la presión a altitudes inferiores a 7 km es

pags = 0.699 mi 0.00009 h

dónde h es la altitud en metros. Entonces a 0m, eso es 0.699 kPa. A -5 km, 1,09 kPa. Mejor, supongo, aunque en comparación con los 101 kPa en la Tierra al nivel del mar, aún necesitará trajes presurizados. Incluso llenando los trajes con oxígeno puro, necesitará una presión de 32,4 kPa .

El valle es demasiado ancho para brindar una protección apreciable contra las tormentas de viento. Y las tormentas de viento en Marte no son tan malas . Los vientos máximos son de alrededor de 60 mph, mientras que las tormentas terrestres pueden duplicar eso. Y la atmósfera de Marte es tan delgada que la fuerza impartida por un viento de 60 mph es mucho menor. El problema con las tormentas de polvo es realmente la deposición de polvo en los paneles solares, pero podemos suponer que una colonia ha resuelto este problema con algo tan simple como un plumero.

No puedo encontrar nada que indique que es más probable que se encuentren acuíferos en Valles Marineris. No se sabe cómo se formó el valle , siendo la erosión por el agua solo una posible explicación. E independientemente, que haya agua allí en el pasado no significa que esté allí ahora.

Es el caso de que solo en las elevaciones más bajas de Marte puede existir agua líquida (se sublimaría en vapor en altitudes más altas debido a la presión más baja), pero si solo quisieras llegar a una elevación más baja, hay lugares más fáciles de alcanzar que Valles Marineris, como Vastitas Borealis . O podría apuntar a Hellas Planitia , que tiene elevaciones más bajas. Mientras esté allí, puede visitar el lugar del accidente del módulo de aterrizaje Mars 2 , el primer objeto hecho por el hombre en Marte.

Si puede hacer uso del agua del subsuelo, es posible que estén en todo el planeta . De hecho, si una colonia estuviera en Marte en primer lugar, probablemente ya estaría situada sobre un acuífero de este tipo, y las misiones entre ahora y 2100 ya habrían inspeccionado los acuíferos.

No lo olvides: el Gran Cañón es más empinado que Valles Marineris en un planeta con mayor gravedad que Marte.
@Perkins No estoy seguro de que la gravedad más baja sea demasiado beneficiosa, ya que los vehículos se vuelcan de la misma manera y reduce la fricción entre las ruedas y la superficie.
La gravedad en Marte es aproximadamente un tercio de la que hay en la Tierra, lo que significa que puedes dejar caer cosas mucho más lejos antes de que se aceleren a velocidades peligrosas. La aceleración vertical de saltar desde el borde sería solo un poco más alta que saltar al Gran Cañón si eligiera un lugar donde solo tenía 6 km de profundidad.
La navegabilidad fácil debería contar para algo
  1. Construya un tubo de hormigón inclinado por la pared del cañón.
  2. Utilice el interior del tubo como hueco del ascensor para bajar suavemente el material y las personas hasta el fondo.
  3. La energía gravitatoria del ascensor descendente se puede enrutar a través de la turbina en la parte superior para generar energía.
  4. Después de que todos estén reubicados en el fondo del cañón, use el tubo como chimenea de corriente solar ascendente para generar energía para la colonia.

1926 diagramas de chimenea solar

En 1926, el Prof. Ingeniero Bernard Dubos propuso a la Academia Francesa de Ciencias la construcción de un SCPP que se ubicaría en el norte de África con su chimenea solar en la ladera de una montaña lo suficientemente alta como se muestra en la Fig. 5 [53, 54]. de https://www.researchgate.net/publication/290788607_Historic_and_recent_progress_in_solar_chimney_power_plant_enhancing_technologies

Creo que esa pintura dulce se ve exactamente como lo haría la versión marciana.

No estoy seguro exactamente por qué todo el mundo tendría que dejar sus refugios que ya funcionan perfectamente y en perfecto estado para vivir en los Valles Marineris (si 10.000 personas ya viven en Marte, no están viviendo en los equivalentes de tiendas de campaña o refugios temporales), pero dado que el objetivo es mover mucha gente y equipo una gran distancia (tanto vertical como horizontalmente), entonces lo más sensato es moverlos por aire.

El uso de aeronaves del tamaño de la atmósfera marciana (la atmósfera marciana es aproximadamente equivalente a la atmósfera de la Tierra a una altitud de @ 30 km) proporciona una forma relativamente rápida de llegar a asentamientos dispersos, recoger pasajeros o carga, cargar cargas descomunales y luego simplemente volar directamente. al nuevo sitio y descendiendo. Se elimina el enorme tiempo y gasto de construir carreteras o vías, y se reduce el tiempo de tránsito, lo que limita el tiempo que se pasa en el entorno marciano.

Para darle una idea de la escala y el alcance de estas aeronaves, aquí están las estadísticas de un globo científico de "superpresión" propuesto para una expedición científica a Marte:

El proyecto JPL Mars Geoscience AeroBot de 1997 tenía como objetivo lanzar un globo de superpresión en Marte.

Aquí algunos parámetros:

Globo esférico de superpresión

Volumen = 10.500 m3

Diámetro = 27,17 m

Masa del globo = 55 kg

Masa gaseosa= 12kg

Carga útil = 15-30 kg

Altitud de flotación = 6,5-12 km

AP diurno = 240 Pa

AP nocturna = 20 Pa

ingrese la descripción de la imagen aquí

Globo de superpresión propuesto en Marte

Otra comparación podría ser mirar la aeronave Hindenburg en Marte:

El Hindenburg tenía un volumen de elevación de 200 000 m3 de hidrógeno, que idealmente levantaría 237 toneladas en STP, y una masa estructural de 118 toneladas. La densidad atmosférica en Marte es de aproximadamente 20 g/m3 (supongo que el máximo) y la densidad del hidrógeno a 1 kPa y 240 K elegidos algo arbitrariamente es de aproximadamente 1 g/m3, lo que da 19 g/m3 de sustentación para un total de 3,8 toneladas

ingrese la descripción de la imagen aquí

Una aeronave marciana puede ser para el Hindenburg lo que el Hindenburg es para el Goodyear Blimp

Entonces, las aeronaves serán enormes en comparación con las terrestres, pero las ventajas de usar el transporte aéreo son bastante obvias. Además, una vez finalizada la evacuación, las aeronaves pueden ser útiles para explorar el planeta, ir a los polos marcianos en busca de agua y CO2 congelado o recuperar elementos que quedaron en la evacuación inicial (o regresar a los refugios anteriores, si la gente elige no vivir en Valles Mariners).

Para cumplir con el requisito de ciencia dura, creo que también debería considerar el empuje. Con una densidad atmosférica del 1% de la que se encuentra en la Tierra, las hélices no generarán mucho empuje. La resistencia aerodinámica atmosférica sería proporcionalmente menor, pero el impulso funciona de la misma manera, por lo que tener suficiente empuje para hacer que esta aeronave sea razonablemente maniobrable es un desafío. Supongo que necesitarías quemar combustible para cohetes.

Si está buscando respuestas divertidas y de aspecto extraño, puede encontrar cosas realmente divertidas.

Todo (como siempre) depende en gran medida de lo que esté disponible, pero:

  • Es probable que haya pelotas inflables grandes (la baja presión marciana ayuda).
  • Debería ser factible:
    • rodear un paquete de carga con bolsas infladas
    • suspender la carga útil aproximadamente en el centro de una bolsa grande inflada.
    • (algo parecido al tren de aterrizaje Pathfinder )
  • tírelos cuesta abajo con buenas posibilidades de que sobreviva a la caída con poco daño.
  • recuerde agregar balizas de radio para evitar perder carga valiosa

Nadie ha mencionado el teleférico todavía (la ventaja de ser aliterado con Guoliang Guan).

Sin embargo, siendo realistas, las migraciones masivas no ocurren porque una persona lo decida, ocurren debido a una crisis. Me cuesta imaginar condiciones de crisis fuera del valle que no existían cuando los colonos emigraron por primera vez.

Me resulta mucho más fácil imaginar una migración económica, porque las temperaturas y presiones fuera de los domos son mayores en el valle (o el acceso a más capas de depósito sedimentario, o lo que sea), las tasas de producción en el valle superan con creces a las de arriba, y hay trabajos que pagan mucho más que los de la superficie superior. Tal migración ocurriría más lentamente, y es probable que los asentamientos exteriores continúen luchando (al igual que las zonas rurales de Estados Unidos continúan a pesar de que su producción económica es eclipsada por la de las ciudades de Estados Unidos).

Una migración forzada también es más creíble, pero Diego OfeAde sería más un señor de la guerra en este caso (¿Es por eso que mencionaste CIF3, por sus propiedades como arma en lugar de combustible para cohetes?). La migración forzada vaciaría rápidamente la superficie superior de sus habitantes y aparentemente podría hacer que Marte sea "más gobernable". Sin embargo, molestaría a todos los que realmente no quieren dejar sus hogares y podría causar una rebelión.

Una migración forzada con fines de defensa militar podría ser más popular, pero parece que no hay enemigos...

Es una migración forzada. Es por eso que mencioné "con el generoso apoyo de CIF3" El compuesto entrará en combustión espontáneamente en el momento en que toque la arena rica en oxígeno de Marte, consumiendo la tierra en una llama infernal inextinguible y derritiendo sus hábitats, quemándolos vivos. Por eso se llama Diego OfeAde, Diego es un nombre en español que significa Suplantador , OfeAde es yoruba porque desea la corona.
@TheoclesofSaturn: ¿"inextinguible"? Simplemente dejas que se consuma. CIF3 no es un catalizador. Se consume en la reacción.
@MSalters Creo que se refiere al hecho de que dejar que se queme es todo lo que puedes hacer. El material enciende casi todo en el fuego, por lo que realmente no puedes extinguirlo. También tiene una tendencia a dejar subproductos peligrosos, según tengo entendido. ClF3 es realmente algo muy desagradable.