題:
解決火星問題需要進口氮氣嗎?
James Jenkins
2014-01-12 17:54:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

地球上的空氣的氧氣含量約為20%,而氮氣含量約為78%。最好的情況是,似乎有足夠的氧氣(在水中)來支持極地冰蓋中的定居。那麼其他4/5的氣氛呢?氧氣過多可能有害。在地球上,我們通過氧與氮的比例達到平衡。

根據NASA,火星大氣中的氮含量為 2.7%(N2),氧含量為(O2)0.13%,因此可以合理地假設我們能夠從火星大氣中收穫足夠的氮。

請注意,氮在生態系統中起著其他重要作用,因此也應予以考慮。

氧氣的分壓不應太高,但是如果氧氣的分壓不超過約0.3 bar,則可以使用氧氣含量超過20%的混合物。
考慮到少數人將要生活在火星上(地球上生活著數十億人,而不是數十億人),在火星大氣層中的人就很少了-佔總表面壓力小於地球氣壓的1%的大氣層的2.7% -在不確定的時間內仍然足夠。
八 答案:
TildalWave
2014-01-12 19:47:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

我認為可以肯定地說,火星的礦藏中有很多氮,因為它是太陽系中最豐富的元素之一,而行星是由同一原行星形成的磁盤就像地球一樣。一些富含氮的礦物質是一個安全的選擇,尤其是岩漿成因的那些,在火山活動更活躍的地區,火星土壤的頂層可能很容易獲得。既然我們知道很多這樣的地區,這應該不是問題。例如,已知矽酸鹽礦物在過熱(熔岩/岩漿)時會鎖定大量的環境氮,而球粒隕石可以鎖定每重量最高27.96%的氮(例如正矽酸鹽Si2N2O)。

此類富含氮的礦床可以直接用作肥料,讓植物和細菌通過氮循環緩慢地使其富集大氣,也可以通過過熱或其他方法化學提取,可能會作為副產物。提取其他受追捧的礦物和礦石的方法,也許是鈦礦物方鈉石(TiN),其每重量氮含量為22.63%。

因此,這種氮的提取取決於多少你需要的。作為一種大氣氣體,它並不是真正必需的氣體,可以用其他無毒惰性氣體(也許已經佔火星大氣層2%的氬氣)代替,例如。增加大氣壓。植物自然不會從空氣中吸收氮(儘管我們現在有了技術可以為它們提供氮),所以這並不是必不可少的,並且可以通過已經提到的氮來滿足行業需求其他過程的天然氣副產品,例如礦石開採。

PearsonArtPhoto
2014-01-12 18:32:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

通常認為氮是使火星變質的關鍵缺失元素。在某處可能存在一些,但是是的,火星需要的氮比目前大氣中的氮要多得多。根據本文,通過光譜法檢測硝酸鹽非常困難,它們通常僅存在於地表以下至少1米處。在我們開始研究火星之前,我們不會知道它是否有足夠的氮來自給。但是,是的,正如我們在火星上所知,氮將是生命的關鍵,而我們所能找到的一切生活所需要的東西都可以在那找到。

“直到我們開始在火星上挖掘”:[好奇心]漫遊者嗎?它不只用於拍照:p,不是嗎?
@Liviu Yup [MSL SAM](http://mars.jpl.nasa.gov/msl/mission/instruments/spectrometers/sam/)裝有_質譜儀,氣相色譜儀和可調激光光譜儀_。它可以檢測到氮,而MSL昨天才[在火星上鑽了一個新洞](http://mars.jpl.nasa.gov/msl/multimedia/raw/?rawid=0615MH0003920030203462C00_DXXX&s=615)。但它也為它拍了一些照片,並在兩天前[新的_selfie_](http://www.universetoday.com/111569/hello-from-mars-curiosity-smiles-in-her-latest-selfie/) 。所以兩者都做:)
Anixx
2014-01-13 07:31:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

如果純氧氣氛的壓力等於地球上的氧分壓,則實際上是無害的。前往月球的宇航員在純氧環境中度過了數週,沒有受到任何嚴重傷害。在地球大氣壓力下,純氧大氣既有害又易燃。

關於長期生存功能是否需要氮,這是另一個問題。

不管我們使用哪種命名法,這都是由於該網站是英文的事實,非常具體地,只有“宇航員”降落在月球上和/或繞月球運行。關於純氧氣氛無害的觀點也是有爭議的。首先,自阿波羅1號災難發生以來,純氧氣氣氛被放棄,轉而使用兩種氣體的環境。其次,阿波羅宇航員沒有使用明火或使用可能會產生火花的設備。您可能想要在火星上具有這種能力,並且在著陸和偶爾的隕石上保持安全,否則,去那裡燃燒火焰是沒有意義的。
長期的殖民地需要@Anixx氮,僅僅是為了營養。它構成蛋白質的重要組成部分。
Zack Barkley
2015-02-23 07:33:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

對於呼吸來說,最便宜和最豐富的N2來源將是火星大氣……儘管如此微弱,但壓縮它是相當簡單且成本低廉的程序,而N2 / O2的比例結果實際上比地球上20:1的大氣層高,而不是3.7:1。為了解決這個問題,我們需要某種方法來消除多餘的N2和主要的氣體CO2。這可以通過同時熱愛N2和CO2的藍細菌來完成。但是,地形改造將需要從礦物源化學釋放N2。但是對於定居點,這不應該成為問題。

Vincent Rath
2017-10-17 15:00:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

實際上,從所有方面考慮,氮氣不一定要成為主要氣體,儘管對於固氮劑來說,氮氣絕對重要。如果有一種經濟有效的方式將其收穫並運輸到火星,氦氣或霓虹燈將是非常合適的替代品。對於大多數生物而言,分子氮僅充當填充劑:我們的身體進化為接受我們周圍以及我們體內所有氣體的75%-80%,對於生理性尿素來說是無用的。因此,如果用氦氣或氖氣替代氮氣,這兩種惰性氣體的密度與空氣大致相同,唯一的區別就是聲音的移動方式有所不同。我們已經在兩個潛水員氣罐中使用了氦氣。

1.氦氣不是一種發出有趣聲音的氣體嗎?如果是這樣,未來的火星人可能不會同意。
2.兩種選擇都讓我們回到了……的問題。¿我們要在哪裡獲得[最喜歡的氣體的地方]建立火星大氣層?
James Shields
2015-10-30 18:07:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

應當指出,阿波羅飛行任務在整個服役期間都使用了純氧氣系統。但是,在“阿波羅1號”之後,發射台上的程序改變了,發射時的氣體混合物為6 PSI時為40%氧氣,60%氮氣。發射後,命令模塊的純氧氣系統開始工作,隨著任務的進行,氣體混合物逐漸變為100%的氧氣。純氧環境僅被認為是發射台上的危險。

關於最初的問題,鑑於氮氣是宇宙中第五種最常見的元素,因此很可能在火星上有大量的氮存在,但在確定之前我們需要進行更廣泛的礦物研究。我們不知道這一點的事實表明,在我們能夠在火星上建立永久存在之前,我們還有很多東西要學習。

我認為這不是火星定居者將面臨的最大問題面對。防輻射將是一個更加嚴重的問題(可能通過覆蓋火星土壤幾米的底部來解決)。我們也不知道生活在地球1/3的重力中會如何長期影響我們。也許結果就足夠了,但是肌肉和骨骼的丟失可能是一個非常嚴重的問題。

user4629
2014-06-20 20:02:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

發生阿波羅1號火是因為他們使用的氣氛中沒有足夠高百分比的氮氣或其他基本上惰性的氣體。因此,氮可能是一個好主意。當然,您現在對太空行走期間的“彎曲”有所擔心,除非西裝保持相似的壓力和氣體混合。壓力是最難的部分,因為它會使衣服膨脹,並使關節難於彎曲,因此最終壓力要比任務的其餘部分低。

Greg Hogue
2018-10-17 05:29:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

First here is the big answer of what we have to start with on Mars. This is from the Atmosphere of Mars - Wikipedia

This pressure is well below the Armstrong limit for the unprotected human body. Mars 's atmospheric mass of 25 teratonnes compares to Earth's 5148 teratonnes ; Mars has a scale height of 11.1 kilometres (6.9 mi) [2] versus Earth's 8.5 kilometres (5.3 mi). [3] The Martian atmosphere consists of approximately 96% carbon dioxide , 1.9% argon , 1.9% nitrogen , and traces of free oxygen , carbon monoxide , water and methane , among other gases, [1] for a mean molar mass of 43.34 g/mol. [4] [5] There has been renewed interest in its composition since the detection of traces of methane in 2003 [6] [7] that may indicate life but may also be produced by a geochemical process, volcanic or hydrothermal activity.

en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Mars

There are several ways that might work.

1 concentration on the atmosphere on Mars the 1.9 % oxygen and 1.9 % Argon components of a breathable atmosphere. 2 photosynthesis 3 using energy sources such as solar and geothermal to turn CO2 into O2 and CO this is and a serious amount of energy

Here is a NASA experiment in to doing just that

http://sciencenordic.com/scientists-are-trying-brew-oxygen-mars

How to brew oxygen on MarsThere is practically no oxygen in Mars's atmosphere, but the MOXIE device will “brew” oxygen from carbon dioxide (CO2), which there is plenty of in the planet’s atmosphere.

The illustration shows the construction of the MOXIE instrument. If all goes according to the plan, MOXIE will be brewing oxygen on Mars six years from now. (Illustration: NASA)A carbon dioxide molecule consists of a carbon atom (C) and two oxygen atoms (O2), and it will be the job of the MOXIE apparatus to split the carbon dioxide molecules apart. The splitting process requires energy, but the end result will be oxygen molecules and a by-product in the form of carbon monoxide (CO)."MOXIE works like a sort of fuel cell in reverse. A fuel cell produces energy by melting together hydrogen and oxygen to produce water. Instead, we'll be using energy to remove an oxygen atom from CO2," says Madsen.He explains that MOXIE will get its energy from a Radio Thermal Generator (RTG) which generates electricity from heat developed in radioactive plutonium.Will provide oxygen people on MarsAround 96 per cent of the Martian atmosphere consists of carbon dioxide so there is plenty of raw material for oxygen production.

The MOXIE instrument will sit aboard the unmanned vehicle. Scientists from the University of Copenhagen are also involved in building one of the other instruments on board the vehicle, the so-called Mastcam-Z. (Illustration: NASA)NASA spokespersons have stated that MOXIE is only the beginning of oxygen production on Mars."Having the ability to produce oxygen on the surface of Mars is a great step forward when it comes to mankind's future exploration of Mars," said Michael Meyer, a leading scientist at NASA's Mars Exploration Program, to Space.com.The plan is to build an entire oxygen factory on the red planet which will be about 100 times the size of the first MOXIE prototype which is to be launched from Earth with the Mars 2020 mission.The prototype oxygen factory will have to be ready when NASA sends the first humans to Mars at some time in the 2030s.

歡迎來到Space.SE。我不確定這是否是問題的答案。第一段似乎集中在火星的氣氛上,而問題是假設一個封閉的殖民地(但沒有具體說明),其餘答案集中在氧氣上,而問題顯然是在氮氣上。


該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 3.0許可。
Loading...