Освоение Меркурия

[neolopus]

Уважаемые господа!
Честно говоря, не читал всю тему. И не совсем понял, каким образом Меркурий уже удалось терраформировать. Какого газа напускали в атмосферу, и какой газ может при температурах в сотни градусов имеет такую малую скорость движения молекул, что не может убежать от тела с такой слабой гравитацией...

Разве что какой-нибудь элегаз, может быт, подойдёт (шестифтористая сера). Или, может быть, ксенон. Может какой-нибудь перфторан... Да и то не уверен. Что-то с тяжеленными молекулами. Правда вряд ли подобной атмосферой человек смог бы дышать - кислород-то из неё всё равно выдует нагревом. Да и где взять столько ксенона?

Но, поскольку терраформирование уже произвели - буду отталкиваться от него. Не суть важно как - навезли ли тяжёлого газа, окружили ли планету каким-нибудь условным силовым полем или, что более реалистично, плёнкой. Усилили ли магнитное поле или вообще неким неизвестным ныне способом гравитацию. Неважно. У Меркурия теперь есть атмосфера, пригодная для дыхания, и она дико греется. Он "венерируется".

Но ведь не "отвенерирован" окончательно, правда? Плотность атмосферы всё-таки не та, да и состав другой, и ночная сторона остывает.

А что - если сам Меркурий и превратить в "тепловую машину"?
Грубо говоря, построить"горы", стены, прокопать сквозные туннели - для того, чтобы нагретая до сумасшедших температур на дневной стороне атмосфера перетекала на ночную (или хотя бы из подсолнечной точки) и, расширяясь, совершала колоссальную работу, попутно охлаждаясь?
Превратить планету в совокупность ветроэлектростанций?

Да, по коммуникациям для "сквозняков" на солнечной стороне будут гулять убийственные ветра.
Но взамен мы имеем возможность не производить полной герметизации помещений.
Щель, неплотно закрытая дверь, сломанный иллюминатор не приведут ни к чему страшному.
По каналам для ветровых коммуникаций воют бешеные ветра - но жильё или рабочие станции, находящиеся вдалеке, вообще не нуждаются ни к какой герметизации. Только под дневное солнце не надо вылезать - и всё будет хорошо. И энергии навалом - усиленные сверхпрочные турбины-ветряки беспрерывно вращаются.

Возможен подобный сброс/превращение избыточной тепловой энергии, и, как следствие, снижение температуры до комфортного для человека уровня? Планета - тепловая машина?

(я исхожу из того, что терраформирование уже каким-то способом произведено)

[crazy_terraformer]

Энергии много не бывает. Чем её больше, тем больше открывается возможностей для роста и поддержания уровня жизни(аркология и вертикальные фермы с СОЖ и искусственным освещением

(кликните для показа/скрытия)

(исключение потери биогенных элементов и исключение использования пестицидов и гербецидов, исключение или сокращение использования антибиотиков при выращивании животных за счёт физической стерилизации воздуха, воды и использования корма выращиваемого в таких же условиях, а также в результате биоинженерных исследований и методов)

, беспилотный грузовой и пассажирский транспорт объединённый сетевым ИИ(распределённая система саморегуляции городского трафика), т.д.), здоровья и продолжительности жизни людей(индивидуальная медицина, геронтология, выращивание клонированных тканей и органов, роботизированная диагностическая, терапевтическая и хирургическая мед.аппаратура с ИИ-управлением, фармацевтическая промышленность требует прорву реактивов и энергии, как и много больше потребует медицинская биоинженерия(для выращивания и селекции индивидуальных стволовых клеток,органов и тканей)).
Чем больше энергии, тем больше массы на большее расстояние можно отправить и с большей скоростью в рамках экологических и физических ограничений среды. Если будет достаточно энергии, то если человечество или его достаточно большая и обладающая полномочиями группа пожелает терраформировать и колонизировать планеты и спутники, койпероиды и оортоиды, или послать колониальные корабли или космические поселения к далёким звёздам, то оно сможет это сделать.
 Чем больше энергии, тем больше возможности манипуляций с веществом - извлечение редких элементов из окружающей пустой породы, создание новых материалов(гипотетически даже каких-то трансурановых элементов с острова стабильности), выделение необходимых количеств чистых изотопов(не только лития, урана или тория)

(кликните для показа/скрытия)

к примеру - для создания практически чистой от накапливающихся в организме радиоизотопов искусственной среды обитания(вода, воздух, пища) для подготовки к криосну в течение пары десятилетий будущих астронавтов перед полётом или вначале полёта к звёздам

.

[crazy_terraformer]

А давайте его просто взорвем... термоядерных боеприпасов и сейчас хватит только доставка...

Я так понимаю, что это шутка. Термоядерных боеприпасов явно сейчас не хватит для отправки хотя бы литосферы Меркурия на НОО Меркурия.

[Skipper_NORTON]

Я раньше где то читал, что якобы, Меркурий не пришел в спин-орбитальный резонанс 1:1 c Солнцем именно из-за большого эксцентриситета орбиты.
Это правда?  Но тогда резонанс  3:2  будет сохранятся  миллиарды лет, и из этого резонанса  Меркурий уже никогда не выйдет?
 

[Skipper_NORTON]

Поэтому первоочередной задачей будет скругление орбиты Меркурия.

 
Такое под силу только цивилизации 2 типа по энергетике.  И как скруглять будем - на 46 млн км от Солнца (как сейчас Меркурий в перигелии),
или на 70 млн км от Солнца (как сейчас Меркурий в афелии) ? 
 
Что то мне подсказывает, что  когда человеческая цивилизация  достигнет подобного уровня - то 
орбиту Меркурия скруглят в афелии,  или  даже еще и  "поднимут".
 
Или и вовсе сделают Меркурий спутником Венеры, на одной орбите, где нибудь в   130 млн км от Солнца.
Таким образом человечество получит сразу 3  планеты вместо одной --  Меркурий+Венера+Земля , в зоне пригодной для жизни которые можно терраформировать и которые будут
пригодны для жизни.
 

Тогда всю дневную сторону можно будет покрыть солнечными панелями, а на терминаторе построить тепловые машины, требующие как нагревателя, так и холодильника (на ночной стороне). Например, лазеры с прямой накачкой солнечным излучением. При этом все оборудование можно делать сверхбольших и сверхтяжелым - т.к. Солнце в небе почти не двигается (остаются лишь либрации, вызванные эллиптичностью орбиты), а производство основано на местных ресурсах.

А вот  это можно сделать не на Меркурии, а на спутнике Юпитера - Ио.
1)    доставят Ио   в район Солнца, и даже ближе нынешнего Меркурия - где нибудь в  20 млн от Солнца -  и покрывают солнечными панелями и т.д.
Создают там энергетический центр цивилизации.   
 
Всё дело в том что Ио, как и Луну,  нельзя терраформировать, уже расчеты приводились  - эти тела не могут удерживать атмосферу более
чем несколько тысячелетий!   
А вот Меркурий, может удерживать атмосферу 100 миллионов лет!
Потому никакого вакуума на Меркурии конечно не будет. 
Когда цивилизация  достигнет уровня, чтобы менять орбиты планет - Меркурий 100% (стопроцентно) будет терраформирован с подъемом орбиты -
чтобы дальше был от Солнца. 
Это наиболее выгодное использование целой планеты для будущей цивилизации, потому очень легко это заранее предугадать.
 

[crazy_terraformer]

Уважаемые господа!
Честно говоря, не читал всю тему.

Да, редкая птица долетит до середины Днепра , вот и не всякий мозг способен выдержать подобную нагрузку ...

И не совсем понял, каким образом Меркурий уже удалось терраформировать.

Пока не удалось, это только смелые прикидки.
Для того чтобы начать создание атмосферы пригодной для жизни нужен частично прозрачный экран от Солнца. Экран может быть облаком(ами) пыли или роем космических спутников(надувная оболочка) на определённом расстоянии от планеты, варианты расположения:
a) точка Лагранжа между планетой и Солнцем;
b) вариант колец Сатурна на различных не пересекающихся орбитах вокруг планеты.
c) комбинация вариантов.
Облака пыли.
1) Вещество - отработанная порода.
2) Транспорт - стальной контейнер с маневровыми и тормозными ракетными движками для позиционирования на нужной орбите, способ запуска, позволяющий отказаться от ряда ступеней ракеты - электромагнитная пушка.
3) Распыление породы - подрыв термоядерного или химического заряда в космосе, или иной метод.

Все эти экраны требуют периодической подпитки.

После создания атмосферы экраном от избыточного излучения могут также стать плавающие в ней на большой высоте прочные шарики из какого-то материала заполненные лёгким газом.
Ессно при уровне инсоляции соответсвующего венерианскому или земному тяжёлые газы не будут нужны(да они вообще не нужны), будет нужны атмосфера подходящей плотности и состава(оптимальное кол-во кислорода, кол-во азота и аргона ниже уровня развития наркоза азотного(предел 3 атмосферы) и аргонового(аргон по силе наркотического действия (начинает проявляться при парциальном давлении 1000-1500 мм.рт.ст.) превосходит даже азот воздуха)) и мировой океан(или разделённые участками суши моря или озёра), которые будут сглаживать температуры между полюсами и экватором, температуры ночного и дневного полушария.

[viesis]

  И как скруглять будем ?

Что проще по энергетике- скруглить орбиту или остановить вращение?

[Skipper_NORTON]

Что проще по энергетике- скруглить орбиту или остановить вращение?

 
Кажется что остановить вращение, но как считать подобные энергии, не думал.
 

[николай теллалов]

Skipper_NORTON

Йо не пердвигая не годится на роль энергостанции? Там же у нее какоето взаимодействие с магнитосферой Зевса.

[crazy_terraformer]

Всё дело в том что Ио, как и Луну,  нельзя терраформировать, уже расчеты приводились  - эти тела не могут удерживать атмосферу более чем несколько тысячелетий!   

Это лёгкую, а из тяжёлых газов для защиты биокуполов от метеоритов и космической радиации вполне. Аргон и криптон сделают своё чёрное дело, только надо бы посмотреть, где их можно столько взять, т.е. не только собрать, но и доставить на орбиту( где есть - Сатурн, Уран, Нептун, а у Юпитера уж больно глубокий гравитационный колодец). Кислорода в составе силикатов литосфер Ио и Луны достаточно, чтобы насытить им их предполагаемые атмосферы, а вот азот и воду лучше в атмосферу не выпускать, пусть будут под оболочками перекрывающихся куполов и в герметичных хранилищах.

Только смысл в терраформировании Луны, она - удобна для высокочистых производств в вакууме и безракетных запусков, удобно использование солнечной энергии - атмосферные явления не являются помехой. Удобно использование термоядерных зарядов для измельчения руд и пробивания тоннелей, а также можно термоядерные взрыволёты запускать.
Трудности с Ио - активный вулканизм, высокая сейсмическая активность, молнии летающие между ним и Юпитером, нахождение в радиационном поясе.

[SpaceEngineer]

На Ио сплошная сера, и еще она геологически нестабильна. Поверхность обновляется за пару тысяч лет. Её там постоянно трясет и засыпает серой от вулканов, даже находящихся за сотни километров. Не представляю, как там можно хотя бы научную базу построить.

Такое под силу только цивилизации 2 типа по энергетике.  И как скруглять будем - на 46 млн км от Солнца (как сейчас Меркурий в перигелии), или на 70 млн км от Солнца (как сейчас Меркурий в афелии) ? 

Лучше в перигелий конечно - там больше солнечной энергии. Посчитаем по формуле из вики для обоих случаев, в приближении одного тормозящего или разгоняющего импульса. Меркурий уже на эллиптической орбите, поэтому нужен либо тормозящий импульс в перигелии, либо разгоняющий в афелии.

Радиус круговой орбиты в перигелии: Rp = 46 001 009 км
Радиус круговой орбиты в афелии: Rp = 69 817 445 км
Скорость на круговой орбите в перигелии: Vp = sqrt(mu/Rp) = sqrt(132 712 440 018 / 46 001 009) = 53.7 км/с
Скорость на круговой орбите в афелии: Va = sqrt(mu/Ra) = sqrt(132 712 440 018 / 69 817 445) = 43.6 км/с

Переход на верхнюю орбиту (разгоняющий импульс в афелии):
r = Ra/Rp, V1 = Vp
dVa = V1 / sqrt(r) * (1 - sqrt(2 / (r + 1))) = 4.739 км/с

Переход на нижнюю орбиту (тормозящий импульс в перигелии):
r = Rp/Ra, V1 = Va
dVp = V1 / (sqrt(2*r / (r + 1)) - 1) = -4.7405 км/с

Как видим, величина импульса практически одинакова. В терминах энергии это масса Меркурия пополам умножить на квадрат приращения скорости:

Ek = 3.741e30 Дж

Что проще по энергетике- скруглить орбиту или остановить вращение?

После скругления орбиты приливные силы Солнца сами синхронизируют вращение. Правда на это могут потребоваться тысячи лет. Чтобы "вручную" остановить вращение, потребуется энергии:
Er = I/2 * (w1² - w2²)
где I - момент инерции Меркурия: I = 0.35 * M * R² = 6.937e35
w1 - угловая скорость вращения Меркурия до коррекции: w1 = 2*pi / Tсут = 2*pi / 5067014.4 = 1.24e-6 сек^-1
w2 - угловая скорость вращения Меркурия после коррекции: w2 = 2*pi / Tорб, по условию синхронного вращения период должен быть равен орбитальному. Поэтому у нас два варианта - для нижней и верхней орбит. Их периоды отличаются почти в два раза:
Tp = 62.28 сут = 5381135 сек => w2 = 1.1676e-6 сек^-1 => Erp = 6.05e22 Дж
Ta = 116.45 сут = 10061641 сек => w2 = 6.2447e-7 сек^-1 => Era = 39.8e22 Дж

Erp = 6.05e22 Дж
Era = 39.8e22 Дж

Как видим, затраты энергии на остановку вращения в перигелии более чем в шсть раз ниже, чем в афелии. Но это всё равно копейки по сравнению с энергией, необходимой для изменения орбиты.

[SpaceEngineer]

Ek = 3.741e30 Дж

Емнип, это тот же порядок энергии, который нужен для раскрутки Венеры. Это энергия, выделяемая Солнцем за 3 часа. Если покрыть весь Меркурий солнечными батареями с кпд 25%, такая энергия будет собрана за (берем солнечную постоянную на средней - нынешней - орбите):

P = 0.25 * 9080 Вт/м² * 1.8699e13 м² = 4.2447e16 Вт,
t = 3.741e30 Дж / 4.2447e16 Вт = 8.8133e+13 сек = 2.8 млн лет

t = 2.8 млн лет

Так что "собственными силами" изменить орбиту быстро не получится. Теперь надо посчитать вариант с бомбардировкой койпероидами - тут нам поможет даровая потенциальная энергия, которую они имеют на своих орбитах вдали от Солнца. Грубая прикидка: dV, необходимый для сброса койпероида во внутреннюю часть Солнечной системы, порядка 1 км/с (считалось в других темах), скорость кометы в перигелии в районе орбиты Меркурия - 67.7 км/с, на встречных курсах разность скоростей будет 67.7 + 47.3 = 115 км/с! Выигрыш по энергетике - в 10 тысяч раз! Если предположить 100% кпд преобразования энергии при столкновении (что не так), и 100% кпд преобразования энергии, полученной на САС Меркурия, в энергию dV койпероида, получим сокращения времени операции до 280 лет.

[crazy_terraformer]

На Ио сплошная сера, и еще она геологически нестабильна. Поверхность обновляется за пару тысяч лет. Её там постоянно трясет и засыпает серой от вулканов, даже находящихся за сотни километров. Не представляю, как там можно хотя бы научную базу построить.

Есть регионы из силикатов.

Горы Ио

На Ио насчитывается 100—150 гор. Средняя их высота — 6 километров, а максимальная — 17,5±1,5 километра (у Южной горы Боосавла)[11]. Горы часто представляют собой большие (со средней длиной 157 км) изолированные геологические структуры. Глобальных тектонических структур, как на Земле, не видно[11]. Огромный размер гор говорит о том, что они состоят в основном из силикатных пород, а не из серы[92].

Несмотря на обширный вулканизм, определяющий внешность Ио, происхождение почти всех её гор не вулканическое. Большинство из них образуется в результате напряжений сжатия в литосфере, которые поднимают и зачастую наклоняют куски коры Ио, надвигая их друг на друга[93]. Давление, ведущее к образованию гор, — результат непрерывного оседания вулканических материалов[93]. Глобальное распределение гор по поверхности Ио, по-видимому, противоположно распределению вулканических структур — в областях с наименьшим количеством вулканов много других гор и наоборот[94]. Это указывает на наличие в литосфере Ио крупных областей, в некоторых из которых происходит сжатие (формирующее горы), а в другом — расширение (благоприятное для образования патер)[95]. Однако в отдельных областях горы и патеры расположены близко друг к другу. Это можно объяснить тем, что магма часто достигает поверхности через разломы, образованные при формировании гор[82].

Горы Ио (как и вообще геологические структуры, возвышающиеся над равнинами) имеют различные формы. Самая распространённая среди них — плато[11]. Они напоминают большие столовые горы с плоской вершиной с неровной поверхностью. Другие горы, видимо, — накренённые блоки коры Ио с пологим склоном (образованным из плоской поверхности) и крутым обрывом, где на поверхность выходят прежде глубоко расположенные слои. У обоих типов гор часто встречаются крутые эскарпы вдоль одного или нескольких краев. Лишь немногие горы на Ио имеют вулканическое происхождение.

Вот на этих плато и подходящих пологих склонах гор Ио и стоит делать базы под поверхностью. И ближе к запасам воды.
Поверхностный состав

Картирование состава и высокая плотность Ио указывают на то, что на Ио практически нет воды, хотя там были ориентировочно идентифицированы небольшие карманы водяного льда или гидратированных минералов (прежде всего на северо-западной стороне горы Gish Bar Mons)

Если гора Гиш Бар безопасна, то базу можно будет организовать там.

[crazy_terraformer]

Ek = 3.741e30 Дж

Емнип, это тот же порядок энергии, который нужен для раскрутки Венеры. Это энергия, выделяемая Солнцем за 3 часа. Если покрыть весь Меркурий солнечными батареями с кпд 25%, такая энергия будет собрана за (берем солнечную постоянную на средней - нынешней - орбите):

P = 0.25 * 9080 Вт/м² * 1.8699e13 м² = 4.2447e16 Вт,
t = 3.741e30 Дж / 4.2447e16 Вт = 8.8133e+13 сек = 2.8 млн лет

t = 2.8 млн лет

Так что "собственными силами" изменить орбиту быстро не получится. Теперь надо посчитать вариант с бомбардировкой койпероидами - тут нам поможет даровая потенциальная энергия, которую они имеют на своих орбитах вдали от Солнца. Грубая прикидка: dV, необходимый для сброса койпероида во внутреннюю часть Солнечной системы, порядка 1 км/с (считалось в других темах), скорость кометы в перигелии в районе орбиты Меркурия - 67.7 км/с, на встречных курсах разность скоростей будет 67.7 + 47.3 = 115 км/с! Выигрыш по энергетике - в 10 тысяч раз! Если предположить 100% кпд преобразования энергии при столкновении (что не так), и 100% кпд преобразования энергии, полученной на САС Меркурия, в энергию dV койпероида, получим сокращения времени операции до 280 лет.

Прикинем массу сплошной подложки из нитинола для космических зеркал-оригами или космических солнечных батарей в районе орбиты Меркурия. Время сбора энергии тоже 280 лет.

Нитинол -сплав титана и никеля, обладающий высокой коррозионной и эрозионной стойкостью. Процентное содержание титана — 45 %, никеля — 55 %, что соответствует формуле TiNi, то есть количества атомов равны. Необычно то, что данный сплав обладает свойством памяти формы. Если деталь сложной формы подвергнуть нагреву до красного каления, то она запомнит эту форму. После остывания до комнатной температуры деталь можно деформировать, но при нагреве выше 40 °C она восстановит первоначальную форму. Такое поведение связано с тем, что, фактически, этот материал является не типичным сплавом, а интерметаллидом, и при закалке взаимное расположение атомов упорядочивается, что приводит к запоминанию формы.

Молярная масса 106,56 г/моль
Плотность   6,6 г/см³=6,6 т/м³
Приближённо пусть площадь единичной подложки будет равна площади круга радиусом с Меркурий для солнечных батарей S₁sb=1,86998·10¹³м², а для космических зеркал половине площади сферы радиусом с Меркурий или две площади круга S₁m=2·S₁sb=3,73996·10¹³м².
За 2,8·10⁶лет площадка равная S₁sb или полусфера равная S₁m наберёт нужное кол-во энергии.

(кликните для показа/скрытия)

Ессно правильно направленная

За 2,8·10²лет площадка равная Ssb или полусфера равная Sm наберёт нужное кол-во энергии.
2,8·10⁶*S₁sb=2,8·10²*Ssb
Ssb=10⁴*S₁sb=1,86998·10¹⁷м²
Sm=10⁴*S₁m=3,73996·10¹⁷м²
Толщину возьмём от балды 0,1-1мм.
Тогда общая масса нитинола для солнечных батарей составит ~1,2342·10⁵млрд.тонн- 1,2342·10⁶ млрд.тонн, а для зеркал ~2,4684·10⁵млрд.тонн - 2,4684·10⁶млрд тонн

(кликните для показа/скрытия)

Msb(0,1мм)=10^-4*6,6*1,86998·10¹⁷=12,341868·10¹³ тонн=~1,2342·10¹⁴ тонн
Msb(1мм)=10^-3*6,6*1,86998·10¹⁷=~1,2342·10¹⁵ тонн
Mm(0,1мм)=10^-4*6,6*3,73996·10¹⁷=~2,4684·10¹⁴ тонн
Mm(1мм)=10^-3*6,6*3,73996·10¹⁷=~2,4684·10¹⁵ тонн

Слишком жирно . Надо использовать  сетку-оригами как подложку для тонкой плёнки из полимера, которая уже будет основанием для напыляемого зеркала или напыляемых солнечных батарей. Вопрос с размером ячейки и можно ли использовать сложную сетку, т.е. вклеивать на сетку-оригами из нитинола с крупными ячейками сетку из лёгких углеродных нанотрубок. Или использовать нити и пружины из нитинола в качестве актуаторов, натягивающих сетку или плёнку, или некую ткань на балки и фермы сплетённые из углеродных нанотрубок. Есть ещё вариант избавиться совсем от нитинола и использовать силовые элементы сплетённые из нанотрубок, которые будут сокращаться или растягиваться под действием электрического тока.

[crazy_terraformer]

Начиная с 1975 г. в США проводятся работы по созданию солнечного паруса для осуществления межпланетных перелетов без расхода топлива. Для движения массы 8 т

необходим парус площадью более 600 000 м (800 х 800 м) из материалов массой не более 3 г/м с напыленным отражающим слоем алюминия толщиной 0,1 мкм с одной стороны и слоем — с другой. Материал после воздействия УФ и протонов дозой до 10 Мрад должен потерять не более 20 % массы в течение 20 лет.

Солнечный парус, доставленный в свернутом виде на околоземную орбиту, после развертывания за счет давления солнечных фотонов может совершить полет до Меркурия с возвратом на Землю за 1,6 года, до Марса — за 3 года, до Юпитера — за 3,3 года, до Сатурна — за 5,5 лет.

Пленки толщиной 200-300 нм с необходимыми покрытиями предполагалось изготавливать из полиимида, а для получения паруса требуемой площади использовать клеи и сварку.

Центр космических полетов NASA им. Маршала разработал проект паруса площадью 400×400 м, который в 2010 г. должен, улавливая солнечный ветер, развить скорость до 93 км/с и преодолеть 37 млрд. км за 15 лет. Альтернативным полиимидным пленкам материалом для паруса является ткань из супертонких (1-3 мкм) углеродных волокон.

Каптон - плёнка похожая на майлар, но из более стойкого материала из группы полиимидов. К сожалению стоек до 400^oC, но как металлизированное зеркало или парус подошёл бы для орбиты Меркурия, т.к. большая часть энергии отражается металлом и он не сможет нагреться до максимальной температуры 427^oC. Интересно можно ли развернуть зеркала в 10 раз ближе к Солнцу(ср.расстояние 5,791 млн.км), тогда их площадь и масса уменьшились бы в 100 раз для получения того же количества энергии.

Другой вариант получения энергии - это извлечение урана и тория из литосферы Меркурия для получения с их помощью термоядерной энергии из дейтерия. Дейтерий получаем на Церере, троянских астероидах Юпитера....Хватит ли 1-2 кубических км жидкого дейтерия?

(кликните для показа/скрытия)

Надо посчитать сколько надо дейтерия, при слиянии дейтерия в 50% случаев получается тритий и протон, в 50%  гелий-3 и нейтрон, вторичные реакции - слияние D+T(результат гелий-4 и нейтрон) и слияние D+He3(продукт гелий-4 и протон ) и т.д., где-то уже были подсчёты для Ямы на Марсе

Для получения урана и тория  сначала нагреваем часть поверхности Меркурия с помощью космических зеркал до температур чуть ниже температур плавления диоксидов тория и урана. Испаряющиеся минералы выпадают каменным дождём вне нагреваемого пятна, а в остатке остаётся тугоплавкая часть, которую будут сгребать после остывания наши бравые роботы.

[SpaceEngineer]

Для получения урана и тория    сначала нагреваем часть поверхности Меркурия с помощью космических зеркал до температур чуть ниже температур плавления диоксидов тория и урана. Испаряющиеся минералы выпадают каменным дождём вне нагреваемого пятна, а в остатке остаётся тугоплавкая часть, которую будут сгребать после остывания наши бравые роботы.

Брутальный метод!

[crazy_terraformer]

А то! Мне всегда нравилась Звезда Смерти, а это так разминочка!

[LonelyWanderer]

Что проще по энергетике- скруглить орбиту или остановить вращение?

После скругления орбиты приливные силы Солнца сами синхронизируют вращение. Правда на это могут потребоваться тысячи лет. Чтобы "вручную" остановить вращение, потребуется энергии:
Er = I/2 * (w1² - w2²)
где I - момент инерции Меркурия: I = 0.35 * M * R² = 6.937e35
w1 - угловая скорость вращения Меркурия до коррекции: w1 = 2*pi / Tсут = 2*pi / 5067014.4 = 1.24e-6 сек^-1
w2 - угловая скорость вращения Меркурия после коррекции: w2 = 2*pi / Tорб, по условию синхронного вращения период должен быть равен орбитальному. Поэтому у нас два варианта - для нижней и верхней орбит. Их периоды отличаются почти в два раза:
Tp = 62.28 сут = 5381135 сек => w2 = 1.1676e-6 сек^-1 => Erp = 6.05e22 Дж
Ta = 116.45 сут = 10061641 сек => w2 = 6.2447e-7 сек^-1 => Era = 39.8e22 Дж

Erp = 6.05e22 Дж
Era = 39.8e22 Дж

Как видим, затраты энергии на остановку вращения в перигелии более чем в шсть раз ниже, чем в афелии. Но это всё равно копейки по сравнению с энергией, необходимой для изменения орбиты.

1. Десятки/сотни миллионов лет.

2. Тут я вообще не понял, какие вы тут угловые скорости вращения считали. Она в перигелии относительно Солнца отличается от афелия (т.е. происходят либрации) и на этом можно сэкономить в процессе остановки вращения? В этом нет никакого смысла без скругления орбиты Меркурия. Если вы её оставите эллиптической, то что в афелии, что в перигелии - энергия для остановки вращения понадобится одинаковой.

[LonelyWanderer]

Так что "собственными силами" изменить орбиту быстро не получится. Теперь надо посчитать вариант с бомбардировкой койпероидами - тут нам поможет даровая потенциальная энергия, которую они имеют на своих орбитах вдали от Солнца. Грубая прикидка: dV, необходимый для сброса койпероида во внутреннюю часть Солнечной системы, порядка 1 км/с (считалось в других темах), скорость кометы в перигелии в районе орбиты Меркурия - 67.7 км/с, на встречных курсах разность скоростей будет 67.7 + 47.3 = 115 км/с! Выигрыш по энергетике - в 10 тысяч раз! Если предположить 100% кпд преобразования энергии при столкновении (что не так), и 100% кпд преобразования энергии, полученной на САС Меркурия, в энергию dV койпероида, получим сокращения времени операции до 280 лет.

А по-моему там 100% кинетической энергии используется так как надо. Ну почти - только с учётом законов упругого/неупругого столкновения это не совсем так. Ньютоновская механика, тут не имеет значения, до каких температур разогреваются тела при столкновении, от этого потерь кинетической энергии не будет-  закон сохранения импульса.

[SpaceEngineer]

1. Десятки/сотни миллионов лет.

Есть формула, надо считать. Там большая полуось орбиты входит аж в 6 степени, емнип. Так что вариант с финальной орбитой на 46 млн км выгоднаа и с этой точки зрения.

2. Тут я вообще не понял, какие вы тут угловые скорости вращения считали. Она в перигелии относительно Солнца отличается от афелия (т.е. происходят либрации) и на этом можно сэкономить в процессе остановки вращения? В этом нет никакого смысла без скругления орбиты Меркурия. Если вы её оставите эллиптической, то что в афелии, что в перигелии - энергия для остановки вращения понадобится одинаковой.

Я считал два варианта конечной орбиты Меркурия - 46 млн км и 69 млн км. Это соответствует нынешним перигелию и афелию.

А по-моему там 100% кинетической энергии используется так как надо. Ну почти - только с учётом законов упругого/неупругого столкновения это не совсем так. Ньютоновская механика, тут не имеет значения, до каких температур разогреваются тела при столкновении, от этого потерь кинетической энергии не будет-  закон сохранения импульса.

Вы не путайте энергию и импульс. Импульс сохраняется, да, а вот энергия частично переходит в как раз а тепло. Тепло - это тоже энергия. Надо провести более аккуратный расчет.