2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ..................................................................5
Глава 1. ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА ИССЛЕДОВАНИЙ ПО МОДЕЛИРОВАНИЮ ПРОЦЕССОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВЕЩЕСТВА НА ВЕНЕРЕ И МАРСЕ 1Л. Литературный анализ и экспертная оценка термодинамических данных для моделирования процессов преобразования вещества на Венере и
Марсе..............................................................10
1.2. Оценка стандартных энтропий сложных породообразующих
минералов......................................................... 22
1.3.Описание калориметрических установок ..........................29
1.4. Состав образцов и подготовка их к исследованию...............37
1.5. Особенности измерения низкотемпературной теплоемкости........39
1.6. Методика обработки полученных экспериментальных данных и вычисление термодинамических функций минералов................41
1.7. Выбор минеральных фаз и расчет их термодинамических свойств для моделирования состава пород поверхности Венеры и Марса........54
Глава 2. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ БАЗЫ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
2.1. Структура информационно-вычислите,\ьного комплекса...........58
2.2. Структура базы данных.........................................61
2.3. Структура информационных каталогов............................64
2.4. Термодинамические функции веществ, использованные в модельных расчетах......................................................68
2.5. Специфика моделирования сложных химических систем и особенности согласования погрешностей входных и выходных данных
2.5.1. Вероятностный характер расчетов химического равновесия 109
2.5.2. Метод стохастического моделирования химического равновесия из 2.5.3 Частные примеры расчета химического равновесия стохастическим методом.................................................. 114
Глава 3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЛАНЕТАХ
3.1. Физические характеристики планет.............................119
3.2. Параметры и химический состав атмосферы Венеры
3.2.1. Измерения температуры и давления..........................125
3.2.2. Измерения химического состава.............................126
3.3 Параметры атмосферы Марса.....................................131
3.4. Характеристика поверхностного материала планет...............133
3.4.1. Физические свойства поверхности планеты Венера............134
3.4.2. Грунт Марса...............................................135
з
Глава
Глава
4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВЕЩЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ПЛАНЕТ ВЕНЕРА И МАРС ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ГАЗОВЫМИ ОБОЛОЧКАМИ
4.1. Химический состав газовых оболочек Венеры и Марса
4.1.1. Химический состав тропосферы Венеры..........................138
4.1.2. Химический состав атмосферы Марса............................141
4.2. Химический состав поверхности планет
4.2.1. Породы поверхности Венеры....................................145
4.2.2. Химический состав грунта Марса...............................147
4.3. Взаимодействие вещества поверхности Венеры с газами тропосферы
4.3.1. Предварительный прогноз минерального состава пород поверхности
Венеры.............................................................153
4.3.2. Прогноз минерального состава пород Венеры после полета КА
«Венера-11, 12».....................................................155
4.3.3. Оценка минерального состава в местах посадок КА «Венера-13, -14» и «Вега-2».........................................157
4.4. Моделирование взаимодействия пород Марса с газами атмосферы
4.4.1. Термодинамические расчеты по выветриванию отдельных минералов...........................................................161
4.4.2. Оценка минерального состава пород Марса......................162
4.5. Сравнительный анализ процессов преобразования пород поверхности
на Венере и Марсе....................................................171
5. ПРОГНОЗ СОСТАВА КОНДЕНСАТОВ ОБЛАКОВ ВЕНЕРЫ И МОДЕЛИ ЭВОЛЮЦИИ АТМОСФЕР ПЛАНЕТ
5.1. Теоретический прогноз состава конденсатов основного облачного слоя планеты Венера
5.1.1. Состав облачного слоя........................................179
5.1.2. Высотное распределение аэрозолей.............................180
5.1.3. Химический состав облачных конденсатов.......................182
5.1.4. Возможные второстепенные компоненты и контаминанты
аэрозолей......................................................... 187
5.1.5. Прогноз состава конденсатов................................ 192
5.2. Парниковый разогрев атмосферы и дефицит Н2О во внешних
оболочках планеты Венера.............................................197
5.2.1 Методика расчета парникового разогрева поверхности............198
5.2.2. Принятые допущения...........................................200
5.2.3. Результаты расчетов..........................................202
5.3. Эволюция атмосфер планет
5.3.1. Космохимия инертных газов....................................209
5.3.2 Источники газовых оболочек планет.............................212
5.3.3. Парниковый эффект планетарных атмосфер.......................219
32
помещается платиновый термометр сопротивлений «ТСПН-2В» (4). Нагреватель ампулы помещен в медный капилляр (5), который припаян внутри ампулы. Концы от нагревателя выведены на токовую колодку (6). Медный капилляр (7), впаянный в крышку ампулы, служит для откачки из нее воздуха и напуска гелия.
На рис. 1.4 приведена измерительная блок-схема калориметра. Электрическую схему' установки условно можно разделить на три части. Измерительная цепь, которая включает в себя образцовые катушки сопротивления (RIO, R100), стрелочный прибор, коммутатор электрических цепей (КЭ-2) и прецизионный потенциометр («Р-309»), а также делитель напряжения (ДН-1). Цепь питания нагревателя ампулы - образцовую катушку сопротивления (R100), стрелочный прибор, реле нагревателя (PH), частотомер («Ф-5041») и батарею химических источников тока (Б). Цепь нагревателей следящих экранов - три предварительных усилителя малых сигналов («Ф-116/1»), три регулятора напряжения («ВРТ-2»), коммутатор электрических цепей (КЗ-1) и стабилизированный источник тока («ВС-24М»).
Измерительная цепь предназначена с одной стороны, для замеров сопротивления платинового термометра (значения которого пересчитываются в градусы абсолютной шкалы. К), с другой стороны, для измерения силы тока, протекающего через нагреватель ампулы, и падения напряжения на нем с целью расчета выделяемого на нагревателе тепла.
33
Рис 1.4. Электрическая блок-схема установки КУ-300
Цепь питания нагревателя обеспечивает подачу в ампулу строго фиксированных по времени «порций» электрической энергии, которая в нагревателе преобразуется в тепловую и передается исследуемому веществу.
Цепь следящих экранов обеспечивает (с помощью батареи термопар, находящихся на поверхности ампулы и на всех трех экранах) адиабатичность ампулы с веществом на протяжении всего цикла исследований. Разность потенциалов, появляющаяся в батарее термопар (вследствие расхождения температуры ампулы и следящих экранов) усиливается предусилителями («Ф-116/1») и подается на регуляторы температур («ВРТ-2»). Регуляторы в свою очередь подают напряжение на обмотки следящих экранов до тех пор, пока выделяющееся на них тепло не поднимет температуру следящих экранов до температуры ампулы, то есть, не будут достигнуты условия адиабатичности.
Исследование низкотемпературной теплоемкости образца мариалита в интервале температур 12 - 78К (проведенное Гуревичем В.М. и Горбуновым В.Е.) и глаукофана в интервале 12~ 319К проводили на адиабатическом микрокалориметре с криостатом анероидного типа, который обеспечивает проведение исследований при температурах жидкого гелия [Семенов Ю.В., Сидоров Ю.И., и др., 1981Б; Лихойдов Г.Г., Сидоров Ю.И. и др.,1982].
- Київ+380960830922