4. jūlijs kosmosā: kā uguņošanas darbi darbosies Marsa?

Nav skaidrs, kādas ir nākotnes Marsa kolonisti, bet vai viņi svin Ceturto Jūliju (http://www.inverse.com/topic/july-4th) vai kādu citu neatkarības dienu, jūs varat diezgan daudz marsiešu gribēs svinēt kaut ko. Un, iespējams, viņi, visticamāk, gribēs skatīties, kā krāsains, ugunīgs debesīs degt sprādzieni.

Vairāk nekā tūkstoš gadus cilvēki ir izmantojuši uguņošanas ierīces kā neatņemamu daudzu svētku daļu. Lai gan ir daudzas lietas, kurās sugai būs jādzīvo, kad tā sāk paplašināties uz citām pasaulēm, uguņošanas ierīces, iespējams, netiks klusi.

Tie tomēr nedarbosies tāpat. Mēs esam pavadījuši gadsimtiem, pilnveidojot uguņošanas ierīču dizainu šeit uz Zemes, lai viņiem būtu lielākais sprādziens mūsu buks. Tie ir īpaši izstrādāti par Zeme. Sarkanā planēta, ja jūs vēl neesat iemācījušies, ir daudz citādāka vieta nekā šeit. Lai saprastu, kā uguņošana varētu darboties Marsa, mums vispirms jāsaprot, kāpēc tā darbojas šeit uz Zemes.

Jums var patikt: (Ķīmija aiz Kāpēc zilās uguņošanas ierīces ir visgrūtākā krāsa, ko darīt)

Tas nav īsti grūti saprotams. Uguņošanas ierīce būtībā ir divu cita veida pirotehnikas izstrāde: dzirksteles un ugunsdzēsējs. Sparkler ir ierīce, kas labi dara tieši to: sparkles, atdodot strauju, krāšņu gaismas plūsmu. No otras puses, pateicoties melnajam pulverim (piemēram, šaujampulverim) vai zibspuldzei, sprāgst. Šiem diviem pulveriem ir dažādas ķīmiskās kompozīcijas, bet rezultāts būtībā ir lieta uzplaukums un izdod zibspuldzi un sprādzienu.

Galvenās dzirksteles sastāvdaļas ir:

• degvielu, ko var apgaismot (melnais pulveris vai zibspuldze)
• oksidētājs, kuru degvielai nepieciešams sadedzināt
• metāls, kas nodrošinās krāsainu mirdzumu (piemēram, vara deg zaļā krāsā, litijs sadeg sarkanā krāsā utt.)

Ugunsdzēsējs būtībā sakrīt ar kārtīgi iepildītu uzliesmojošu maksu (lieta, kas padara visu aizraujošu) un drošinātāju šim dizainam. Kad jūs apvienojat šos abus jēdzienus kopā ar pacelšanas maksu, kas to nosūta lidot debesīs, jūs saņemsiet savu uguņošanas ierīci - sprādzienbīstamu spilgtu gaismu, kas sākas ar momentānu izvirdumu, un ilgst dažas sekundes, pirms tās izzūd. tumšs.

Ir vairāki šīs konstrukcijas modifikācijas, kas izskaidro, kāpēc dažas uguņošanas ierīces darbojas citādi - apvalks var būt konstruēts tā, lai vairākas reizes izjauktu, radot vairākus gaismas pārrāvumus. Bet kopumā tas izskatās kā standarta uguņošanas ierīces.

Tātad, kā tas darbosies pie Marsa. Nu, tur ir divas kritiskas atšķirības. Pirmais ir saistīts ar Marsa smaguma pakāpi - trešdaļā Zemes masas, Mars neaizturēs priekšmetus tik skarbi kā mūsu pašu planēta. Ja jūs lietojat vienu uguņošanas ierīci un sāksit to gaisā gan zilajā planētā, gan sarkanajā planētā, tas aiziet daudz augstāks par Marsu.

Tas ir noderīgi, jo tas ļauj cilvēkiem izmantot mazāk dzinējspēka materiālu, lai uzsāktu uguņošanas ierīces - taupot resursus -, bet tas arī nozīmē, ka jums ir jāprecizē process, lai uguņošanas ierīce nenonāktu pārāk augstu. Tomēr tas ir neliela problēma, ar ko jāsaskaras, salīdzinot ar nākamo šķērsli.

Tā kā visvairāk ierobežojošais faktors uguņošanas ierīcēm uz Marsa būs oksidētāja klātbūtne. Uz šīs planētas vienīgais labākais oksidētājs, kas palīdz sadedzināt degvielu, ir - jūs varētu būt uzminējis - skābeklis. Zemes atmosfēra tiek veidota no 20,95% skābekļa. Marsā šis procents tiek uzņemts tikai par 0,146 procentiem.

Mēs nebūsim ieguvuši šo grezno skābekļa daudzumu uz Marsa, tāpēc mums būs nepieciešami citi oksidētāji, kas sajaucas ar degvielu. Tas nozīmē, ka priekšroka tiek dota zibspuldzes pulverim pa melno pulveri. Flash pulveri var ieslēgt ar spēcīgu oksidētāju, piemēram, kālija hlorātu. Ir arī daudz citu degvielas oksidētāju maisījumu, no kuriem izvēlēties, bet ir svarīgi, ka jums ir jāpārceļ no skābekļa.

Ir tikai viena problēma: temperatūra uz Marsa. Telpas temperatūrā, piemēram, kālija hlorāts parādīsies kā pulveris vai balts kristāls, bet temperatūra uz Marsa svārstās no -153 grādiem pēc Celsija un 20 grādiem pēc Celsija. Turklāt, ja atceraties savus ķīmijas un fizikas kursus, jūs atceraties, ka spiediens ietekmē arī temperatūru.

Ikvienam, kas izstrādā uguņošanas ierīces uz Marsa, būs jāņem vērā viss, un labāk saprast, kādas degvielas oksidētāju kombinācijas, ko izmanto, lai padarītu uguņošanas ierīces eksplodētu, kā vajadzētu Marsa debesīs. Tas ir apšaubāms, ka pati atmosfēra būs laba oksidētāja, tāpēc tiek izstrādāta arī uguņošanas ierīce, kas spēj sajaukt cieto oksidētāju ar degvielas avotu debess vidū.

Kas tas izskatās? Nu, ar inženieriem, kas strādā kopumā, jūs zināt, nokļūšana uz Marsu pirmkārt, tas, iespējams, ir pēdējā lieta ikviena prātā. Dodiet tai vēl pāris gadu desmitus, pirms mēs sākam prodding mūsu labākos un spilgtākos prātus, lai dotu mums Marsa uguņošanu.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts 2017. gada 27. jūnijā.