4 lipca w kosmosie: Jak będą działać fajerwerki na Marsie?

Nie jest jasne, jakie przywiązania pozostaną marsjańscy koloniści przyszłości, ale czy obchodzą czwartego lipca (http://www.inverse.com/topic/july-4th) czy inny dzień niepodległości, możesz być piękny wielu Marsjan będzie chciało świętować coś. A do tego prawdopodobnie będą chcieli oglądać rzeczy eksplodujące w kolorowy, ognisty płomień na niebie.

Przez ponad tysiąc lat ludzie używali fajerwerków jako integralnej części wielu uroczystości. Chociaż istnieje wiele rzeczy, bez których gatunek będzie musiał żyć, gdy zacznie się rozszerzać na inne światy, fajerwerki prawdopodobnie nie pójdą spokojnie.

Nie będą jednak działać w ten sam sposób. Stulecia doskonaliliśmy projekt fajerwerków na Ziemi, aby uzyskać najwyższy zwrot z każdej zainwestowanej złotówki. Są specjalnie zaprojektowane dla Ziemia. Czerwona planeta, na wypadek gdybyś się jeszcze nie nauczył, jest znacznie innym miejscem niż ten niebieski marmur. Aby zrozumieć, jak fajerwerki mogą działać na Marsie, musimy najpierw zrozumieć, dlaczego działa na Ziemi.

Możesz także polubić: (Chemia kryjąca się za tym, dlaczego niebieskie fajerwerki są najtrudniejszym kolorem)

To naprawdę nie jest trudne do zrozumienia. Fajerwerk jest w zasadzie miksturą z dwóch innych rodzajów pirotechniki: brylantu i petardy Brylant to urządzenie, które, cóż, robi to: błyszczy, wydzielając strumień jasnego, trzaskającego światła. Z drugiej strony petarda eksploduje dzięki czarnemu prochowi (prochowi a.k.a.) lub sproszkowanemu. Te dwa proszki mają różne składy chemiczne, ale rezultat jest w zasadzie czymś, co się dzieje Bum i wydziela błysk i huk.

Kluczowymi składnikami brylantu są:

• paliwo, które można zapalić (czarny proszek lub proszek flash)
• utleniacz, którego paliwo wymaga do spalenia
• metal, który zapewni kolorową poświatę (np. miedź pali się na zielono, lit pali się na czerwono itp.)

Petarda w zasadzie szykuje ładnie zapakowany ładunek wybuchowy (rzecz, która sprawia, że ​​wszystko idzie ka-blooey) i bezpiecznik tego projektu. Gdy połączysz te dwie koncepcje razem z ładunkiem podnoszącym, który wysyła je w niebo, dostaniesz swój powietrzny fajerwerk - wybuchowy pokaz żywego, migoczącego światła, zainicjowany przez natychmiastową erupcję i trwający kilka sekund przed zanikiem w ciemność.

Istnieją różne modyfikacje tego projektu, które wyjaśniają, dlaczego niektóre fajerwerki działają inaczej - powłoka może być zaprojektowana do wielokrotnego rozbijania, tworząc wiele wybuchów światła. Ale ogólnie rzecz biorąc, tak wygląda standardowy fajerwerk.

Jak to działa na Marsie? Cóż, istnieją dwie zasadnicze różnice. Pierwszy ma związek z marsjańską grawitacją - przy jednej trzeciej masy Ziemi Mars nie będzie trzymał przedmiotów tak mocno, jak mogłoby to być na naszej planecie. Jeśli weźmiesz jeden fajerwerk i wystrzelisz go w powietrze zarówno na niebieskiej planecie, jak i na czerwonej planecie, odejdzie dużo wyżej na Marsie.

Jest to przydatne, ponieważ pozwala ludziom na użycie mniejszej ilości materiału napędowego do wystrzelenia fajerwerków - oszczędzając zasoby - ale oznacza to również, że musisz dostroić proces tak, aby fajerwerk nie był zbyt wysoki. Mimo to jest to niewielki problem, z którym trzeba się zmierzyć w porównaniu z następną przeszkodą.

Ponieważ czynnikiem ograniczającym fajerwerki na Marsie będzie obecność utleniacza. Na tej planecie najlepszym utleniaczem, który pomaga spalić paliwo, jest - można się domyślić - tlen. Atmosfera ziemska składa się z 20,95% tlenu. Na Marsie ten procent jest strzałem do zaledwie 0,146 procent.

Nie będziemy mieli tak luksusowej ilości tlenu na Marsie, więc będziemy potrzebować innych utleniaczy, aby zmieszać się z paliwem. Oznacza to faworyzowanie proszku flash nad czarnym proszkiem. Proszek błyskowy można zapalić przez silny utleniacz, taki jak chloran potasu. Do wyboru jest także wiele innych mieszanek paliwowo-utleniaczy, ale chodzi o to, że trzeba odejść od polegania na tlenie.

Jest jeszcze jeden problem: temperatury na Marsie. W temperaturze pokojowej na przykład chloran potasu pojawi się jako proszek lub biały kryształ, ale temperatury na Marsie wahają się między -153 stopni Celsjusza a 20 stopni Celsjusza. Ponadto, jeśli pamiętasz swoje kursy chemii i fizyki, będziesz pamiętać, że ciśnienie wpływa również na temperatury.

Każdy, kto tworzy fajerwerki na Marsie, będzie musiał wziąć to wszystko pod uwagę i lepiej zrozumieć, jakiego rodzaju kombinacje paliw-utleniaczy użyć, aby fajerwerk eksplodował tak, jak powinien na marsjańskim niebie. Wątpliwe jest, aby można było polegać na samej atmosferze jako na dobrym utleniaczu, więc sprowadza się to również do zaprojektowania fajerwerku, który może mieszać utleniacz stały ze źródłem paliwa na środku nieba, tak jak powinien.

Jak to ma wyglądać? Cóż, z inżynierami pracującymi nad całością, wiesz, dotarcie do Marsa najpierw problem, to chyba ostatnia rzecz na czyimś umyśle. Dajmy mu kolejne kilkadziesiąt lat, zanim zaczniemy prowokować nasze najlepsze i najzdolniejsze umysły, by dać nam marsjański fajerwerk.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany 27 czerwca 2017 roku.