4. července ve vesmíru: Jak by fungovala ohňostroj na Marsu?

Není jasné, jaké oddanosti budou mít marťanští kolonisté budoucnosti, ale ať už slaví čtvrtý červenec (http://www.inverse.com/topic/july-4th) nebo nějaký jiný den nezávislosti, můžete si pěkně mnoho Marťanů bude chtít oslavit něco. A zřejmě budou chtít sledovat věci, které explodují v barevné, ohnivé plameni na obloze.

Pro více než tisíc let, lidé používají ohňostroj jako nedílnou součást mnoha slavností. I když existuje mnoho věcí, které bude muset tento druh žít, aniž by se začal rozšiřovat do jiných světů, ohňostroj pravděpodobně nejde tiše.

Nebudou však pracovat stejným způsobem. Strávili jsme po staletí zdokonalováním designu ohňostroje zde na Zemi, aby měli co nejvíc za naše peníze. Jsou speciálně navrženy pro Země. Červená planeta, v případě, že jste se ještě nenaučili, je mnohem odlišnějším místem než tady. Abychom pochopili, jak by na Marsu mohla fungovat ohňostroj, musíme nejprve pochopit, proč to funguje na Zemi.

Můžete také jako: (Chemie za proč modré ohňostroje jsou nejtěžší barvy, aby se)

Není to opravdu těžké pochopit. Ohňostroj je v podstatě směsice dvou dalších typů pyrotechniky: prskavka a žabka Prskavka je zařízení, které, ale, jen to: jiskří, vydává proudící proud jasného, ​​praskajícího světla. Na druhou stranu žabka exploduje díky černému prachu (a.k.a. střelnému prachu) nebo záblesku prášku. Tyto dva prášky mají odlišné chemické složení, ale výsledek je v podstatě věc, která jde výložník a vydává blesk a třesk.

Klíčové ingredience pro prskavka jsou:

• palivo, které lze rozsvítit (černý prášek nebo zábleskový prášek)
• okysličovadlo, které musí palivo spálit
• kov, který poskytne barevnou záři (např. měď hoří zeleně, popáleniny lithia červeně atd.)

Žabka se v podstatě cvaká na úhledně zabaleném náboji (věc, která dělá všechno, co se děje, ka-blooey) a pojistku na tento design. Když zkombinujete tyto dva koncepty spolu se zvedacím účtem, který ho vysílá do nebe, dostanete svůj letecký ohňostroj - výbušné zobrazení živého, třpytivého světla, iniciovaného okamžitou erupcí a trvající několik vteřin, než zmizí. tma.

Existují různé modifikace tohoto návrhu, které vysvětlují, proč některé ohňostroje fungují odlišně - skořepina může být navržena tak, aby se několikrát rozbíjela, čímž se vytváří více záblesků světla. Ale celkově je to standardní ohňostroj.

Tak jak by to fungovalo na Marsu. Existují dva zásadní rozdíly. První z nich má co do činění s marťanskou gravitací - na třetinu hmotnosti Země, Mars nebude držet předměty tak tvrdě, jak by mohla být naše vlastní planeta. Pokud si vezmete jeden ohňostroj a spustíte ho ve vzduchu na modré planetě i na červené planetě, půjde to hodně vyšší na Marsu.

To je užitečné, protože umožňuje lidem používat méně propulzního materiálu pro spouštění ohňostrojů - šetří zdroje - ale také to znamená, že musíte proces doladit tak, aby ohňostroj nešel příliš vysoko. Je to však menší problém, který je v rozporu s další překážkou.

Protože nejvíce omezujícím faktorem pro ohňostroje na Marsu bude přítomnost oxidačního činidla. Na této planetě je nejlepším okysličovadlem, které pomáhá spalovat palivo, - možná jste hádali - kyslík. Zemská atmosféra je tvořena 20,95% kyslíkem. Na Marsu je toto procento zastřeleno na pouhých 0,146 procenta.

Nebudeme mít tak luxusní množství kyslíku na Marsu, takže budeme potřebovat další okysličovadla, aby se smísila s palivem. To znamená upřednostňovat zábleskový prášek před černým práškem. Flash prášek může být osvětlen silným oxidačním činidlem, jako je chlorečnan draselný. K dispozici je také spousta dalších směsí okysličovadel, ale je třeba se vzdát závislosti na kyslíku.

Je tu jen jeden další problém: teploty na Marsu. Při pokojové teplotě, například chlorečnan draselný se objeví jako prášek nebo bílý krystal, ale teploty na Marsu se pohybují mezi -153 ° C a 20 ° C. Kromě toho, pokud si vzpomenete na své kurzy chemie a fyziky, budete si také pamatovat, že tlak také ovlivňuje teploty.

Každý, kdo vyvíjí ohňostroj na Marsu, bude muset vzít toto vše v úvahu a lépe pochopit, jaký druh kombinace paliva a okysličovadla použije k tomu, aby ohňostroj explodoval tak, jak by to mělo být na marťanské obloze. Je pochybné, že se bude moci spolehnout na atmosféru samotnou jako na dobré okysličovadlo, a proto přichází i návrh ohňostroje, která je schopna smíchat pevné okysličovadlo se zdrojem paliva uprostřed oblohy, jak by mělo.

Co to má vypadat? No, s inženýry pracujícími v celku, víte, dostat se na Mars problém, to je asi poslední věc na mysli někoho jiného. Dejme tomu ještě pár desetiletí, než začneme podněcovat naše nejlepší a nejjasnější mozky, abychom nám dali marťanský ohňostroj.

Tento článek byl původně publikován 27. červen 2017.