4 юли в космоса: Как фойерверките ще работят на Марс?

Не е ясно какви ще са марсианските колонисти на бъдещето, но дали те празнуват четвъртото юли (http://www.inverse.com/topic/july-4th) или някой друг ден на независимост, може да марсианците ще искат да празнуват нещо, И за това те вероятно ще искат да гледат как нещата се взривяват в колоритен пламък в небето.

Повече от хиляда години хората са използвали фойерверки като неразделна част от много празници. Въпреки че има много неща, които видовете ще трябва да живеят без да започне, когато започне да се разширява до други светове, фойерверките вероятно няма да отидат тихо.

Те обаче няма да работят по същия начин. Прекарахме векове усъвършенстване на дизайна на фойерверките тук на Земята, така че те да имат най-голям удар за нашия долар. Те са специално проектирани за Земята. Червената планета, в случай че още не сте научили, е много различно място от този тук, синия мрамор. За да разберем как една фойерверка може да работи на Марс, трябва първо да разберем защо работи на Земята.

Можете също да ви хареса: (Химията зад Защо сините фойерверки са най-трудните за оцветяване)

Не е наистина трудно да се разбере. Фойерверкът е всъщност смесица от два други вида пиротехника: искрица и петарка. Спаркър е устройство, което прави точно това: искри, излъчвайки потока от ярка, пращяща светлина. Петарда, от друга страна, експлодира, благодарение на черен прах (a.k.a. барут) или флаш прах. Тези два праха имат различни химически състави, но резултатът е основно нещо, което върви стрела и излъчва светкавица и гръм.

Ключовите съставки за искроуловителя са:

• гориво, което може да бъде запалено (черният прах или флаш прах)
• окислител, който горивото изисква да гори
• метал, който ще осигури колоритен блясък (например медта изгаря зелено, литийът изгаря червено и т.н.)

Пясъчен пистолет всъщност прилепва към спретнато заредено зареждане (нещо, което кара всичко да се кае) и предпазител към този дизайн. Когато комбинирате тези две понятия заедно с повдигащ заряд, който го изпраща в небето, получавате въздушната си фойерверк - експлозивен дисплей на ярка, блестяща светлина, инициирана от мигновено изригване и траещ няколко секунди преди да изчезне. тъмното.

Има различни модификации на този дизайн, които обясняват защо някои фойерверки работят по различен начин - черупката може да бъде проектирана така, че да се счупи няколко пъти, създавайки множество изблици на светлина. Но като цяло, това е стандартната фойерверка.

Как ще работи това на Марс. Е, има две критични разлики. Първият трябва да е свързан с марсианската гравитация - при една трета от масата на Земята, Марс няма да държи предмети надолу толкова остро, колкото може да е нашата собствена планета. Ако вземете само една фойерверка и я пуснете във въздуха както на синята планета, така и на червената планета, тя ще продължи много нагоре на Марс.

Това е полезно, защото позволява на хората да използват по-малко пропулсивен материал, за да пуснат фойерверките нагоре - спестявайки ресурси - но това също така означава, че трябва да нагласите процеса така, че фойерверкът няма да е твърде висок. И все пак това е малък проблем, с който трябва да се справим в сравнение със следващото препятствие.

Защото най-ограничаващ фактор за фойерверките на Марс ще бъде наличието на окислител. На тази планета единственият най-добър окислител, който помага за изгарянето на горивото, е - може би сте предположили - кислород, Земната атмосфера се състои от 20,95% кислород. На Марс този процент е заснет само до 0.146 процента.

Няма да имаме това луксозно изобилие от кислород на Марс, така че ще се нуждаем от други окислители, които да се смесват с горивото. Това означава, че се предпочита флаш прах над черен прах. Прахът от светкавицата може да бъде осветена чрез силен окислител като калиев хлорат. Има и много други смеси за окисляване на гориво, но въпросът е, че трябва да се отдръпнете от разчитането на кислород.

Има само още един проблем: температурите на Марс. При стайна температура, например калиев хлорат ще се появи като прах или бял кристал, но температурите на Марс се плъзгат между -153 градуса по Целзий и 20 градуса по Целзий. Освен това, ако си спомняте курсовете по химия и физика, ще запомните, че натискът също влияе на температурите.

Всеки, който развива фойерверки на Марс, ще трябва да вземе под внимание всичко това и да разбере по-добре какви комбинации гориво-окислител да използват, за да направи фойерверк взривен, както би трябвало в марсианското небе. Съмнително е човек да може да разчита на самата атмосфера като добър окислител, така че се стига до проектирането на фойерверки, които могат да смесват твърд окислител с източник на гориво в средата на небето, както би трябвало.

Как трябва да изглежда това? Ами инженерите работят като цяло. стигаме до Марс Първо, това е може би последното нещо, което никой не е помислил. Нека да дадем още няколко десетилетия, преди да започнем да подтикваме нашите най-добри и най-умни умове, за да ни дадат марсиански фойерверки.

Тази статия е публикувана на 27 юни 2017 г.