4 iulie în spațiu: Cum ar funcționa focurile de artificii pe Marte?

Nu este clar ce vor avea allegiunile coloniștilor marțieni ai viitorului, dar dacă aceștia sărbătoresc ziua de 4 iulie (http://www.inverse.com/topic/july-4) sau altă zi de independență, mulți marțieni vor dori să sărbătorească ceva. Și pentru asta, probabil vor dori să privească lucrurile să explodeze într-un foc plin de culoare, înfloritor pe cer.

Timp de o mie de ani, oamenii au folosit focurile de artificii ca parte integrantă a multor festivități. În timp ce există multe lucruri pe care specia va trebui să le trăiască, atunci când începe să se extindă în alte lumi, focurile de artificii probabil nu vor merge în liniște.

Cu toate acestea, nu vor funcționa în același fel. Am petrecut secole perfecționând designul focurilor de artificii aici pe Pământ, astfel încât acestea să aibă cel mai mare bang pentru dolarul nostru. Sunt proiectate special pentru Pământ. Planeta roșie, în cazul în care nu ați învățat încă, este un loc foarte diferit de această marmură albastră. Pentru a înțelege cum ar putea funcționa un foc de artificii pe Marte, trebuie să înțelegem mai întâi de ce funcționează aici pe Pământ.

Puteți, de asemenea, să vă placați: (Chimia din spatele focurilor de artificii albastre sunt cele mai greu de realizat)

Nu este chiar un design greu de înțeles. Un foc de artificii este, în esență, o combinație a altor două tipuri de pirotehnie: scânteietoarea și sculptorul Sparklerul este un dispozitiv care, bine, face doar acest lucru: scânteie, dând un flux de lumină strălucitoare și strălucitoare. Pe de altă parte, un focar de artificii explodează, datorită pudrei neagră (praf de pușcă) sau a pudrei de bliț. Aceste două pulberi au compoziții chimice diferite, dar rezultatul este în esență un lucru care merge bum, și dă un fulger și un bang.

Ingredientele cheie pentru un sclipitor sunt:

• un combustibil care poate fi aprins (pulberea neagră sau praful bliț)
• un oxidant, pe care un combustibil necesită să-l ardă
• un metal care va furniza strălucirea colorată (de exemplu arderea de cupru verde, arderea litiului roșu etc.)

Un aruncător de foc se potrivește, practic, cu o încărcătură de spargere bine ambalată (lucru care face ca totul să meargă ca-blooey) și o siguranță pentru acest design. Atunci când combinați cele două concepte împreună cu o încărcătură de ridicare care o trimite să zboare în cer, obțineți artificii aeriene - un afiș exploziv de lumină strălucitoare și strălucitoare, inițiată de o erupție instantanee, și care durează câteva secunde înainte de a se estompa întunericul.

Există diverse modificări ale acestui design care explică de ce unele focuri de artificii funcționează în mod diferit - carcasa poate fi concepută pentru a rupe de mai multe ori, creând mai multe izbucniri de lumină. Dar, în ansamblu, arata un artificii standard.

Deci, cum ar face acest lucru pe Marte. Există două diferențe critice. Primul are de a face cu gravitația marțiană - la o treime din masa Pamantului, Marte nu va ține obiectele jos la fel de aspru ca și planeta noastră. Dacă luați un singur foc de artificii și îl lansați în aer atât pe planeta albastră, cât și pe planeta roșie, va merge mult mai sus pe Marte.

Acest lucru este util pentru că permite utilizatorilor să utilizeze mai puține materiale de propulsie pentru a lansa focuri de artificii cu resurse de economisire - dar înseamnă, de asemenea, că trebuie să reglați procesul astfel încât un foc de artificii să nu depășească prea mult. Totuși, aceasta este o problemă minoră de a te lupta cu acest obstacol.

Deoarece cel mai limitat factor pentru focurile de artificii de pe Marte va fi prezența unui oxidant. Pe această planetă, cel mai bun oxidant care ajută la arderea combustibilului este - poate ați ghicit - oxigen. Atmosfera pământului este formată din 20,95 procente de oxigen. Pe Marte, acel procent este împușcat la doar 0,146%.

Nu vom avea acea abundență de oxigen de lux pe Marte, așa că vom avea nevoie de alți oxidanți să se amestece cu combustibilul. Aceasta înseamnă favorizarea pudrei blițului peste pudra neagră. Pulberea blițului poate fi aprinsă printr-un oxidant puternic, cum ar fi cloratul de potasiu. Există, de asemenea, o mulțime de alte amestecuri de combustibil-oxidant pentru a alege, dar punctul este, va trebui să vă deplasați departe de a se baza pe oxigen.

Există doar o altă problemă: temperaturile de pe Marte. La temperatura camerei, de exemplu, cloratul de potasiu va apărea sub formă de pudră sau cristal alb, dar temperaturile pe Marte se vor deplasa între -153 grade Celsius și 20 de grade Celsius. În plus, dacă vă amintiți cursurile de chimie și fizică, vă veți aminti că presiunea influențează și temperaturile.

Oricine ar crea focuri de artificii pe Marte va trebui să țină cont de toate acestea și să înțeleagă mai bine ce combinații de combustibil-oxidant să utilizeze pentru a face un foc de artificii să explodeze așa cum ar trebui în cerul marțian. Este îndoielnic că cineva se va putea baza pe atmosferă în sine ca un bun oxidant, așa că vine și la proiectarea unui foc de artificii care este capabil să amestece un oxidor solid cu o sursă de combustibil în mijlocul cerului așa cum ar trebui.

Cum ar trebui să arate? Ei bine, cu inginerii care lucrează pe ansamblu, știi, ajunge pe Marte Mai întâi, probabil că este ultimul lucru pe care nimeni nu-l are. Să-i dăm încă câteva decenii înainte să începem să ne dăruim mințile cele mai bune și mai strălucite pentru a ne oferi un foc de artificii marțian.

Acest articol a fost publicat inițial pe 27 iunie 2017.