Могли бы мы достичь аэродинамической и аэростатической подъемной силы на Луне, если бы у нее была ксеноновая атмосфера?

Луна не способна удерживать атмосферу, подобную Земле , и нецелесообразно удерживать спутники на лунной орбите . Это означает, что весь транспорт и связь должны быть наземными. Нет самолетов, нет спутников, нет GPS, уменьшилась радиосвязь и т.д.

Ксенон — тяжелый, бесцветный, плотный благородный газ без запаха. Вы не сможете вдохнуть его, но если вы вдохнете немного, это не убьет вас. Он достаточно тяжелый, чтобы создать на Луне довольно стабильную атмосферу . Если бы у вас было достаточно этого, вы могли бы запустить воздушного змея, полететь на самолете или полетать на воздушном шаре. Это редкость на Земле, но если вы нашли астероид или другой источник значительного количества ксенона, сколько вам потребуется, чтобы сделать возможным полеты атмосферных самолетов и/или воздушных шаров?

Примечание: температура кипения ксенона составляет 165 К, а пояс астероидов, по-видимому, имеет температуру около 200 К, поэтому найти замороженный шар ксенона кажется маловероятным, но если бы мы это сделали, сколько нам потребовалось бы?

Ваш вопрос может выиграть от того, что он не будет ограничиваться только ксеноном. Скорее вы можете просто спросить, какие возможные методы транспортировки и исследования будут работать на Луне (с людьми или без них).
@spacer, если у вас есть лучший выбор газа, я бы посоветовал вам опубликовать его в качестве ответа. Я выбрал Xenon для вопроса, потому что, кроме доступности, это, вероятно, был бы лучший выбор. Но если вы можете привести веские аргументы в пользу другого газа, сделайте это.
Создать лунную атмосферу с помощью ксенона, чтобы сделать доступным авиаперевозки? Как насчет разработки генной инженерии для создания динозавров, затем системы путешествий во времени, размножения динозавров, их убийства, перемещения их на несколько миллионов лет назад в их время и захоронения, таким образом создавая новые нефтяные месторождения, чтобы разрешить кризис ископаемого топлива?
Зависит от того, что вы считаете достаточным, чтобы сделать возможными полеты на самолетах/воздушных шарах. Возможно, вам просто нужно любое количество атмосферы и достаточно быстрый самолет, чтобы создать подъемную силу. Вы, вероятно, можете выбрать приличный нижний предел, чтобы средний свободный пробег был достаточно мал, чтобы на самом деле это была жидкость. Конечно, если вы говорите о плавучести, то вам нужно учитывать гораздо больше, чем просто летать достаточно быстро, чтобы создать подъемную силу.
@sf Если ваш источник атмосферы находится в поясе астероидов, количество энергии, необходимое для его перемещения на Луну, может быть настолько маленьким, насколько вы захотите. Быстрее дороже, но если у вас есть пара десятков лет, вы можете переместить его с солнечным парусом и некоторыми хорошо рассчитанными планетарными подходами.
@JamesJenkins: Остается вопрос извлечения нескольких триллионов тонн газа из инертной породы.
@СФ. Я предполагал, что газ будет твердым в точке сбора. Что я также отметил маловероятно.
@JamesJenkins: твердый в точке сбора, но газообразный на Луне, где условия не сильно отличаются, если груз должен быть доставлен в разумные сроки (орбита астероида приближается к орбите Земли)...
GRAIL предоставил нам прекрасную гравитационную карту Луны для определения новых орбит, так что лунные спутники связи снова на столе. Кроме того, когда вы запускаете лунные спутники с Луны , а не с Земли, они могут нести гораздо больше топлива для корректировки своих орбит.
@СФ. дневная температура Луны около 400К, я бы сказал, что +200К сильно отличается.
@JamesJenkins: дневная сторона астероида около лунной орбиты будет похожей - или назовите мне причину, почему это не так.
Вдыхая ксенон, вы потеряете сознание, он используется в качестве общего анестетика, см. Википедию. Если рядом нет анестезиолога, вдыхание ксенона может убить вас.
@JamesJenkins Мне очень нравится твой вопрос. Я думаю, что все эти комментарии просто отвлекают и должны быть убраны. Я также приветствую ваше терпение!

Ответы (1)

Прежде всего, хотя ксенон был бы наиболее стабильным из-за его молекулярной массы, которая является самой большой среди всех элементарных нерадиоактивных газов, существуют и другие газы, которые также могут работать. Гексафторид серы был бы особенно интересным выбором, и его было бы легче найти, чем ксенон.

Хорошо, несмотря на это, насколько хорошо будет летать в атмосфере ксенона или такого же тяжелого газа? В качестве источника я собираюсь использовать карту межпланетных полетов Cessna от XKCD и принцип Бернулли из Википедии . Особо следует отметить несколько вещей. Во-первых, способность летать во многом зависит от давления, а не от веса газа. Таким образом, вам понадобится много газа, что сделает атмосферу довольно тяжелой ( закон идеального газа ). Тогда вы сможете летать, но только на предметах с ракетным двигателем, что, вероятно, будет проще сделать без атмосферы в любом случае, хотя точная посадка будет проще.

Другим преимуществом атмосферы будет защита от мелких микрометеоров, что является одним из основных препятствий для лунных колоний. Температура также будет несколько регулироваться и т. д. Однако я бы все равно не рекомендовал этого.

В итоге я бы инвестировал в какой-нибудь высокоскоростной поезд, который должен быть намного дешевле и проще в управлении, чем наполнение атмосферы ксеноном.

введите описание изображения здесь

Если бы газ был горючим, вы все равно могли бы летать на реактивных двигателях; вы бы просто загрузили окислитель вместо топлива.
Достаточно верно. Два лучших газа (ксенон и гексафторид серы) негорючи, но я полагаю, что можно использовать тяжелый углеводородный газ. Но этот тяжелый газ, как правило, более восприимчив к ионизации солнечным ветром, не говоря уже о том, что сжигание газа сделает его меньше и, следовательно, более восприимчивым к выходу из атмосферы.
Я бы не стал беспокоиться о последней части, хотя, учитывая соотношение объема и сожженного объема.
Если мы беспокоимся об использовании ксенона для сохранения атмосферы, я думаю, что коэффициент выгорания также будет иметь значение.
Удивительно, но всасывание инертного газа более эффективно, чем его отсутствие. Уменьшение вдвое ИСП реактивного двигателя (эффект равной загрузки окислителя) все же лучше, чем ИСП керосинового ракетного двигателя.
Гексафлорид серы как средство для создания плотной и нереактивной атмосферы может показаться забавной идеей из-за его высокой плотности и безвредности для дыхания, но ультрафиолетовые лучи из космоса расщепляют молекулу и создают некоторое количество свободного фтора, который очень токсичен. и немного SF5, который, вероятно, сформируется в небольшое количество S2F10, который является высокотоксичным и стабильным, поэтому он может стать постоянной частью атмосферы, поскольку он может медленно образовываться, но не распадаться так быстро, так что я не уверен К сожалению, SF6 сработает. en.wikipedia.org/wiki/Дисульфур_декафторид