О жизнеспособности живых шаров

Живой организм не будет производить водород с помощью электролиза, он будет использовать химическую реакцию (как указывает Майк Николс). В книге Питера Дикенсона « Полет драконов » он описывает несколько биологических процессов, которые уже существуют в живых существах и производят водород в качестве побочного продукта.

Во-вторых, если существо может начать с очень маленького размера и расти в течение многих лет, энергия, необходимая для производства этого водорода, вовсе не является неразумной. Человеческий ребенок потребляет примерно 1,5 миллиона ккал, чтобы вырасти во взрослого человека. Так что 0,5 млн ккал — это не так уж и много в течение нескольких лет.

Ваша большая проблема состоит в том, чтобы не дать этим животным загореться или потерять весь свой водород. Опять же, Дикенсон говорит об этом в своей книге.

В атмосфере, в 20 раз более плотной, чем земная, и с гравитацией в 0,85 раза больше, чем у Земли, могли бы организмы, обладающие вышеперечисленными чертами, плавать с помощью огромного пузыря газообразного водорода, производящего водород посредством электролиза? Существуют ли другие методы производства биологического водорода, реальные или гипотетические, более энергоэффективные?

Ни у кого на этой планете нет опыта, чтобы ответить на этот вопрос. Недостаток гравитации, чтобы удерживать такую ​​плотную атмосферу, если бы она была составлена ​​так, как наша, — огромная, решающая проблема.

(Грубая) средняя плотность воздуха на Земле составляет 1,2 г/л, даже если бы атмосфера была чистым аргоном, плотность была бы всего 1,78 г/л, так что давайте поплотнее: криптон - недостаточно плотный, ксенон - ни в коем случае. Радон, он по-прежнему будет всего 9,73 г / л - все еще далеко не достаточно для обеспечения вашей 20 * атмосферной плотности. ( Оганессон , следующий и самый плотный благородный газ теоретически предсказывается как твердый при STP.)

Если вопрос должен быть основан на науке, то я думаю, что вы должны немного помахать руками либо в отношении состава атмосферы (изобрести новый газ), либо в отношении какого-то удерживающего поля для атмосферы, которое сжимает ее до требуемой плотности.

В противном случае - вам нужно немного увеличить гравитацию.

Наиболее вероятным постулатом является массивная не очень плотная планета - размером около газового гиганта - т.е. где-то между размерами Земли и Нептуна - ближе к Нептуну (посмотрите здесь раздел атмосферы плюс это для некоторых основных расчетов .). По сути, мы еще не знаем достаточно, чтобы быть точными, вы можете также строить предположения с относительной свободой.

Принцип заключается в том, что гравитация уменьшается по закону обратных квадратов с расстоянием от центра планеты, поэтому, если на поверхности 0,85G, то чем больше радиус планеты, тем выше вы сможете подняться над поверхностью до того, как гравитация уменьшится в достаточной степени. не иметь возможности удерживать атмосферу - чем толще может быть атмосфера и, следовательно, тем плотнее она будет на поверхности. TL-DR - чем больше планета, тем лучше.

Обратитесь к комментариям за идеями относительно митохондрий и производства водорода .

Или простая реакция иона алюминия V с гидроксильным радикалом вполне подойдет, если хотите — на земле есть много растений, которые накапливают алюминий , и он может стать основой защитной системы, такой как волоски кремнезема, найденные на крапиве двудомной, — вместо волосков глинозема.

Меньшая гравитация фактически не имеет значения. Выталкивающие силы не зависят от силы тяжести. Так что единственное, что имеет значение, это плотность вашей атмосферы.

Количество массы, которое может поднять данный объем водорода, равно разности масс между этим объемом водорода и эквивалентным объемом окружающего воздуха. Поскольку водород уже довольно легкий, если удвоить плотность атмосферы без увеличения давления, грузоподъемность на самом деле не удвоится, но очень близко! Вы бы сделали это, например, каким-то образом наполнив атмосферу более тяжелыми газами.

Создание атмосферы с преобладанием CO2, как на Венере или Марсе, а не с преобладанием N2, повысит плотность по сравнению с Землей примерно в 1,5 раза и немного увеличит вашу грузоподъемность.

Другой метод увеличения плотности состоит в том, чтобы просто увеличить давление. Это одновременно увеличит плотность водорода, но на деле оказывается, что математика упрощается — все сокращается, и получается, что умножение плотности газа соответствует точно пропорциональному увеличению грузоподъемности на единицу массы. объем . Итак, если вы начнете с практически земной атмосферы и увеличите давление до 20 бар, не меняя молекулярного состава, вы получите в 20 раз большую грузоподъемность из того же объема водорода. Но чтобы получить такой объем, нужно в 20 раз больше массы.в водороде... так что это все отмывка. Повышение давления на самом деле не помогает, за исключением того, что уменьшение требуемого объема уменьшает требуемую массу контейнера, так что оно немного помогает. Высокое давление означает, что более мелкие, менее массивные и более крепкие существа могут использовать аэростатический полет.

Еще одна вещь, которую следует учитывать, это то, что вы можете увеличить грузоподъемность, нагревая водород (уменьшая его числовую плотность и, следовательно, его абсолютную плотность ниже числовой плотности окружающего воздуха). Крупный организм мог бы эффективно согреваться солнцем, не прибегая к фотосинтезу, поднимаясь в течение дня и опускаясь ночью по мере остывания. Меньший организм, который мог бы существовать при давлении в 20 атмосфер, был бы менее способен использовать солнечное тепло (хотя вряд ли был бы неспособен), но был бы лучше приспособлен для защиты от потери тепла из подъемной камеры и, возможно, для перекачивания отходов. метаболическое тепло также превращается в подъемный газ.