Comercio interestelar: ¿qué tan fácil sería encontrar fuentes de agua potable en el espacio?

El fondo:

Voy a hacer una serie de preguntas que serán relevantes para formar una especie de imagen del comercio espacial humano.

Digamos que las civilizaciones humanas basadas en la Tierra han descubierto una serie de puertas de salto antiguas que les permiten viajar dentro de una red interestelar grande y variada.

No hay muchas pistas, además de las puertas de salto, sobre quién dejó atrás este sistema. Por el momento, asumo que no hay sesgo en el tipo de sistemas incluidos en la red: es decir, no son como los sistemas con planetas como la Tierra que constituyen la mayoría de los planetas en la red. Por lo tanto, los "tipos de sistemas" tienen aproximadamente la misma probabilidad de ocurrencia que si uno simplemente estuviera tomando una sección transversal del espacio y escaneándola.

Dicho de otra manera, las puertas simplemente conectan una gran cantidad de sistemas estelares cercanos, en lugar de una gran cantidad de sistemas estelares útiles.

Si bien existen humanos modificados genéticamente en este "universo", aún no se han encontrado extraterrestres no humanos conscientes.

La pregunta:

¿Qué tan fácil sería encontrar agua potable en el espacio? ¿Pueden los barcos que pasan simplemente "minar" los cometas de hielo en busca de agua (quitar trozos de hielo y derretirlos, et voila!)? ¿O es que, si bien es bastante común encontrar agua, se necesitaría infraestructura para separarla de otras cosas con las que podría encontrarse, haciéndola utilizable para los humanos?

Pregunto para determinar si viajar a través del espacio es similar a viajar a través de los desiertos: pocas fuentes de agua potable y "paradas de descanso de caravanas" como estructuras son una pieza de infraestructura importante, si no absolutamente necesaria.

Respuestas (5)

Hay fuentes como los cometas, pero, por supuesto, es razonablemente peligroso acercarse a ellas. Aunque tener algún tipo de primicia podría funcionar para seguir un cometa y 'atrapar su cola'.

Aunque el agua es muy reciclable y aunque parte se perderá en el espacio a través de diferentes medios, un "reabastecimiento" de agua no debería ser una necesidad extremadamente común. La necesidad más común podría ser recoger hidrógeno y otros elementos para usarlos como propulsor para el barco. captura en la parte delantera y envía la parte trasera a altas velocidades.

Pero en cuanto al agua, es agua y un buen sistema de filtración puede purificarla. Incluso si no puede encontrar H2O, si puede encontrar Oxígeno, es oro, ya que el Hidrógeno está en todas partes, especialmente alrededor de los gigantes gaseosos. Nuestro sistema solar tiene agua en la Luna, Marte, Europa y cometas en cantidades lo suficientemente grandes como para que podamos detectarla desde aquí. Por lo tanto, salvo accidentes por emergencias entre el uso del cuidado y el reciclaje, un barco no debería tener una necesidad inminente, aunque tener cuidado, llenar y saber dónde están las fuentes de agua en cualquier viaje/ruta sigue siendo una muy buena idea.

EDT: Después de leer una de las otras publicaciones, resulta que el oxígeno es el tercer elemento más común en el universo, y las estrellas grandes pueden tenerlo en los vientos solares. Por lo tanto, podría recogerse con hidrógeno mientras viaja interplanetariamente en un sistema solar. Aunque creo que encontrar una fuente más concentrada sería más útil.

Sí, hay mucho hielo de agua en el sistema solar. Anillos, asteroides, cometas, lunas, etc. Encontrar hielo de agua no es difícil, pero purificarlo puede requerir algo de trabajo, ya que podría mezclarse con cualquier cosa.

no gastas agua

Bueno, técnicamente puedes (por ejemplo, si lo usas como propulsor de alguna manera); pero los procesos biológicos normales: el soporte de la vida humana, la agricultura y todo lo demás, solo reciclan una cantidad fija de agua. En un sistema cerrado, generalmente no necesita nuevos suministros de agua, sino que recicla el existente.

Limpiar el agua que ya está en su sistema es más barato y más simple que limpiar el agua "encontrada" en otro objeto espacial y no tiene que ir a buscarla. Así que la principal fuente de agua potable es el agua que era potable ayer.

Necesitaría nuevas fuentes grandes de agua solo si espera que su colonia (y, por lo tanto, su biomasa) crezca, pero se puede mantener un barco o colonia existente sin esa fuente durante mucho, mucho tiempo. Esencialmente, solo necesita reemplazar el agua que perdió en algunos accidentes o daños en su barco. Limpiar su agua existente es tecnológicamente simple y el requisito principal es solo una fuente confiable de energía.

Un buen ejemplo son nuestras naves espaciales existentes. Incluso en la ISS actual, no hay posibilidad de que traigamos agua nueva todo el tiempo: el agua que beben los astronautas se recicla.

El agua no puede simplemente "reciclarse" al 100% de eficiencia. Una parte se pierde en la atmósfera y otra parte pasa a los organismos, y no se libera hasta la muerte. Si simplemente "recicla" su agua existente, la perderá lentamente a medida que sus plantas y personas la consuman, o se pierda en el aire, o se pierda en tuberías y desagües, o se derrame en el piso, o se contamine - hasta que sí , tiene la misma cantidad de agua, pero no se puede utilizar.
El agua de @Zxyrra "perdida en la atmósfera" y el agua derramada en el piso (y eventualmente evaporada en el aire) es una fuente principal de agua reciclada, como en el ejemplo real de ISS, donde el agua se elimina del aire. Ese es el punto: suponiendo que su colonia no crezca y tenga el mismo peso de personas que el año pasado, sus plantas y personas no consumen agua. El agua absorbida por las plantas es consumida por las personas; exactamente la misma agua es luego sudada y orinada por las personas, y exactamente la misma agua es reciclada y utilizada para beber y regar las plantas, nuevamente, para siempre.
Eso ayuda a aclarar, gracias. & Nunca quise decir que se "consume" ya que la materia no se crea ni se destruye, pero si la población quiere aumentar, lo cual, aunque no es necesario, puede ser deseado, una cantidad cada vez mayor de agua quedará atrapada en los cuerpos humanos antes de la descomposición; las necesidades de agua aumentarán con el tiempo y es posible que una reserva no coincida
Se mencionaron las crecientes necesidades de @Zxyrra con una colonia en crecimiento. Cualquier roca tiene casi un 40% de oxígeno en masa, júpiter está compuesto de hidrógeno en un 90%, por lo que no hay problemas para obtener toda el agua que necesita, costará energía, pero ¿por qué no?
@Peteris: para comentar sobre su ejemplo de ISS, definitivamente tienen menos del 95% de eficiencia. Como se mencionó aquí, SI la ISS pudiera alcanzar una eficiencia del 95%, creen que el agua que se encuentra en los alimentos sería suficiente para permitirles detener el envío en el agua misma. Sin embargo, continúan enviando agua hacia arriba. No sé cuánto, pero está en todas las listas de carga. Es muy poco realista suponer una eficiencia del 100 % en cualquier sistema, o incluso una eficiencia cercana al 100 %.

Buena preocupación principal, agua. Asumiré que el tamaño de la abertura en sus puertas de salto limita el tamaño de las naves que pasan a través de ellas. Eso descarta que llevemos grandes cantidades de agua con nosotros y nos deja a merced del agua que encontramos en el camino.

Mi gran preocupación sería la radiación. Probablemente podamos filtrar la mayoría de las impurezas materiales del hielo espacial derretido, pero si brilla en la oscuridad, todas las apuestas están canceladas. Al menos seríamos capaces de determinar que el agua no es pura y arrojarla al espacio, pero sería un poco como agua de mar. Una vez que su tripulación tenga suficiente sed, lo beberán de todos modos.

Ese es un buen punto, que debo aclarar: "Asumiré que el tamaño de la abertura en sus puertas de salto limita el tamaño de las naves que pasan a través de ellas". Suponga lo contrario: hay otras preocupaciones que determinan el tamaño del barco, pero no las puertas de salto.
No pensé que el agua estuviera contaminada con partículas radiactivas, así que +1 por eso.
@user89: No sería tan difícil purificar químicamente el agua (me viene a la mente la destilación). Solo si el contaminante es, por ejemplo, agua superpesada (es decir, óxido de tritrio), no tendrá ninguna posibilidad, ya que es químicamente equivalente al agua. Pero dado que el tritio tiene un tiempo medio de unos 12 años, no habrá mucho en el espacio. Otra preocupación es que el agua destilada es perjudicial para la salud si se consume en grandes cantidades.
¿No podrías "desdestilarlo" agregando oligoelementos nuevamente?
La radiación en su mayoría no es un problema: desde una perspectiva química, no hay una diferencia real entre filtrar algo como el uranio disuelto y filtrar el arsénico o el plomo disueltos.

Recuerde que los viajes espaciales ocurren a velocidades extremadamente altas y que las unidades basadas en reacciones consumen una gran cantidad de combustible. La mayoría de las naves espaciales llevarán suficiente combustible para (1) acelerar al comienzo del viaje a una velocidad muy alta y (2) desacelerar al final del viaje para que no se estrellen.

A menos que sus naves estén usando algún tipo de propulsión sin reacción, se están moviendo demasiado rápido más allá de esos asteroides, y simplemente no vale la pena gastar el combustible para igualar las velocidades con el asteroide y el agua de la mina. Es mucho más barato llevar el agua contigo.

Afortunadamente, como señaló otra respuesta, en realidad no gasta agua durante los viajes espaciales, por lo que no es probable que se le acabe.

Los factores limitantes para la construcción naval generalmente son su tamaño y peso. Ahora, con un pilotaje inteligente, una pequeña nave podría acoplarse a un asteroide más grande y convertir ese trozo de hielo en una gran parte de su casco, básicamente todo, excepto los motores y el soporte de mentiras, extraído de la cosa. En marcha, esto le da a nuestro barco una cantidad excedente de agua para ser utilizada como masa de reacción para los motores, pero también aumenta mucho el tamaño y el peso.

Eliminar las impurezas del hielo es bastante simple con procesos físicos y químicos, y el agua en sí tiene muy pocas posibilidades de ser radiactiva (el deuterio, el tritio y los isótopos de oxígeno radiactivo no son muy estables), por lo que el agua limpia del hielo espacial sería bastante segura. para el consumo, una vez que se vuelven a poner algunas sales, que a su vez se pueden procesar a partir de los excrementos humanos. Si quiere hacer un esfuerzo adicional: divida el agua en hidrógeno y oxígeno y simplemente quémela para obtener vapor de agua y calor (¿tal vez incluso use este método para calentar el barco? Menos interacción con materiales posiblemente radiactivos si solo toma el energía eléctrica del generador y generar con él un combustible para la calefacción). Y la mayor parte del agua extraída del asteroide irá directamente a los motores de todos modos,

Pero si quiere un equivalente: siempre que logre agarrar un asteroide cerca de su punto de partida, puede viajar durante posiblemente cien años sin quedarse sin agua, incluso si la usa a una tasa del 1% por año como combustible, mientras que las pérdidas por otras razones son insignificantes (que es una especie de estimación para los barcos de generación).

Si no necesita agua para convertirla en combustible/masa de reacción, realmente no necesita llevar tanta agua con usted, y sería más parecido a un crucero moderno: asegúrese de empacar lo suficiente para que su agua las plantas de limpieza pueden permanecer en línea todo el tiempo y todavía tiene una sobrecarga en agua dulce.

Siente el motor de movimiento perpetuo tipo 1 en este; el lado oscuro de la Fuerza son ellos.