¿Cómo viajarían a pie los humanos con el equipo apropiado por la superficie de la luna Titán de Saturno?

Teniendo en cuenta las características físicas de Titán (por ejemplo, la gravedad de la superficie, la presión atmosférica), ¿cuál sería el método de movimiento más eficiente para que un astronauta recorra la superficie de Titán a pie?

¿Sería un movimiento de salto o salto? ¿O tendría más sentido caminar de alguna manera? No estoy seguro de cómo la fricción del suelo se acomodaría a eso.

Para el propósito de este experimento mental, supongamos que la humanidad tiene el equipo necesario para poner un astronauta en Titán y ropa protectora para permitir una seguridad razonable contra los peligros ambientales en la superficie.

Para mayor aclaración, la gravedad es de unos cómodos 1,352 m/s2 (0,14 g en comparación con la Tierra), lo que equivale a 0,85 lunas. La presión superficial es de 146,7 kPa, que se compara con 1,45 atm (Tierra).

En términos de eficiencia, se reduciría a cuánto trabajo tendría que hacer el cuerpo humano para lograr una velocidad "óptima", teniendo siempre en cuenta la seguridad de los humanos que atraviesan el paisaje ante todo.

¡Gracias de antemano!

La gravedad de la superficie de Titán se acerca a la Luna, por lo que lo que veríamos es como lo que pudimos ver en los amplios alunizajes de los años 70.
+1¡Gran pregunta! Cambié "viajar" donde tenía "navegar" porque la navegación es una pregunta excelente pero diferente de lo que está preguntando. Casi comencé a escribir una respuesta explicando cómo podían navegar literalmente. De hecho; ¿Por qué no considerar publicar una segunda pregunta sobre varios métodos que podrían usar para navegar del punto A al punto B si (por ejemplo) no tuvieran un mapa adecuadamente detallado y actualizado?
No estoy seguro si viajar a pie sería la forma más eficiente de moverse en Titán. El vuelo propulsado por humanos podría ser mucho más rápido y divertido.
@peterh, la diferencia con la Luna es que Titán tiene una atmósfera bastante densa. Sospecho que sería difícil obtener suficiente tracción del suelo para avanzar contra la resistencia del aire.
@SteveLinton La presión superficial es de alrededor de 1,5 atm, por lo que es como en la Tierra. En velocidades de movimiento normales, la resistencia del viento es insignificante, al igual que en el vacío, donde es cero. Por cierto, el arrastre es proporcional a la velocidad, por lo que no hay arrastre que evite moverse por completo. A lo sumo, lo haría más difícil, al igual que no puedes correr bajo el agua. Pero, teniendo una atmósfera más o menos tan densa como la de la Tierra, ni siquiera existiría este efecto.
@peteh, la temperatura es tres veces más baja, por lo que la densidad será unas 5 veces la de la Tierra. No sé acerca de la viscosidad, pero dado que también tiene solo alrededor de 1/7 del peso para darle tracción, creo que podría haber un riesgo real de que se empuje del suelo y en lugar de un largo salto o deslizamiento como te subirías a la Luna, te detendrías bastante rápido (como un globo de fiesta lanzado) y caerías lentamente al suelo. Puede que me equivoque, pero no creo que sea obvio de ninguna manera.
Es probable que una mayor sustentación debido a una mayor densidad supere una mayor resistencia, especialmente con una gravedad tan pequeña. De hecho, volar en Titán parece estar en algún punto entre volar en la atmósfera de la Tierra y "volar" en el agua de la Tierra.
Lo del vuelo suena divertido, sin embargo, la menor gravedad de Titán se verá completamente contrarrestada por el peso de todo el equipo que el humano necesita para que Titán no la mate.

Respuestas (1)

Dependiendo de su traje ambiental, probablemente sería muy parecido al modo de elección de los astronautas del Apolo en la luna.

Digo "dependiendo de tu traje ambiental" porque el ambiente en Titán es muy diferente al de la luna. Cierto, la aceleración gravitatoria es más o menos la misma, pero un traje ambiental de Titán no tendría que proteger contra el vacío y tendría que proteger contra el frío extremo: Huygens midió una temperatura superficial de 94 K, consistente con las mediciones de radiociencia en otros lugares. ubicaciones. El aislamiento contra una diferencia de temperatura tan grande probablemente sería voluminoso, pero podría ser relativamente liviano en comparación con la estructura necesaria para contener ~ 1/3 de presión atmosférica.

Los comentarios han mencionado la alta densidad atmosférica y la resistencia resultante. Calculo una densidad de ~5,3 kg/m^3, aproximadamente 4 veces la de la superficie de la Tierra en un día de 0 °C. A velocidades muy bajas , la resistencia es aproximadamente proporcional a la velocidad, pero a velocidades moderadas es como la velocidad al cuadrado .

Asumiendo mi densidad calculada, una velocidad de 1 m/s (~2.24 MPH) y una persona con un coeficiente de resistencia multiplicado por el área de resistencia (traje incluido) de 1/2 m^2, la fuerza de resistencia sería ~2.6 N , en comparación con ~0,63 N aquí en la Tierra. Aunque más grande, esto sería apenas perceptible. No imperceptible, pero no lo suficiente como para que sea un impedimento. Si esa persona y su traje pesan 100 kg, la fuerza de gravedad sería ~135 N, por lo que la fuerza de arrastre es ~1/50 de la fuerza gravitacional. Caminar normalmente no sería difícil.

A no ser que , como ocurría con Apollo, un traje voluminoso haga más esfuerzo a la marcha normal, debido al esfuerzo que supone doblar las piernas. En ese caso, el "salto" es más cómodo.

¿Puede agregar algún tipo de enlace que muestre cómo hizo sus cálculos y también por qué el arrastre sería más lineal que cuadrático a baja velocidad? (Todavía necesito saber cómo calcular una curva de calibración para mi anemómetro de pelota de ping-pong inspirado en Phoenix Lander) ¡Gracias!
¡Interesante! Caminar con un paso normal parecería posible, si no fácil teniendo esto en cuenta, pero ¿qué pasa con velocidades más altas? Si, digamos, el traje lo permite, ¿sería posible que el astronauta pudiera correr? Supongo que el control del cuerpo se vería muy afectado por el astronauta debido a los movimientos más extremos de las extremidades necesarios para realizar un movimiento de carrera, pero tal vez me equivoque.