¿Cuál es la composición atmosférica de Venus a las 34 millas (50 km) de altitud del programa HAVOC propuesto?

No lo estás pensando demasiado, pero no es un problema. El concepto importante es el de ' homósfera ', que es la parte de la atmósfera donde está bien mezclada por la turbulencia. Esta es la parte a la izquierda del diagrama que muestra, donde puede ver que las proporciones de los diversos gases constituyentes de la atmósfera no cambian con la altura.

(No es del todo el caso que las proporciones no cambien: por ejemplo, la concentración de ozono varía con la altura: esto sucede porque el ozono solo se produce a ciertas alturas y tiene una vida media bastante corta, por lo que nunca tiene tiempo para volverse bien). El vapor de agua también varía con la altura.)

Hay un lugar en la atmósfera llamado homopausa , que es el lugar donde la difusión debido a la turbulencia en la atmósfera se vuelve lo suficientemente pequeña como para que la difusión molecular se vuelva más importante. Por encima de este punto, las proporciones de varias especies en la atmósfera dependen de la difusión molecular y de su peso atómico. La homopausa en la atmósfera de la Tierra está aproximadamente a 100 km y, de hecho, puede leerla en el diagrama que incluyó.

Lo importante para esto es que la homopausa ocurre cuando la atmósfera tiene una densidad lo suficientemente baja como para que la turbulencia se vuelva tan relativamente débil que deja de importar. ¡Por definición, esto está por encima del punto en el que podría flotar algún objeto lleno de aire que podría respirar!

No sé la altura de la homopausa en Venus: este resumen habla de que está entre 129 y 140 km, pero ese es un artículo antiguo y también solo puedo encontrar el resumen: probablemente haya información más actual.

Sin embargo, lo importante es: si puedes llevar algún tipo de globo a una altura determinada, esa altura está por debajo de la homopausa, prácticamente por definición.

Consulte también la respuesta de Tom Spiker , que tiene referencias mucho más detalladas que esta.

Esta no es una respuesta independiente, sino una adición a la respuesta de tfb; pero dado que proporciono varias referencias, una con una URL bastante larga, no funcionaría bien como comentario.

La altitud de la homopausa en Venus no es una constante. Varía con la latitud, la "hora del día" (longitud con respecto al punto subsolar) y la actividad solar. Este resumen muestra un ejemplo de parte de esa variabilidad. Tenga en cuenta que esta es solo una muestra de la variabilidad; puede salirse del rango mostrado.

Pero como dice tfb, en todos los casos está muy por encima de las altitudes propuestas para los vehículos suspendidos por globos. La variabilidad observada en la composición atmosférica de Venus es el resultado de múltiples fenómenos, como el aumento de la temperatura con la profundidad por debajo de la tropopausa y las reacciones químicas resultantes de los rayos UV e IR solares en la estratosfera y por encima. El artículo de Wikipedia tiene buena información, y la lista de referencias incluye muchos artículos académicos que profundizan en los detalles.

Un ejemplo de variación de la composición impulsada por la temperatura es el ácido sulfúrico al que alude GdD. Es estable a las altitudes propuestas, pero la atmósfera se calienta a medida que desciende de la tropopausa. Este resumen (¡y muchos otros!) y el artículo de Wikipedia indican que por debajo de los 35 km de altitud, la temperatura es lo suficientemente alta como para descomponer el ácido sulfúrico en SO3 y H2O.

En las altitudes de las nubes, hay muchas cosas que no sabemos sobre la composición de la atmósfera de Venus. Por ejemplo, en o cerca de las cimas de las nubes hay algo que absorbe los rayos UV pero su composición aún se desconoce, aunque ha habido algunas sugerencias, incluida la biología (!), Ninguna es universalmente aceptada.

Dicho todo esto, las altitudes propuestas se encuentran en la región de mezcla turbulenta de la atmósfera, por lo que las proporciones relativas de los componentes principales (CO2 y un poco de N2, con todo lo demás también) son prácticamente constantes.