¿Cuáles serían los desafíos para un asentamiento inmerso en fluorocarbono líquido en Marte?

El perfluorononano es un fluorocarbono con una densidad de 1,8 g/mL y un punto de fusión de -16⁰ C.
Según este artículo, tiene una presión de vapor de alrededor de 0,7 kPa a 15⁰ C, por lo que en las regiones de baja altitud en las latitudes del norte de Marte donde se espera hielo justo debajo de la superficie, el perfluorononano debe ser en su mayor parte sólido y cuando es líquido, apenas se evapora en la atmósfera.

Como ejemplo, un pequeño cráter en forma de cuenco con una profundidad de 20 m podría contener un lago de perfluorononano de 14 m de profundidad que tendría una presión de alrededor de 1 atm en el suelo del cráter.
Para usar lo menos posible de la costosa sustancia, un iceberg, que en su fondo tendría más o menos la misma curvatura que el cráter en forma de cuenco, podría flotar sobre él, con gran parte de su masa debajo de la superficie.
La cantidad del iceberg sobre la superficie líquida podría ajustarse de manera que entre el suelo del cráter y el fondo del iceberg hubiera espacio suficiente para albergar un asentamiento, mientras que el espacio entre los lados del iceberg y los lados del cráter haría posibles las entradas desde la superficie.

Algunas de las ventajas de tal asentamiento frente a uno al aire libre en la superficie de Marte serían:

  • ¡Agua (hielo) a mano en grandes cantidades!
    El centro del techo de hielo podría tener una forma de cúpula que permitiría que el agua líquida flotara en su interior sobre el fluorocarbono más pesado.

  • Los fluorocarbonos tienen buenas propiedades de aislamiento térmico y altas emisividades, lo que significa que la radiación térmica del calor residual del asentamiento se irradiaría de vuelta. Eso permitiría mantener una temperatura ambiente justo por debajo del punto de congelación del agua, frente a los muy por debajo de -60°C en la superficie en las latitudes mencionadas anteriormente.

  • la presión ambiental del líquido sería de 1 atm., por lo que no sería necesario usar trajes espaciales para ir de un edificio a otro, ¡tal vez ni siquiera equipo de buceo para este fluorocarbono en particular !

  • No es necesario un material de construcción especial que deba proteger contra los micrometeoritos y la radiación ultravioleta.

  • Los edificios no tendrían que ser herméticos en la superficie sobre la que se encuentran debido a la igualdad de presiones del aire interior y del líquido ambiental.

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Estoy bastante seguro de que esta idea en particular es menos práctica que simplemente construir un asentamiento lleno de aire con mucho regolito o hielo en el exterior de los edificios (para aislamiento y protección contra la radiación). El regolito y el hielo ya existen en cantidades casi infinitas en Marte, mientras que necesitarías sintetizar grandes cantidades de perfluorononano (para el ejemplo dado, creo que necesitarías más de 2 millones de litros).
@Pitto Buen argumento, por lo que importar grandes cantidades de perfluorononano de la Tierra sería uno de los principales desafíos.
@Cornelisinspace Lo que digo es que toda esta idea no es práctica. Si desea un asentamiento "al aire libre", puede obtener un efecto similar al encerrar un gran volumen en una cúpula y llenarlo con aire respirable. El domo protegería contra los rayos UV y actuaría como un invernadero, y los meteoritos serían un problema menor, ya que incluso la delgada atmósfera de Marte quemaría la mayoría de ellos (en la Tierra, los meteoritos se queman en la mesosfera, que es incluso más delgada que la atmósfera de Marte). en la superficie).
¿Estoy en lo cierto en que está proponiendo que las personas vivan en el fluorocarbono líquido (presumiblemente hiperoxigenado)? Eso sería una muy mala idea. Y si está proponiendo que el fluoro está atrapando una "burbuja" de aire, entonces las otras respuestas explican por qué eso no es práctico (tampoco).
Por cierto, el "iceberg" no será una cosa de fondo convexo. Así no es como funcionan las leyes de presión.
@CarlWitthoft Escribí "Los edificios no tendrían que ser herméticos", por lo que podrían ser cúpulas pequeñas con aire a 1 atm. ¿Por qué el iceberg de agua no podría cortarse en una forma de base convexa?
@Pitto Una cúpula al aire libre perdería mucho calor por radiación térmica y tendría que ser hermética en su contacto con la superficie, de lo contrario, también tendría que construirse un piso artificial.
@Cornelisinspace, un hábitat de Marte probablemente tendrá que enfriarse activamente de todos modos, es poco probable que la radiación térmica pasiva a través de una cúpula rechace suficiente calor. En cuanto al piso, ¿qué le hace pensar que un líquido de fluorocarbono será menos exigente que una mezcla de gas oxinitrógeno? Al menos el oxinitrógeno que se filtra a través de grietas/poros en el suelo se puede reemplazar fácilmente. ¿Qué te hace pensar que el polvo no se suspenderá en el líquido PFC? Y si está llenando los edificios con aire, ¿por qué necesitaría PFC afuera? ¿Por qué no simplemente conectar los edificios directamente?
@ChristopherJamesHuff "... es poco probable que la radiación térmica pasiva a través de un domo rechace suficiente calor". , ¿ tiene alguna evidencia para esa afirmación ? El líquido de fluorocarbono no será exigente en absoluto, no se filtrará en el subsuelo congelado y puede filtrarse en los edificios debido a la presión del aire de 1 atm. equilibrará con la presión de la altura de la columna de líquido. Tienes razón, bien podría ser que el polvo estuviera suspendido, quitaré esa afirmación de la pregunta. Sí, de hecho, puede conectar los edificios y entonces no se necesitarán trajes espaciales.
@CarlWitthoft Si piensas "Así no es como funcionan las leyes de presión", ¿por qué no lo pruebas con una respuesta?

Respuestas (1)

Como esta pregunta aún no tiene una respuesta real, supongo que intentaré resolverla. Los desafíos de un asentamiento en perfluorononano líquido en Marte serían:

  • La dificultad de conseguir perfluorononano en Marte. Hay muchas propuestas para usar los recursos locales para producir otras cosas , como combustible para cohetes y oxígeno, pero absolutamente nada para el perfluorononano. No he podido encontrar ninguna información sobre la síntesis de perfluorononano, pero supongo que es más complejo que producir algo como el oxígeno, ya que es una molécula más grande (como mínimo, necesitarías extraer minerales que contengan flúor ). Y puedes olvidarte de importarlo desde la Tierra: enviar cualquier cosa desde la Tierra a Marte ya es bastante difícil, no quieres complicar tu tarea importando cosas que no necesitas.
  • El perfluorononano es un irritante para la piel, los ojos y el tracto respiratorio . No suena como algo que le gustaría respirar (tenga en cuenta que los PFC propuestos para la respiración líquida son perfluorohexano y perfluorooctano).
  • Como tiene una densidad mayor que el agua, ofrecería aún más resistencia al movimiento que el agua. Los colonos de Marte necesitarían desperdiciar mucha energía simplemente moviéndose.
  • Hay formas mucho más prácticas de hacer las mismas cosas. Una cúpula llena de aire puede brindarle un efecto invernadero y protección UV sin obligarlo a nadar en un líquido denso, y la atmósfera de Marte protegería la cúpula de los micrometeoritos. Se han propuesto PFC para terraformar Marte , esto es cierto, pero esto implica esparcir PFC gaseosos sobre el planeta, no usar PFC líquidos para calentar solo un pequeño asentamiento.
¿Cuáles serían los desafíos para un asentamiento inmerso en fluorocarbono líquido en Marte?
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