¿Es posible colonizar planetoides usando lagos de perfluorocarbono?

¿Es posible colonizar planetoides usando líquido respirable como los perfluorocarbonos (PFC) con oxígeno disuelto y llenando cráteres y depresiones con él en lugar de construir hábitats aislados?

Creo que esto requeriría mucho menos oxígeno que crear una atmósfera respirable y, al mismo tiempo, no limitaría a los colonos al interior de sus viviendas.

Además de la respiración líquida, los fluorocarbonos tienen otras maravillosas propiedades:

  • Son dieléctricos muy potentes a diferencia del agua, por lo que no hay cortocircuito.
  • Tienen un peso elevado por lo que pueden formar una atmósfera donde no hay suficiente gravedad para mantener una atmósfera de gases más ligeros.
  • Para terraformar un planeta: los PFC no se fotodisocian, tienen la mayor vida útil en la atmósfera, son los gases de efecto invernadero más potentes (el tetrafluorocarbono es 6500 veces más potente que el CO2), lo que permite calentar planetas como Marte (esto ya se ha sugerido). ).
  • Los PFC se pueden utilizar como sustitutos de la sangre y tienen propiedades anestésicas. Los PFC ricos en oxígeno ayudan a curar heridas. También se utilizan para almacenar órganos vivos para trasplante.
  • Algunos PFC son extremadamente hidrofóbicos.

Como sugiere uhoh en un comentario, un escenario para un entorno líquido respirable es "caminar en el techo":

si la gravedad local fuera gramo ′ y el perfluorocarbono tenía una densidad de 1,6 gramo / C metro 3 entonces estarían caminando en el techo sintiendo una "gravedad" de 0.6 gramo ′ .

editar: aquí hay un ejemplo de un "caminante sobre hielo" invertido tan flotante: comienza a las 03:27:

¿Qué pasa con la temperatura?
"... no limitaría a los colonos al interior de sus viviendas". Pero se convertirían en charcos atados. Siempre limita..
Los perfluorocarbonos aún necesitarían tener una concentración de oxígeno lo suficientemente alta como para permitir la respiración. ¿Realmente requeriría menos oxígeno total que una atmósfera de gas con el mismo volumen que el "charco"? ¿También requeriría un recipiente a presión para evitar que se evapore? (a menos que haga mucho frío, y luego, como @OrganicMarble ya señaló ...)
@uhoh puedes hacer una atmósfera de gas de este volumen solo construyendo compartimentos cerrados. No puedes hacerlo al aire libre. El charco puede tener una capa de agua en la parte superior que sería hielo en el vacío y protegería el charco.
¡Me gusta eso! He caminado, pescado en el hielo e incluso he conducido en lagos cubiertos de hielo. Puede ser aterrador y ruidoso cuando se agrieta, pero cuando alcanza los 15 cm o más, es bastante confiable. Dado que los perfluorocarbonos son mucho más densos que el agua, el hielo/agua flota naturalmente. Eso deja la parte de "mucho menos oxígeno". ¿Estás pensando que los PFC se pueden hacer en el lugar, pero el oxígeno es difícil de conseguir? Todavía no entiendo la ventaja.
@Andrew Thompson, esto es lo mismo que estar atado a una isla en la Tierra.
@uhoh además de la respiración líquida, los fluorocarbonos tienen otras propiedades maravillosas. Son dieléctricos a diferencia del agua, por lo que no hay cortocircuito. Tienen un peso elevado por lo que se pueden utilizar para atmósfera artificial en cuerpos que no guardan otros gases. No son fotodisociados, tienen el mayor tiempo de vida en la atmósfera, son los gases de efecto invernadero más potentes, el tetrafluorocarbono es 6500 veces más potente que el CO2, lo que permite calentar planetas como Marte (esto ya se ha sugerido). Si estuviera escribiendo un juego de computadora, expresaría el costo de la terraformación en un solo recurso, los fluorocarbonos.
Esos son puntos interesantes. ¿Considerarías agregar eso a la pregunta? Las personas a menudo se saltan la lectura de los comentarios para que sean más visibles.
@kim holder también son poderosos refrigerantes, los más utilizados en la Tierra ya, por lo que pueden usarse no solo para calentar, sino también para refrescarse, aunque de una manera diferente. También pueden servir como sustitutos de la sangre. No puedo conectarlo con la terraformación, pero imagine que tiene una herida y sangra, y toma una jeringa, toma el líquido que lo rodea y lo inyecta en un vaso sanguíneo. Todo está bien. Tal vez en tales inyectores automáticos medianos puede que la respiración no sea necesaria en absoluto.
ok por favor ordene 10 6   k gramo para mí lo antes posible! Pero para esta pregunta, ¿puede ser más específico? ¿Puedes proponer algo más claro y preguntar algo como "cuáles serían los desafíos más difíciles..."? En este momento es difícil construir una respuesta clara. Si su pregunta es "¿sería posible?" entonces sí, por un cuatrillón de dólares, sí. Pero esa no es realmente una pregunta/respuesta útil.
"esto es lo mismo que estar atado a una isla en la Tierra". ¿Nunca has oído hablar de 'barcos'?
@Andrew Thompson, no hay nada que pueda evitar que las personas fabriquen "barcos" de fluorocarbonos. También ampliar la zona habitable sería muy sencillo: basta con inundar un valle o cráter con este líquido y un poco de agua. Más fácil que construir islas artificiales o barcos.
"Tienen un peso alto, así que..." Los humanos con una densidad de alrededor de 1 g/cc tendrían que trabajar para dejar la capa de hielo de agua en la parte superior. "gases de efecto invernadero más potentes" ¡Ups! Ahí va la capa de hielo. Mi opinión es que esta idea crea más problemas de los que resuelve y más limitaciones que oportunidades.
@Andrew Thompson, su efecto como gases de efecto invernadero no está relacionado con su uso para la respiración líquida. El hielo (y el agua) son menos densos que los fluorocarbonos, así que cuál es el problema, estará naturalmente encima.
Pero una vez que el efecto invernadero proporcione suficiente calor para que los humanos sobrevivan cómodamente (por ejemplo, 20 ℃), la capa de hielo (sobre la que estaban 'parados' aunque boca abajo) se derretiría.
@Andrew Thompson Los fluorocarbonos como gases de efecto invernadero se pueden usar en lugares como Marte. Los fluorocarbonos como respiración líquida se pueden usar en lugares como Ceres. Los fluorocarbonos como refrigerantes se pueden usar en lugares como Mercurio. Tienen múltiples aplicaciones.
"Los fluorocarbonos como respiración líquida se pueden usar en lugares como Ceres". Pero como he estado tratando de señalar, serían totalmente poco prácticos en 'charcos'. Sin capa de hielo, hierven. Capa de hielo, demasiado fría para los humanos que flotarían naturalmente sobre el líquido denso (y, por lo tanto, serían presionados contra la capa de hielo). Estás sobre o bajo pensando esto, o ambos. Pero en cualquier caso, estoy harto de discutir cuando obviamente no entiendes el punto. Mucha suerte con tus charcos. Me voy de aquí.
@Andrew Thompson nada prohíbe calentar viviendas locales como lo hacemos en la Tierra.
@AndrewThompson, los humanos son inteligentes: después de golpearse la cabeza varias veces, los humanos giraban y luego simplemente caminaban sobre la parte inferior del hielo. Si la gravedad local fuera gramo ′ y el perfluorocarbono tenía una densidad de 1,6 gramo / C metro 3 entonces estarían caminando en el techo sintiendo una "gravedad"' 0.6 gramo ′ . Los barcos serían pequeños rastreadores/rovers que se asientan sobre el hielo con bandas de rodadura de goma. Cuando quieren subirse a un bote, compran un agujero para pescar en el hielo y abren un agujero debajo del rover. Ellos "saltan" (hacia arriba) hasta que sus piernas están en el rover (pegadas al hielo por el agua que rezuma) y luego se abren camino.
@AndrewThompson un poco como esto: i.stack.imgur.com/p2LXb.jpg excepto que estarían los perfluorocarbonos y un bote sobre el agujero en lugar de agua. Podrías usar uno de esos trajes para mantenerte caliente (solía hacerlo, pero no se ve tan bien), pero respirar líquido frío es mucho más escalofriante que respirar aire bajo cero. Creo que necesitaría un intercambiador de calor externo, o simplemente una manguera colgante hacia abajo (con peso) para poder inhalar las cosas más cálidas debajo (¿arriba?)
La flotabilidad no funciona como la gravedad. Si está sumergido en un líquido denso, es posible que pueda caminar sobre el techo, pero la sangre aún se le subirá a la cabeza.
@KeithThompson Necesito que se me suba un poco de sangre a la cabeza para pensar en eso... Listo, ¡no! Creo que eso no está bien. Lo que describiste sería cierto si fuéramos recipientes a presión rígidos sellados, pero somos bolsas feas muy blandas de agua en su mayoría , y el gradiente de presión vertical del perfluorocarbono (debido a la gravedad gramo ′ ) existirá en todo nuestro cuerpo también. El problema ocurre en la Tierra en el aire porque es menos denso que nosotros.
@KeithThompson Al bucear en agua, de la misma densidad que nosotros, puedes flotar boca abajo todo el día y la sangre no se te sube a la cabeza. En perfluorocarbonos densos, irá a los pies con seguridad. Imagina lo que pasaría si uno de nuestros exploradores se cortara el pie. Su sangre de baja densidad saldría por el agujero y cubriría la parte inferior del hielo, asentándose sobre el perfluorocarbono. Somos como estos tipos (los calientes, de menor densidad), y si el exterior deja de moverse, el interior seguirá empujando hacia arriba hasta que recupere su densidad más fría nuevamente: youtu.be/jUv4Cid3OnE
@Anixx ¡echa un vistazo a esto! ¡Está caminando por debajo del hielo! youtu.be/HK5qnpDClRI?t=207
Uh... ¿qué tan común es el flúor en el espacio en comparación con el hidrógeno, el carbono, el oxígeno, el azufre o incluso el nitrógeno? ¿Hay realmente suficiente en algún lugar para tener lagos de fluorocarbono generalizados para empezar?
Problema menor: ¿cómo comes? ¿y beber?

Respuestas (3)

Idea intrigante. Examiné brevemente si las tierras bajas más bajas de Marte podrían contener atmósferas de CFC con una presión aceptable en el fondo, además de algo de oxígeno, CO2 y nitrógeno para los ecosistemas al aire libre. (Me inspiré en esto en parte por Mars de CS Lewis, que planteó gargantas muy profundas que albergaban una presión atmosférica razonable en sus elevaciones más bajas; pero también por los resultados geológicos de los rovers de Marte, que sugieren una gran cantidad de minerales de cloro y flúor en el suelo). Nunca se me ocurrió que podría haber lagos de un líquido respirable. Esto podría requerir algunas modificaciones en las personas (quizás prótesis) para mantener el líquido fuera de sus tractos gastrointestinales; tal vez también algo de neurocirugía para suprimir los reflejos nauseosos. Podría tener más sentido para fines agrícolas, con personas que visitan los campos sumergidos con equipo de buceo y similares.

Los fluorocarbonos son anestésicos naturales, no producen muchos reflejos nauseosos. Además, si contienen concentraciones más altas de oxígeno, ayudan a curar heridas. Las heridas a veces se tratan con fluorocarbonos con alto contenido de oxígeno. Esto se suma a sus maravillosas propiedades.
Al ser un anestésico natural es maravilloso si te vas a operar, no tanto si lo respiras las 24 horas del día.

Arnold Lande ha patentado un traje de buceo SCUBA que incorpora respiración de perfluorocarbono líquido. A la edad de 67 años que pasará a los 68 a finales de este año, estoy preparado para un desafío y una nueva aventura, por lo que consideraría probar la respiración líquida. Escuché por primera vez sobre la respiración con perfluorocarbono líquido hace décadas, por lo que este no es un concepto o aplicación nuevos [década de 1970].

https://scubadiverlife.com/human-fish/

¡Bienvenido al espacio! La estructura del intercambio de pila es preguntas y respuestas y su respuesta aquí se lee más como un comentario. La pregunta aquí era sobre el concepto de tener una gran reserva de perfluorocarobon oxigenado en lugar de una atmósfera gaseosa en un hábitat espacial.
He agregado algunos enlaces de apoyo, incluida la patente de Lande y algunos artículos al respecto. Siéntase libre de editar más y ¡Bienvenido a Space!

¡Sí, es posible, incluso es posible colonizar nuestra propia Luna con pefluorocarbonos!
El perfluorononano tiene un punto de fusión de -16⁰ C y una densidad de alrededor de 1,8 kg/L y, según el artículo Densities and Vapor Pressures of Highly Fluorinated Compounds at 60⁰ C, tiene una presión de vapor de alrededor de 8,5 kPa.
Eso significa que en la Tierra su superficie líquida necesitará una columna de agua de 85 cm para evitar que se vaporice. En la Luna, esa columna de agua tendría que ser 6 veces más alta (5,1 m) debido a la menor gravedad allí, pero, por supuesto, el agua se evaporaría rápidamente en el espacio.

¡ Pero también hay perfluorocarbonos sólidos !
El perfluorotetradecano tiene un punto de fusión de 103⁰ C y una densidad igual a la del agua por lo que a 6 m. una gruesa capa sólida sobre el perfluorononano podría evitar que el líquido se evapore en el espacio.

Tener una presión de 1 atm. en el fondo del lago de perfluorononano, tendría que ser de 30 m. de espesor con encima los 6 m. gruesa capa sólida de perfluorotetradecano.

Si a -16 C se solidifica, no me gustaría estar en medio en ese momento.
¿Te ayudaría si estás congelado en hielo?
@Anixx Por supuesto, debe tener una fuente de calor, en nuestra Luna podría ser de baterías almacenadas con energía solar que necesitarían calentar el espacio habitable durante las 2 semanas de noche fría.
Un tema importante que no parece ser mencionado todavía en esta página es que la respiración líquida es un trabajo duro. Sus pulmones necesitan mover un fluido que es ~ 1000 más denso que el aire, y hacerlo consume energía. Claro, el PFC puede tener una alta concentración de oxígeno, por lo que puede reducir su frecuencia respiratoria, pero aún necesita deshacerse del CO2 de manera oportuna.
¿Es posible colonizar planetoides usando lagos de perfluorocarbono?
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