¿Qué pasará con el gas liberado de la superficie de la Luna?

Cuando los humanos regresen a la superficie de la Luna, podría haber muchas circunstancias en las que se libere gas de los componentes presurizados. Algunos de los casos son los siguientes:

  • Liberación de gas del sistema de soporte vital de la Unidad de Movilidad Extravehicular de Exploración (xEMU)

  • Despresurización accidental, etc.

¿Qué pasará con el gas liberado de la superficie de la Luna?

Algunas de las posibilidades que se me ocurren son las siguientes:

  • Las partículas constituyentes del gas liberado alcanzarán una órbita estable alrededor de la Luna ( el comentario de @Ags1 sugiere que incluso moléculas más livianas pueden permanecer en las cercanías de la Luna. Anteriormente, pensé que las moléculas más livianas tendrían un RMS mayor que la Velocidad de escape de la Luna y escaparían a algún lugar (I no lo sé) y las moléculas más pesadas permanecen en la luna en una trayectoria suborbital. Sería genial si pudiera aclarar más este punto).

  • Puede contribuir a la formación gradual de la atmósfera de la Luna, aunque muy lentamente. (Después de leer las respuestas vinculadas a continuación (punta de sombrero para el comentario de @Uwe ), me di cuenta de que, aunque ocurre una acumulación de atmósfera, hay muchos otros factores que pueden anular este efecto. Por ejemplo, las partículas de alta energía del sol pueden desprenderse del atmósfera en gran medida.)

  • El gas escapado viaja hacia la Tierra y se combina con su atmósfera.[*]

  • Se acumula en Puntos de Lagrange Tierra-Luna.[*]

  • Se pierde en el espacio profundo.[*]

[*]:Las respuestas a las preguntas vinculadas a continuación no explican este punto claramente.

Sería genial si pudiera explicar cuál de las posibilidades anteriores (o algo que olvidé mencionar) sucede y el motivo.

Aunque esto parezca "sin sentido" para algunos, siento que debe haber una respuesta para ¿ Qué pasará con el gas liberado de la superficie de la Luna? ¿Adónde irá finalmente? ¿No es posible estimar su comportamiento en base a nuestra comprensión de la ciencia?

Preguntas relacionadas con respuestas útiles, mencionadas anteriormente:

Los refrigerantes bastante livianos como C2F6 o SF6 son bastante estables (por lo que persistirían durante un tiempo significativo en el entorno de radiación de la Luna) y son lo suficientemente masivos como para quedar atrapados por la gravedad de la Luna. Puedo ver que se están filtrando desde las bases lunares...
El Apollo EMU no usó aire, se usó oxígeno puro en un sistema de respiración de circuito cerrado. Así que no se liberó aire ni oxígeno de la EMU. Pero al despresurizar la cabina de los Módulos Lunares en preparación de un EVA se liberó algo de oxígeno. Esa liberación de oxígeno fue deliberada pero no accidental.
Gracias por la información @Uwe. Tengo curiosidad por saber qué pasará con el aire/oxígeno liberado por cualquier motivo deliberadamente/accidentalmente. Y los trajes espaciales a los que se hace referencia aquí son los trajes espaciales de la Generación Artemis, que ventilarán los gases residuales de sus sistemas de soporte vital.
¿Tiene alguna fuente de que los trajes espaciales de la Generación Artemis expulsen los gases residuales? ¿Qué son los gases residuales, el dióxido de carbono y el vapor de agua? El oxígeno se puede reutilizar para ahorrar mucho peso.
@Uwe, quise decir dióxido de carbono. Habrá dos depuradores de dióxido de carbono. El dióxido de carbono de un lavador estará expuesto al vacío mientras el otro hace su trabajo. Vi esto en este video de la NASA y en este video de Scott Manley. Lo siento, no sé la hora exacta en que dijeron esto. No tengo ningún recurso como texto. Puede referirse al video de Scott ya que es comparativamente corto.
No tengo tiempo para escribir una respuesta completa ahora, lo siento, pero puede encontrar tanto la física básica como algunas respuestas aplicadas aquí: islandone.org/Settlements/DegradeLunarVacuum.html Astra Aeronautica V21 pp183-187 1990

Respuestas (1)

Se midió durante la misión Apolo 14. El Paquete de Experimentos de Superficie Lunar Apolo (ALSEP) colocado en la superficie lunar por los astronautas tenía un sensor de concentración de gas.ingrese la descripción de la imagen aquí

Durante la última despresurización del LM se liberó algo de oxígeno. Pero el oxígeno se había ido en menos de 3 minutos. Entonces, el oxígeno abandonó el lugar de aterrizaje en la superficie lunar muy rápido. A una temperatura de 296 K, la velocidad media de las moléculas de oxígeno supera la velocidad de escape de la Luna.

ingrese la descripción de la imagen aquí

La velocidad de escape de la Luna es de 2,34 km/s, pero la velocidad de las moléculas es de unos 5 km/s. Suficiente para dejar la Luna para siempre. Pero la velocidad es demasiado pequeña para un escape del sistema solar (617,3 km/s) o la influencia gravitacional de la Tierra (11,186 km/s).

Gracias. ¿Podría explicar adónde se fue el gas?
"¿ Qué pasará con el gas liberado de la superficie de la Luna?"
La temperatura en la luna fluctúa entre 100K en la noche lunar y 400K en el día lunar ( fuente ). A partir del gráfico en su respuesta, he estimado que algo de oxígeno y nitrógeno, con mayores cantidades de dióxido de carbono y xenón, tendrán velocidades menores que la velocidad de escape de la luna cuando la temperatura sea de 100K. ¿Existe alguna posibilidad de que una partícula logre una órbita estable alrededor de la luna de modo que siempre esté frente a la noche lunar (análoga a las órbitas geoestacionarias) suponiendo que el gas fue expulsado horizontalmente con respecto a la superficie?
Creo que debe haber variación en la cantidad de partículas de gas con el tiempo y la orientación con respecto al sol. Por favor, dígame si mi hipótesis es correcta.
@Uwe, ¿cómo se obtiene una velocidad de 5 km/s para una temperatura de 296 K? ¿La velocidad térmica no debería ser aproximadamente la velocidad del sonido, o solo unos pocos cientos de m/s? Creo que tu respuesta es incorrecta.
¿Qué pasará con el gas liberado de la superficie de la Luna?
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