Volando en planetas y lunas de atmósfera densa

De hecho, estaba leyendo un gran What If? artículo sobre esto encontrado aquí . El vuelo en otros planetas es posible. Creo que la tira cómica incluida lo resume maravillosamente:

En cuanto a cada cuerpo válido en nuestro sistema solar (salvo la Tierra, por supuesto), voy a parafrasear un poco:

El Sol : Intentar volar sobre el sol es más o menos inútil ya que cualquier nave lo suficientemente cerca como para sentir su atmósfera se vaporizaría instantáneamente.

Mars : El artículo entra en una larga discusión sobre la simulación a través de X-Plane . X-Plane, como resultado, se puede hacer para simular de cerca las condiciones que se encuentran en Marte. Desafortunadamente, como también se descubrió, el vuelo en Marte es posible pero difícil. Para lograr el vuelo en Marte, debes ir rápido . El artículo establece que se requiere una velocidad de Mach 1 simplemente para lograr el vuelo. El problema es que, una vez que alcanzas el vuelo, la inercia hace que sea casi imposible cambiar de rumbo.

Venus : Venus es interesante. La atmósfera de Venus es 60 veces más densa que la de la Tierra. Podría volar fácilmente a velocidades increíblemente bajas (un Cessna 172 Skyhawk, el avión en el que se basa el artículo, podría volar a la velocidad de carrera). El problema es que el aire de Venus es lo suficientemente caliente como para derretir el plomo. Siempre puedes evitar esto volando en la atmósfera superior de Venus. La atmósfera superior es bastante parecida a la tierra y sería bastante fácil volar un avión. Solo que tendría que asegurarse de que no haya ningún metal expuesto, ya que el ácido sulfúrico en la atmósfera superior introduce la amenaza de corrosión.

Júpiter : El vuelo en Júpiter no es realista. La gravedad de Júpiter es demasiado fuerte. La potencia requerida para mantener el vuelo es aproximadamente 3 veces mayor que la de la Tierra, lo que hace que volar allí sea muy poco realista.

Saturno : una gravedad más débil y una atmósfera ligeramente más densa que la de Júpiter significa que un avión podría ser bastante mejor, pero finalmente sucumbiría al frío o a los vientos fuertes.

Urano : El vuelo en Urano podría sostenerse un poco más, pero en última instancia, la aeronave aún sucumbiría a las condiciones que se encuentran allí.

Neptuno : La temperatura y la turbulencia hacen imposible lograr el vuelo en Neptuno. Se supone que su avión se rompería rápidamente en la atmósfera.

Titán : Titán es quizás el mejor plan para intentar volar. Para citar el artículo:

"Cuando se trata de volar, Titán podría ser mejor que la Tierra. Su atmósfera es espesa, pero su gravedad es ligera, lo que le da una presión en la superficie solo un 50% más alta que la de la Tierra con aire cuatro veces más denso. Su gravedad es menor que la de la Tierra". Moon- significa que volar es fácil".

Vuelo en Titán ES fácil. En teoría, un humano podría lograr el vuelo con un traje de alas y mera fuerza muscular. El problema es que Titán es frío, 72 Kelvin frío. El vuelo requeriría algunas modificaciones de calefacción importantes pero, salvo el factor de calor, Titán es absolutamente el mejor lugar para intentar volar en nuestro sistema solar. Es incluso mejor que la Tierra. Como nota interesante, Titán, hasta ahora, en realidad ha sido demasiado frío para que incluso las sondas no tripuladas lo exploren. De nuevo, citando el artículo:

Las baterías ayudarían a mantenerse calientes por un tiempo, pero eventualmente la nave se quedaría sin calor y se estrellaría. La sonda Huygens, que descendió con las baterías casi agotadas (tomando imágenes fascinantes mientras caía), sucumbió al frío después de solo unas pocas horas en la superficie. Tuvo tiempo suficiente para enviar una sola foto después de aterrizar, la única que tenemos de la superficie de un cuerpo más allá de Marte.

Tierra : Las condiciones de la Tierra son bastante óptimas para volar. La gravedad de la Tierra es de 9,78 m/s². En comparación, la gravedad de Júpiter es de 24,79 m/s² y la gravedad de Titán es de 1,352 m/s². La atmósfera de la Tierra es, al nivel del mar, 1 atmósfera estándar o 101,3 kPa o 14,7 psi en comparación con el promedio de Marte que es de aproximadamente 0,006 atmósfera estándar o 600 Pa o 0,087 psi y el promedio de Venus que es de aproximadamente 9,2 mPa o 1330 psi. La velocidad de despegue de nuestro Cessna 172 Skyhawk es de 64 KIAS (Knots Indicated Air Speed) y la mejor tasa de ascenso es de 73 KIAS. La velocidad de crucero normal en un Cessna 172 Skyhawk es de 122 nudos (140 mph, 226 km/h). En comparación, el vuelo en Marte requeriría velocidades superiores a Mach 1, lo que se traduce en 768 mph o 1236 kph.

Para resumir :

• Sol : vaporización instantánea.
• Marte : la atmósfera es demasiado delgada para volar por debajo de mach 1, por encima de mach 1 esencialmente no puedes dirigir.
• Atmósfera inferior de Venus : es posible volar, pero el aire está caliente como el plomo. Te derretirías.
• Atmósfera superior de Venus : el vuelo es posible, pero la corrosión es un factor debido al ácido sulfúrico, por lo que no hay metal expuesto.
• Júpiter : La alta gravedad hace que el vuelo sea extremadamente poco realista.
• Saturno : es posible volar, pero su avión podría finalmente sucumbir al frío y las condiciones climáticas.
• Urano : Igual que Saturno, pero PODRÍAS durar un poco más.
• Neptuno : Su avión se rompería rápidamente debido a la turbulencia extrema.
• Titán : El vuelo podría lograrse con alas artificiales y mera fuerza muscular. Desafortunadamente, Titán está frío. Para citar el artículo de XKCD:

Si los humanos se pusieran alas artificiales para volar, podríamos convertirnos en versiones de Titán de la historia de Ícaro: nuestras alas podrían congelarse, desmoronarse y enviarnos a la muerte.

• Tierra : sabemos que el vuelo en la Tierra funciona debido al conocimiento de primera mano. No tenemos las condiciones más óptimas en nuestro sistema solar, pero las condiciones aquí siguen siendo excelentes para todo tipo de aeronaves tripuladas.
• En cualquier otro lugar : sin atmósfera, por lo que chocarías balísticamente.

Como pequeña nota :

Titán es absolutamente el mejor entorno para volar con un avión convencional si no se tiene en cuenta el frío. Me imagino que sería mucho más fácil y menos costoso intentar volar en la atmósfera superior de Venus protegiendo todo el metal expuesto de la corrosión que hacer modificaciones importantes a un avión convencional para que él y su piloto puedan soportar el frío extremo que se encuentra en Titán. .

Otra pequeña nota : Mach 1 se mide en relación con la tierra, por lo que 340,29 m / s. La velocidad del sonido en Marte es diferente. La velocidad del sonido es de 226 m/s.

Venus parecería ser el más práctico, no Titán (uno TIENE que tener en cuenta el frío). Sí, hace tanto calor en Venus que derrite el plomo a 621 grados F. Sin embargo, el plomo es un metal blando y pesado. No construimos aviones con plomo. El aluminio se derrite a 1218 grados Fahrenheit (F) y el titanio se derrite a 3200 grados F. El Lockheed SR-71, que vuela a Mach 3+, fue diseñado a principios de la década de 1960 con una estructura de aluminio y capas de titanio para protegerlo de la fricción térmica de las moléculas de aire. creado a esas velocidades. Se podría construir otro avión tipo "SR-71" y volar en Venus, aunque los materiales más sensibles a la temperatura tendrían que estar aislados térmicamente y algunos requerirían refrigeración activa. En Titán, a 72 grados Kelvin eso es -330 grados Fahrenheit y simplemente no volamos aviones "normales" en ese tipo de frío. Eso es tan frío como el nitrógeno líquido y el metal se volvería tan quebradizo que simplemente se rompería por las fuerzas aerodinámicas. Sin embargo, la temperatura en el espacio es aún más fría a 2,7 grados Kelvin (-455 Fahrenheit) pero no hay fuerzas aerodinámicas ya que es un vacío. Nosotros "volamos" allí todo el tiempo con naves espaciales. Boeing acaba de completar un récord de 674 días en el espacio con su avión espacial X-37. Entonces, volar en Titán con un avión espacial similar al X-37 puede ser práctico después de todo. Boeing acaba de completar un récord de 674 días en el espacio con su avión espacial X-37. Entonces, volar en Titán con un avión espacial similar al X-37 puede ser práctico después de todo. Boeing acaba de completar un récord de 674 días en el espacio con su avión espacial X-37. Entonces, volar en Titán con un avión espacial similar al X-37 puede ser práctico después de todo.