Könnte Ozon in einem Biodom auf dem Mars verwendet werden?

Wie viel Ozon würde es brauchen, um die Sonnenstrahlung auf dem Mars zu blockieren, wenn es in doppelt gepanntes Glas oder Material gekammert wäre? Sagte Ö 3 würde durch die UV zusammenbrechen. Würde Strom einschalten Ö und Ö 2 machen Ö 3 nochmal? Glas wiegt zu viel und ist keine Option, es sei denn, es wird auf dem Mars hergestellt. Ich schlage Gas vor, weil es nicht wie UV-Film zerfällt.

Könnte ein Zeppelin eine ganze Kolonie auf dem Mars beherbergen?

Würde ein Faraday-Käfig aus Gas Strahlung blockieren?

Kann auf diese Weise Luftdruck für einen Biodome oder Raumanzug akkumuliert werden?

Sie können nicht mit etwas blockieren, das reinem Ozon ähnelt, das UV würde es schnell zerreißen. Sie benötigen eine kleine Menge Ozon gemischt mit viel Sauerstoff, sodass sich bei der Spaltung eines Ozons das lose O an ein anderes O2 anlagert, nicht an O3.
Die Frequenzen, die Ozon blockiert, werden, wie @peterh bereits gesagt hat, leicht durch Fensterglas oder viele andere Dinge blockiert. Die Arten von Sonnenstrahlung, über die sich Menschen, die Marskolonien entwerfen, Sorgen machen, sind unterschiedlich, und die Erde wird durch ihr Magnetfeld und nicht durch Ozon vor ihnen geschützt.
@SteveLinton, weil es andere Formen von Strahlung gibt, bedeutet das nicht, dass "Menschen, die Marskolonien entwerfen" , sich keine Sorgen um UV machen. Das eine schließt das andere nicht unbedingt aus. Der Teil über einige Arten von Glas oder Polymeren, aber nicht andere, ist natürlich wahr. Nicht jedes Glas blockiert UV sicher. Siehe Berlins renovierter botanischer Garten Tropenhaus verwendet spezielles UV-durchlässiges Glas oder nur sein Grundstück: i.stack.imgur.com/J2yf2.jpg
@LorenPechtel Ich habe meine Frage aktualisiert, sodass Ihr Kommentar nicht anwendbar ist. Strom kann zur Herstellung verwendet werden Ö 3

Antworten (2)

Wenn wir haben Ö 2 mit UV beleuchtet, haben wir tatsächlich viele Reaktionen, die zusammenarbeiten:

  1. Ö 2 + γ → 2 Ö
  2. Ö 2 + Ö → Ö 3
  3. Ö 3 + γ → Ö 2 + Ö
  4. Ö + Ö 3 → 2 Ö 2
  5. Ö 3 + Ö 3 → 3 Ö 2
  6. Ö + Ö → Ö 2

(1) erzeugt naszierenden Sauerstoff. Dies ist langsam, und seine Geschwindigkeit hängt von der UV-Konzentration ab.

(2) bildet Ozon aus entstehendem Sauerstoff. Das ist schnell.

(3) bedeutet den Zerfall von Ozon zu normalem Sauerstoff und naszierendem Sauerstoff. Das geht sehr einfach mit UV-Licht (es hat einen sehr großen Querschnitt).

(4), (5) und (6) führt zum Zerfall von Ozon (oder entstehendem Sauerstoff) zurück zu normalem Sauerstoff. Alle benötigen dieses Vielfache Ö oder Ö 3 Moleküle müssen sich treffen . Es kann also nur bei einem hohen Ozonpartialdruck schnell passieren.

Das Nettoergebnis ist, dass, wenn Sie leuchten Ö 2 mit UV erhalten Sie eine Gleichgewichtskonzentration von Ö und Ö 3 auch. Wenn mit dem gesamten Ozon oder ohne ein einziges Ozonmolekül begonnen wird, wird die Ozonkonzentration wegen (4)-(6) abfallen oder wegen (1) aufgebaut, bis sie diese Gleichgewichtskonzentration erreicht. Diese Gleichgewichtskonzentration hängt von der UV-Intensität ab.

(2) und (3) hat keinen Einfluss.

Ohne sie ist die Ö 3 und Ö + Ö 2 Staaten werden nur ineinander greifen, während sie viel UV-Strahlung fressen. Aber es kann nur funktionieren, wenn es viele gibt Ö 2 auch.

Auf der Erde, selbst in der Ionosphäre, ist die Ozonkonzentration sehr gering: Sie beträgt etwa 1:100000 und liegt zwischen etwa 20 und 30 km. (Hier gibt es große Unterschiede, zum Beispiel gibt es am Südpol viel weniger Ozon.)

Eine schnelle Rechnung: Der Luftdruck verringert sich etwa alle 5 km Höhe auf die Hälfte. In 20 km Höhe beträgt der Druck also etwa 1/16 atm. Auf 30 km liegt er bei etwa 1/64 atm. Wenn wir mit einem Mittelwert von 1/32 und einer Höhe von 10 km rechnen, können wir es auf 1 atm und 300 m Höhe komprimieren. Diese Berechnung ist ungenau, aber es gibt keine Größenunterschiede.

Wir bräuchten also eine etwa 300 m hohe Schicht aus reinem Sauerstoff, um den gleichen UV-Schutz wie auf der Erde zu erreichen.

Anmerkung: Ein einzelnes Glasfenster hat einen besseren UV-Schutz als diese Ozonschicht hätte, deshalb werden hellhäutige Menschen nicht braun oder hinter ihnen verbrannt.

Somit wäre die beste UV-Abwehr dieses Biodoms, wenn es einfach Glaswände hätte. Außerdem wird keine Ozonschicht benötigt.

Danke, hellhäutig oder hellhäutig sind wahrscheinlich beide in Ordnung. „Hellhäutig“ erinnert mich an „dünnhäutig“, wobei Teint ein spezifischeres und neutraleres Wort ist.
Das ist übrigens eine super Antwort! Die Chemie der Ozonschicht ist kompliziert, ein großes Lob, dass Sie sie übernommen haben und großartige Arbeit leisten!
Nicht jedes Glas blockiert UV sicher. Sehen Sie , dass Berlins renovierter botanischer Garten Tropenhaus spezielles UV-durchlässiges Glas verwendet, oder erwägen Sie, das Bild von diesem Link hinzuzufügen: i.stack.imgur.com/J2yf2.jpg
uhoh - Ich denke nicht, dass das Hinzufügen eines Links zu einem Spezialglas, das UV ausdrücklich nicht blockiert, hier überhaupt relevant ist.
Es ist ein kurzer Kommentar über Glas, der hilfreich sein soll und je nach Interesse leicht ignoriert oder erinnert werden kann. Ich habe die Kommentare in einen Chat verschoben

Die Ozonschicht der Erde ist etwa 10 km hoch. Eine Ozonschicht von einigen Metern wird UV-Licht nicht blockieren. Die Verwendung von Hochdruckozon würde sehr schwere Kuppeln erfordern. Ein dünner UND effizienter Filter für UV-Licht wird benötigt.

Was wäre, wenn das Gas wie ein Faraday-Käfig elektrifiziert wäre, würde es dann besser blockieren?
@Muze Was bedeutet hier "elektrifiziert"? Ionisiert? Der Faraday-Käfig ionisiert Gase hauptsächlich nicht.
@peterh Entschuldigung, wie würden Sie sagen, wenden Sie Strom wie eine Neonröhre an das Gas an?
@Muze Es ist kein Faraday-Käfig, es gibt einen Lichtbogen, der das Gas ionisiert (kontinuierlich die Elektronen von den Atomen entfernt). Sie erhalten das Licht, wenn die Elektronen ein Ion finden und wieder zu Atomen werden (Rekombination). In einer solchen Glühbirne ist ein Teil des Gases Plasma. Plasma reagiert normalerweise viel besser mit jedem Licht, also könnte es theoretisch ein UV-Shader sein. In der Praxis halte ich es für sehr wahrscheinlich, dass nichts mit einer 3 mm dicken, statischen Glaswand mithalten kann.
@peterh wie bereits erwähnt, es sei denn, das Spezialglas kann auf dem Mars aus Gummi hergestellt werden, um das Gas für eine Biokuppel aufzunehmen, würde viel weniger wiegen. Es gibt kein solches Gerät und der Faraday-Käfig ist das nächste Gerät, mit dem ich es vergleichen könnte. Danke für die Hilfe +++1
Auch wird das Gas nicht wie die Folie im Laufe der Zeit abgebaut.
Gibt es nicht ein ballistisches Glas, das doppelt lackiert werden kann, um flüssiges Ozon zu enthalten? Könnte das flüssige Ozon elektrifiziert werden, um es nicht zu knacken, sondern wie ein Faraday-Käfig zu funktionieren und mehr Strahlung zu blockieren?
Könnte Ozon in einem Biodom auf dem Mars verwendet werden?
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