Könnten Sie eine Boeing 747 auf der Venus fliegen?

Ich habe ein zukünftiges Kolonisierungsszenario erstellt, in dem Menschen riesige Kolonien auf dem Mars und Wolkendeckenbasen auf der Venus haben. Diese Dinger sind unglaublich groß. Ich habe bereits über eine Möglichkeit nachgedacht, zwischen diesen auf dem Mars zu reisen, aber die Venus ist ein anderes Problem. Könnten Sie mit einem gewöhnlichen Passagierflugzeug (höchstwahrscheinlich jedoch modifiziert, um Solarenergie zu nutzen) diese großen Atmosphärenbereiche durchqueren? Wie wäre es mit einer anderen Form des gemeinsamen Flugverkehrs? Hubschrauber? Segelflugzeuge?

Es gibt keinen Sauerstoff (oder andere Oxidationsmittel) in der Atmosphäre der Venus. Druck und Temperatur sind für jede Art von Erdflugzeug extrem hoch. Ihr Flugzeug muss also sehr, sehr stark modifiziert werden.
what-if.xkcd.com/30 Auswahlauszug: „Dein Flugzeug würde ziemlich gut fliegen, außer dass es die ganze Zeit brennt und dann aufhört zu fliegen und dann aufhört, ein Flugzeug zu sein.“
Wie würdest du es dort hinbekommen?
@Alexander OP spezifizierte Cloud-Top-Basen, was bedeutet, dass Druck wahrscheinlich etwas bequemer ist als auf der Oberfläche
@JollyJoker Das Fehlen von Sauerstoff in der Atmosphäre macht Jets (buchstäblich) zu einem Nichtstarter, da der Zweck von Jet-Einlässen darin besteht, Sauerstoff zu sammeln, um mit dem Kraftstoff zu verbrennen.
@Halb aufgetautes Geat-Zitat. Leider ist es im Zusammenhang mit dieser Frage eine falsche Darstellung. Ein paar Absätze weiter kommt er zu dem Schluss, dass über den Wolken (worum es in dieser Frage geht) tatsächlich mehr oder weniger machbar ist.
@ Halb aufgetaute Venus ist ein schrecklicher Ort.
@jasper Über den Wolken ist es in Ordnung, solange Sie mit den konstanten Winden der Kategorie 5 auf Hurrikanniveau umgehen können . Die Venus ist wirklich kein guter Ort zum Leben.
@Halb aufgetaut Danke - das hat meine Mittagspause verbessert. :)
@Shadur vergiss nicht die Schwefelsäure, die jedes freiliegende Metall in deinem Flugzeug schnell korrodieren wird. Wenn alles, worüber wir uns Sorgen machen müssten, konstante Winde der Kategorie 5 auf Hurrikanniveau wären, wäre es nicht wirklich die Venus, oder?
@Shadur "konstante Winde der Kategorie 5 auf Hurrikanebene" ist eine schreckliche Fehldarstellung. Die Windgeschwindigkeit ist ungefähr die gleiche wie beim Jetstream hier auf der Erde – es wäre buchstäblich so, als würde man mit einem Zeppelin im Jetstream fahren, nur dass man es aus einer Substanz bauen muss, die Schwefelsäure gut überstehen kann (eine sehr lösbare Technik Problem).
"Lösen" ist eine Art zu beschreiben, was mit den meisten Substanzen passiert, aus denen wir normalerweise Flugzeuge in dieser Atmosphäre herstellen.
Der Luftdruck würde es sofort zerquetschen. Aus irgendeinem Grund erwähnt das nie jemand. Lange vor feindlicher Chemie oder noch feindlicherer Hitze würde der Druck jedes Flugzeug zerquetschen.
@RBarryYoung Er sagte ausdrücklich, dass seine Basen über den Wolken schweben würden. Dort oben ist der Druck vergleichbar mit dem der Erde.
@Shadur Was ist, wenn Sie in Cat 5-Winden sind? Ich habe schon mehr als das erlebt, es war ein etwas holpriger Flug, aber das ist alles. Winde der Kategorie 5 sind aufgrund ihrer Geschwindigkeit kein Problem, sondern aufgrund des Unterschieds zwischen dem Wind der Kategorie 5 und dem sich nicht bewegenden Boden.
@Shadur Während die Venus eine ziemlich feindliche Umgebung ist, sind zumindest die meisten Probleme diejenigen, die wir auf der Erde studieren und uns darauf vorbereiten können. Andererseits sind die Hauptprobleme auf dem Mars (anhaltend niedrigere Schwerkraft und stärkere Belastung durch kosmische Strahlung) Dinge, die wir nicht sehen werden, bis wir dort sind. Wir werden wahrscheinlich versuchen, den Mars zu kolonisieren, bevor wir versuchen, die Venus zu kolonisieren. Wenn sich diese erste Kolonie als unhaltbar erweist, wird sich die Kolonisierung der Venus am Ende wahrscheinlich als einfacher herausstellen. Keiner der beiden Orte wird leicht zu kolonisieren sein, aber einen der beiden kurzerhand zu verwerfen, den anderen jedoch nicht, ist kurzsichtig.

Antworten (4)

Während theoretisch die atmosphärischen Drücke und Temperaturen in den oberen Regionen der Venusatmosphäre für den Betrieb von Flugzeugen förderlicher sind, haben Sie immer noch ein Problem; Schwefeldioxid. Dies ist eine der Emissionen, die Flugzeuge während Vulkanausbrüchen am Boden halten, was bedeutet, dass selbst wenn Sie das Flugzeug dorthin fliegen können, die Wartungskosten wahrscheinlich unerschwinglich sind.

Angesichts der Dichte und der Art der Gase in der venusianischen Atmosphäre benötigen Sie jedoch keine Flugzeuge, um zwischen den Basen zu fliegen. Sie könnten buchstäblich schweben.

Die Idee hinter den Wolkenstädten der Venus ist, dass molekularer Sauerstoff, Stickstoff und andere Gase, die Menschen für ein gesundes Leben benötigen, insbesondere bei den Temperaturen, bei denen wir operieren, aufgrund der Dichte der Überhitzung tatsächlich in einer bestimmten Höhe in der Atmosphäre schweben würden CO 2 reicht aus, um es zu unterstützen. Sie können also im Grunde eine leichte „Blase“ aus den Gasen bauen, die wir atmen, und eine Stadt auf den Boden legen, und sie würde um die Venus schweben. Offensichtlich ist dies eine Vereinfachung, aber es ist funktional korrekt.

Der Punkt ist, dass Sie dasselbe mit Ihren Flugzeugen oder Transportfahrzeugen tun könnten. Erstellen Sie im Grunde eine Reihe mobiler Blasen, füllen Sie sie mit atembarer Luft, geben Sie ihnen Propeller und dergleichen, damit sie sich bewegen können, und Sie haben buchstäblich ein Luftschiff, in dem die Besatzung, die Passagiere und die Güter alle sicher in der Lufthülle wohnen können - Sie benötigen keinen Wasserstoff oder Helium, um das Fahrzeug leichter zu machen, da normale Luft in dieser Umgebung bereits leichter ist.

Dies wäre eigentlich eine Ausfallsicherung für alle außer katastrophalen Verletzungen der Lufthülle, denn selbst wenn Ihnen die Energie ausgeht, schweben Sie, bis Sie jemand abholt oder hineinschleppt.

Der andere Vorteil davon ist natürlich, dass Ihre Luftschiffe wahrscheinlich größere Frachten und Passagierlisten transportieren können als eine herkömmliche 747. Sie würden eher den Zügen des Venushimmels ähneln.

Wie richtig liege ich, wenn ich mir Cloud City aus Star Wars vorstelle?
@Parrotmaster nicht sehr. Diese Stadt wäre viel zu schwer. Stellen Sie sich eher wie riesige Zeppeline vor, aber anstatt Luftschiffe zu sein, sind sie Luftstädte. Der Auftriebsfaktor der Atmosphäre wird viele schwere Metallstrukturen und dergleichen nicht unterstützen, so dass Ihre innere Umgebung wahrscheinlich eher eine Art leichter kubischer Bauernhof in einer robusten Struktur im Ballonstil sein wird, würde ich vermuten. Höchstwahrscheinlich würden Hunderte von Menschen die absolute Grenze darstellen, anstatt Zehn- oder Hunderttausende, die schwere Industrieanlagen betreiben. Die vorgeschlagenen Modelle sind eher Forschungsbasen, ähnlich der ISS.
Vielleicht möchten Sie auch die in dieser Höhe konstanten Winde auf Hurrikan-Niveau der Kategorie 5 sowie die hohen Konzentrationen an Schwefelsäure erwähnen, die jedes freiliegende Metall innerhalb von Minuten korrodieren. Die Venus ist in großen Höhen viel schöner als an der Oberfläche, aber „viel schöner als ein Ort, der mit den meisten Beschreibungen der Hölle übereinstimmt“ ist eine ziemlich niedrige Messlatte.
@Parrotmaster Außerdem wurden die Gebäude von Cloud City von hohen Stangen getragen, die am Boden befestigt waren, anstatt zu schweben. Dies wäre auf der Venus wahrscheinlich mit allen derzeit bekannten Materialien unmöglich, da der Schwefelsäureregen die Stützstangen wegfressen und Ihre Gebäude zu Boden stürzen würde (wo sie zusätzlich zu den Schäden durch die Schwerkraft auch durch sauren Regen zerstört würden ).
@DarrelHoffman, was? Cloud City befindet sich auf einem Gasriesenplaneten namens Bespin. Es gibt keinen Boden und keine Stützstangen. Die Stadt hat zwar eine lange Röhre, die sich in den Planeten erstreckt, um ein dort gefundenes Edelgas zu "abbauen", aber es ist eine völlig schwimmende Stadt.
Die Frage, die mir beim Lesen Ihrer Antwort in den Sinn kommt, ist, in welcher Höhe auf der Venus sie dicht genug ist, damit ein menschlicher Körper wie im Wasser schweben und schwimmen kann und wie die Umgebung dort aussieht.
@ JPhi1618 Hmm - es sieht sicher so aus, als ob die Stangen ganz nach unten gehen, aber in einigen Aufnahmen kann man wohl sehen, dass sie den Boden erreichen. Ich schätze, ich habe sie mit den Jetsons verwechselt - das Design ist sehr ähnlich ...
@Gryphon-ReinstateMonica Ich bin mit Winden in der oberen Atmosphäre auf der Venus nicht so vertraut, aber hohe Windgeschwindigkeiten sind kein Problem, solange es nicht viele Turbulenzen oder Scherungen gibt. Du würdest einfach mit dem Strom mitgehen.
Ich weiß nicht viel über das Konzept, aber vermutlich wäre es wirtschaftlich, zusätzlich zu der O2 / N2-Hülle eine zusätzliche Wasserstoffhülle zu haben. Dies liegt daran, dass es so viel leichter ist, daher kann die Hülle viel kleiner sein, und weil es ziemlich wahrscheinlich als Nebenprodukt der Sauerstoffproduktion produziert wird, obwohl dies davon abhängt, wie das O2 erzeugt wird. Es besteht keine Brandgefahr, da es in der Atmosphäre der Venus nicht brennt.

Offensichtliches Problem Nummer 1: In der Atmosphäre der Venus gibt es keinen freien Sauerstoff, daher können Sie keinen Verbrennungsmotor betreiben. Nehmen wir an, Sie verwenden eine andere Art von Engine, obwohl ich nicht angeben werde, welche.

Die Venus in geringer Höhe ist sehr, sehr heiß und hat einen sehr hohen Luftdruck. Ihr Flugzeug würde sich in kurzer Zeit auflösen. Sobald Sie jedoch eine Höhe von 50 km erreicht haben, ist der atmosphärische Druck fast derselbe wie auf der Erdoberfläche ... etwa 1,07 Atmosphären, obwohl es mit 75 ° C etwas warm ist. Gehen Sie ein paar Kilometer höher und Sie' Ich bekomme eine halbe Atmosphäre Druck und eine Lufttemperatur von lauen 27 Grad. Bei 60 km sehen die Bedingungen ein bisschen mehr aus wie bei einer Boeing 747 in Reiseflughöhe auf der Erde, obwohl es viel wärmer ist.

Sie müssen sich jedoch immer noch mit einer möglicherweise sehr korrosiven Atmosphäre auseinandersetzen ... in der Atmosphäre der Venus befindet sich ziemlich viel Schwefelsäure, aber wenn Sie Wolken vermeiden, ist dies möglicherweise in Ordnung, aber es wäre am besten, alles gründlich gegen Korrosion zu schützen. Die Windgeschwindigkeiten sind dort oben auch ziemlich stark, aber die Windgeschwindigkeiten in großer Höhe auf der Erde können auch ziemlich lebhaft sein, und das hat kommerzielle Flüge nicht daran gehindert, absolut praktisch und weitgehend sicher zu sein.

Jede Art von Flug, die auf der Erde funktionieren würde und keinen Sauerstoff benötigt, damit die Triebwerke funktionieren, sollte gut funktionieren.

Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob ein solarbetriebener Passagierjet funktionieren würde ... Ich werde die Zahlen nicht selbst berechnen, aber ich denke, die verfügbare Fläche ist zu gering, um die gleiche Energiemenge wie diese vier großen Gasturbinen bereitzustellen auf der Erde, und selbst in 60 km Höhe kann es eine dicke Wolkendecke geben. Wenn Sie keine kompakte und leichte Fusionsenergie haben, müssen Sie die Reisegeschwindigkeit Ihres Flugzeugs etwas zurücknehmen. Vielleicht funktionieren elektrische Requisiten oder Ventilatoren mit Brennstoffzellen als Energiequelle. Bei 50 km können Sie schwimmfähige Ballons herstellen, die mit für Menschen atembarem Gas gefüllt sind. Solange Sie also eine gute Klimaanlage haben, würden Zeppeline vielleicht für Sie funktionieren ...

Die Zahlen stapeln sich nicht für Solarenergie. Dieser Thread bei Aviation Stackexchange deutet darauf hin, dass die Motorleistung einer 747 in der Nähe ist 88 M W . Die Reiseleistung könnte die Hälfte oder sogar ein Viertel davon betragen; aber die Oberfläche der 747-Flügel ist 525 M 2 und die Sonneneinstrahlung auf der Venus ist nur 2622 W / M 2 , also wäre Solarenergie eher wie 1.3 M W .
@Stephan danke dafür. Ich bin nicht überrascht. Ich habe vor einiger Zeit versucht herauszufinden, ob Sie es mit einem Mikrowellen-Powersat machen könnten, und selbst das hat mit einer sicheren Mikrowellen-Leistungsdichte am Ziel nicht gut funktioniert. Dennoch sind ein oder zwei Megawatt nicht zu verachten; es wird gut genug für den Zepellinantrieb sein.

In einer direkten Antwort auf Ihre Frage, nein, Sie könnten einen gewöhnlichen Passagierjet nicht unverändert verwenden.

Erstens würde die Atmosphäre viel Schwefeldioxid und eine kleine Menge Wasser enthalten, wodurch Schwefelsäure entsteht, die die Struktur des Jets schnell korrodieren würde. Allerdings könnte ein Jet relativ einfach so modifiziert werden, dass er Kunststoffbeschichtungen wie Polytetrafluorethylen enthält, um dieses Problem zu lösen. Aber ein größeres Problem wäre der Antrieb. Wie würde die Struktur in der Atmosphäre bewegt werden, wenn kein Sauerstoff zur Verbrennung vorhanden ist?

Die offensichtliche Antwort wäre, auch eine eigene Oxidationsmittelversorgung mitzuführen, ähnlich wie es Raketen derzeit tun. Das bedeutet natürlich viel mehr Gewicht, was eine erhebliche Neugestaltung des gesamten Flugzeugs bedeutet, und zu diesem Zeitpunkt wäre es wahrscheinlich kein Düsentriebwerk mehr, also ...

In der Höhe, in der sich die Wolkenstädte befinden würden, ist die atmosphärische Dichte ähnlich der am Boden oder, sagen wir, der Troposphäre, der Sauerstoffmangel schlägt jedes mögliche Düsenflugzeug außer Gefecht.

Während solarbetriebene Flugzeuge möglich sein können. Sie werden zu leicht und zu zerbrechlich sein. Dies ist ein großes potenzielles Problem. Denken Sie daran, dass der höllische Abgrund der venusianischen Atmosphäre unten liegt.

Die wahrscheinlichsten Flugzeuge zum Reisen zwischen Wolkenstädten werden atomelektrisch angetriebene Hubschrauber oder Propeller-angetriebene Flächenflugzeuge sein. Druckbeaufschlagung und luftdichte Kammern sind absolut notwendig, um sicherzustellen, dass sie sauerstoffhaltige Luft atmen können. Dadurch wird die Schwefelsäure in den Wolken ferngehalten und Flugzeuge müssen säurefest sein.

Nicht völlig unmöglich, aber der kreuzende Venushimmel der Boeing 747 definitiv nicht. Jets sind auch definitiv out. Aber Propeller- oder Rotorflugzeuge mit geeigneten Energiequellen, vermutlich nuklear statt solar, sind durchaus machbar.

Auch diese Antwort versäumt es, vor den Stürmen auf Hurrikanebene der Kategorie 5 zu warnen, die in der Atmosphäre der oberen Venus konstant sind und von denen ich nicht anders kann, als das Gefühl zu haben, dass sie jeden versuchten regulären Flugverkehr erheblich erschweren würden ...
@Shadur phys.org/news/2016-12-weather-venus.html "Näher am Äquator lassen die Windgeschwindigkeiten auf fast nichts nach." Es scheint auch, dass diese Winde den Planeten stetig umkreisen, ähnlich wie der Jetstream. Sie könnten wahrscheinlich problemlos darin schweben - Hurrikane sind eher ein Problem, wenn diese Winde auf ein unbewegliches Objekt wie ein Haus treffen.
@ceejayoz Oder eine "Wolkenstadt"? Abgesehen davon habe ich ausdrücklich "normale" Flugreisen erwähnt, denn während Ihr Vorschlag, in ihnen mitzufliegen, praktikabel sein könnte, bedeutet dies, dass alle Reisen in eine einzige Richtung erfolgen müssen ...
@Shadur Eine Wolkenstadt würde mit den vorherrschenden Winden schweben - es wäre dumm zu versuchen, sie an einem festen Ort zu verankern. Die Geschwindigkeit über Grund kann Hunderte von Kilometern pro Stunde betragen, aber das spielt keine Rolle. Ein Flugzeug, das schnell genug ist, könnte gegen den Wind fliegen, findet aber suborbitale Sprünge oder den längeren Weg herum als effizienteren Ansatz.
@Shadur Reisen in der oberen Atmosphäre relativ zur Oberfläche müssten in die gleiche Richtung gehen, aber relativ zu anderen Lebensräumen muss dies nicht der Fall sein.
@Shadur Windgeschwindigkeiten von 300 km / h. Wenn dies eher einem Jetstream als den Turbulenzen eines Taifuns ähnelt, sind Flugreisen möglicherweise überschaubar, Jetstream-Segelflugzeuge sind möglicherweise möglich. Sogar Fallschirmspringen seitwärts könnte machbar sein. Danke, dass du es angesprochen hast.
Könnten Sie eine Boeing 747 auf der Venus fliegen?
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