Was ist das Problem mit dem Druck?

Neben anderen Gründen werden der hohe Druck der Venus und die Atmosphären der Gasriesen oft als eines der Hauptprobleme für unbemannte Lander genannt. Sie sagen, dass der Druck die Sonde "zerquetschen" wird. Warum ist Hochdruck ein Problem? Natürlich können Sie an Bord keinen engen Gas- oder Vakuumraum oder Schaum mit kleinen Luftblasen haben, aber das sollte leicht zu vermeiden sein.

Bearbeiten: Nur zur Verdeutlichung, ich bin mir der schrecklichen Umgebung der Venus vollkommen bewusst, ich frage mich nur, warum Hochdruck im Allgemeinen ein Problem ist.

Motoren funktionieren nicht mit großem atmosphärischem Gegendruck.
@DeerHunter Aber zum Landen funktionieren Fallschirme noch besser ...
Das Problem für die Venus ist ihr hoher Druck in Kombination mit ihrer korrosiven Atmosphäre, IIRC. Sie können die Außenluft nicht hereinlassen, weil sie alles im Inneren angreift.
Wäre der Druck an sich kein Problem, wäre der Meeresboden auf der Erde längst umfassend erforscht worden. Der Einfluss des Drucks ist derselbe, unabhängig davon, ob er von einer nassen Flüssigkeit oder einem trockenen Gas stammt. Das andere Problem mit Druck ist, dass Fahrzeuge, die für Druck ausgelegt sind, aufgrund der Wandstärke schwer werden. Dies wird zu einem Problem für Raketen und den Start solcher Fahrzeuge.

Antworten (1)

Der Druck an der Oberfläche der Venus beträgt etwa 92 Atmosphären – 1400 Pfund pro Quadratzoll, fast 100 kg pro Quadratzentimeter (9,2 MPa).

Viele feste, homogene Materialien können dem standhalten, aber denken Sie an so etwas wie einen integrierten Schaltungschip, bei dem verschiedene Metalle innerhalb eines Kunststoff- oder Keramikträgers geschichtet sind. Wenn sich die verschiedenen Materialschichten unter dem Druck leicht unterschiedlich stark biegen, wird etwas reißen.

Ein größeres Problem als der Druck selbst ist jedoch die Hitze. Die Oberflächentemperatur auf der Venus beträgt etwa 460 °C. Ein Lander wird nicht in der Lage sein, seine Instrumente und andere Elektronik lange genug kühl zu halten, um zu funktionieren.

Der Druck würde dazu führen, dass die Dinge brechen, wirklich? Wenn ich am Boden des Marianengrabens eine spröde Metallstruktur habe, wird sie nicht reißen, es sei denn, sie hat enge Innenräume. Das sind über 1000 Atmosphären Druck.
Stellen Sie sich vor, Sie haben zwei Stangen aus unterschiedlichen Materialien, die entlang ihrer Länge miteinander verbunden sind. Stellen Sie sich vor, dass unter hohem Druck der eine um 1 % und der andere um 0,5 % schrumpft. Eines von zwei Dingen muss passieren: Die Baugruppe wird sich verbiegen oder die beiden Teile müssen sich lösen.
Vielleicht möchten Sie etwas über einen Materialparameter wie das Poisson-Verhältnis hinzufügen, das angibt , wie stark sich ein bestimmtes Material bei einer bestimmten Spannung zusammenzieht, in diesem Fall einem homogenen Druck. Materialien wie Gummi ziehen sich kaum zusammen, die meisten Metalle und andere Materialien jedoch, und zwar in unterschiedlichem Maße. Dies kann innere Spannungen an den Grenzflächen zwischen diesen Materialien induzieren und somit versagen.
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