Was wären die Herausforderungen für eine in flüssiges Fluorkohlenwasserstoff getauchte Siedlung auf dem Mars?

Perfluornonan ist ein Fluorkohlenstoff mit einer Dichte von 1,8 g/ml und einem Schmelzpunkt von -16⁰ C.
Laut diesem Papier hat es einen Dampfdruck von etwa 0,7 kPa bei 15⁰ C, also in Regionen mit geringer Höhe in den nördlichen Breiten des Mars wo Eis direkt unter der Oberfläche erwartet wird, sollte Perfluornonan größtenteils fest sein und wenn es flüssig ist, würde es kaum in die Atmosphäre verdunsten.

Beispielsweise könnte ein kleiner schüsselförmiger Krater mit einer Tiefe von 20 m einen 14 m tiefen Perfluornonansee enthalten, der am Kraterboden einen Druck von etwa 1 atm hätte.
Um so wenig wie möglich von der teuren Substanz zu verbrauchen, könnte ein Eisberg, der an seiner Unterseite mehr oder weniger die gleiche Krümmung wie der schüsselförmige Krater hätte, darauf schwimmen, wobei ein Großteil seiner Masse unter der Oberfläche liegt.
Die Höhe des Eisbergs über der Flüssigkeitsoberfläche könnte so angepasst werden, dass zwischen dem Kraterboden und dem Boden des Eisbergs genügend Platz wäre, um eine Siedlung zu beherbergen, während der Raum zwischen den Seiten des Eisbergs und den Seiten des Krater würde Eingänge von der Oberfläche ermöglichen.

Einige der Vorteile einer solchen Siedlung im Gegensatz zu einer im Freien auf der Marsoberfläche wären:

  • Wasser (Eis) in großen Mengen zur Hand!
    Das Zentrum der Eisdecke könnte eine Kuppelform haben, die es flüssigem Wasser ermöglichen würde, darin auf dem schwereren Fluorkohlenstoff zu schwimmen.

  • Fluorkohlenwasserstoffe haben gute Wärmedämmeigenschaften und hohe Emissionsgrade, was bedeutet, dass Wärmestrahlung aus der Abwärme der Siedlung zurückgestrahlt würde. Das würde es ermöglichen, eine Umgebungstemperatur knapp unter dem Gefrierpunkt von Wasser zu halten, im Gegensatz zu den weit unter -60° C an der Oberfläche in den zuvor erwähnten Breitengraden.

  • der Umgebungsdruck der Flüssigkeit wäre 1 atm., also keine Notwendigkeit für Raumanzüge, um von einem Gebäude zum anderen zu gehen, vielleicht sogar keine Tauchausrüstung für diesen speziellen Fluorkohlenwasserstoff !

  • Kein spezielles Baumaterial erforderlich, das vor Mikrometeoriten und UV-Strahlung schützen soll.

  • Die Gebäude müssten an der Oberfläche, auf der sie stehen, aufgrund des gleichen Drucks der Luft im Inneren und der Umgebungsflüssigkeit nicht luftdicht gemacht werden.

verwandt: Ist es möglich, Planetoiden mit Hilfe von Perfluorkohlenstoffseen zu kolonisieren? (Ich mag die Bilder des Gehens an der Decke) und die folgenden Antworten enthalten einige potenziell verwandte Links: 1 , 2
Ich bin mir ziemlich sicher, dass diese spezielle Idee weniger praktisch ist, als einfach eine luftgefüllte Siedlung mit viel Regolith oder Eis an den Außenseiten von Gebäuden zu bauen (zur Isolierung und zum Strahlenschutz). Regolith und Eis existieren bereits in nahezu unendlichen Mengen auf dem Mars, während Sie riesige Mengen an Perfluornonan synthetisieren müssten (für das gegebene Beispiel bräuchten Sie meiner Meinung nach über 2 Millionen Liter davon).
@Pitto Gutes Argument, also wäre der Import großer Mengen Perfluornonan von der Erde eine der größten Herausforderungen!
@Cornelisinspace Was ich sagen will, ist, dass diese ganze Idee unpraktisch ist. Wenn Sie eine Siedlung "im Freien" wünschen, können Sie einen ähnlichen Effekt erzielen, indem Sie ein großes Volumen in eine Kuppel einschließen und diese mit Atemluft füllen. Die Kuppel würde vor UV-Strahlung schützen und als Treibhaus fungieren, und Meteoriten wären ein kleines Problem, da selbst die dünne Marsatmosphäre die meisten von ihnen verbrennen würde (auf der Erde verbrennen Meteore in der Mesosphäre, die noch dünner ist als die Marsatmosphäre an der Oberfläche).
Liege ich richtig, dass Sie vorschlagen, dass Menschen in dem flüssigen (vermutlich hyperoxygenierten) Fluorkohlenstoff leben? Das wäre eine sehr schlechte Idee. Und wenn Sie vorschlagen, dass das Fluor eine Luftblase einfängt, erklären die anderen Antworten, warum dies (auch) nicht praktikabel ist.
Übrigens wird der "Eisberg" kein Ding mit konvexem Boden sein. So funktionieren Druckgesetze nicht.
@CarlWitthoft Ich schrieb "Die Gebäude müssten nicht luftdicht sein", könnten also tatsächlich kleine Kuppeln mit Luft bei 1 atm sein. Warum konnte der Wassereisberg nicht in eine konvexe Form gehackt werden?
@Pitto Eine Kuppel im Freien würde viel Wärme durch Wärmestrahlung verlieren und müsste an ihrem Kontakt mit der Oberfläche luftdicht gemacht werden, ansonsten müsste auch ein künstlicher Boden konstruiert werden.
@Cornelisinspace Ein Mars-Lebensraum muss wahrscheinlich ohnehin aktiv gekühlt werden, passive Wärmestrahlung durch eine Kuppel wird wahrscheinlich nicht genügend Wärme abweisen. Was den Boden betrifft, was lässt Sie glauben, dass eine Fluorkohlenwasserstoff-Flüssigkeit weniger anspruchsvoll sein wird als ein Knallgasgemisch? Zumindest Knallgas, das durch Risse/Poren im Boden sickert, kann leicht ersetzt werden. Was lässt Ihrer Meinung nach keinen Staub in der PFC-Flüssigkeit schweben? Und wenn Sie die Gebäude mit Luft füllen, warum brauchen Sie PFCs draußen? Warum nicht einfach die Gebäude direkt verbinden?
@ChristopherJamesHuff "..passive Wärmestrahlung durch eine Kuppel wird wahrscheinlich nicht genügend Wärme abweisen." , haben Sie Beweise für diese Behauptung ? Die Fluorkohlenstoff-Flüssigkeit ist überhaupt nicht anspruchsvoll, sie sickert nicht in den gefrorenen Untergrund und kann aufgrund des Luftdrucks von 1 atm in die Gebäude eindringen. gleicht sich mit dem Druck aus der Höhe der Flüssigkeitssäule aus. Sie haben Recht, es könnte durchaus sein, dass Staub aufgewirbelt würde, ich werde diese Behauptung aus der Frage entfernen. Ja, in der Tat, Sie können die Gebäude verbinden, und dann wären Raumanzüge nicht erforderlich.
@CarlWitthoft Wenn du denkst "So funktionieren Druckgesetze nicht.", warum beweist du es nicht mit einer Antwort!?

Antworten (1)

Da diese Frage noch keine eigentliche Antwort hat, werde ich sie wohl mal ausprobieren. Die Herausforderungen einer Siedlung in flüssigem Perfluornonan auf dem Mars wären:

  • Die Schwierigkeit, Perfluornonan auf dem Mars zu bekommen. Es gibt viele Vorschläge zur Verwendung lokaler Ressourcen zur Herstellung anderer Dinge wie Raketentreibstoff und Sauerstoff, aber absolut nichts für Perfluornonan. Ich konnte keine Informationen zur Perfluornonansynthese finden, aber ich würde vermuten, dass es komplexer ist als die Herstellung von etwas wie Sauerstoff, da es sich um ein größeres Molekül handelt (zumindest müssten Sie nach fluorhaltigen Mineralien suchen ). Und Sie können den Import von der Erde vergessen: Es ist schon schwierig genug, etwas von der Erde zum Mars zu schicken, Sie möchten Ihre Aufgabe nicht noch schwieriger machen, indem Sie Dinge importieren, die Sie nicht benötigen.
  • Perfluornonan reizt Haut, Augen und Atemwege . Klingt nicht nach etwas, das Sie einatmen möchten (beachten Sie, dass die für das Einatmen von Flüssigkeiten vorgeschlagenen PFCs Perfluorhexan und Perfluoroctan sind).
  • Da es eine größere Dichte als Wasser hat, würde es der Bewegung noch mehr Widerstand entgegensetzen als Wasser. Marssiedler müssten viel Energie verschwenden, nur um sich fortzubewegen.
  • Es gibt viel praktischere Möglichkeiten, die gleichen Dinge zu tun. Eine luftgefüllte Kuppel kann Ihnen einen Treibhauseffekt und UV-Schutz verleihen, ohne Sie dazu zu zwingen, in einer dichten Flüssigkeit herumzuschwimmen, und die Atmosphäre des Mars würde die Kuppel vor Mikrometeoriten schützen. PFCs wurden für die Terraformung des Mars vorgeschlagen , das stimmt, aber dies beinhaltet die Verteilung von gasförmigen PFCs über den Planeten, nicht die Verwendung von flüssigen PFCs, um nur eine kleine Siedlung aufzuwärmen.
Was wären die Herausforderungen für eine in flüssiges Fluorkohlenwasserstoff getauchte Siedlung auf dem Mars?
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