Pluto scheint aus Stickstoff und anderem Eis zu bestehen, das bei höheren Temperaturen flüssig oder gasförmig wäre. Was würde also passieren, wenn ein Astronaut mit einem Raumanzug aus der Apollo-Ära (vor allem mit dieser Isolierung) auf der Oberfläche von Pluto landen und heraustreten würde?
Würde die Wärmeleitung die Oberfläche zum Schmelzen oder Sublimieren bringen, und wenn ja, wie schnell würde dies geschehen? Dies wäre ein anschauliches Beispiel dafür, wie unterschiedlich eine Landung auf Pluto im Vergleich zu einer Landung auf dem Mond wäre.
Die Temperatur auf dem Mond variiert von etwa 90 K nachts bis etwa 400 K tagsüber. Die Apollo-Missionen waren jedoch alle zeitlich so geplant, dass die Astronauten gegen Morgengrauen an der Oberfläche sein würden, wenn die Temperaturen relativ mild waren. Ihre Stiefel waren isoliert und ihre Raumanzüge stark reflektierend.
Pluto hat Temperaturen, die zwischen etwa 33 K und 55 K variieren. Was für den Astronauten im Anzug wichtig ist, ist der Temperaturunterschied zwischen dem Inneren des Anzugs und der Außenseite. Die Rate der Wärmeleitung ist proportional zu dieser Temperaturdifferenz.
Wenn Sie die Mondnacht mit einem lauen Sommernachmittag auf Pluto vergleichen, beträgt der Temperaturunterschied im ersten Fall 205 K gegenüber 240 K im zweiten Fall. Diese beiden Zahlen befinden sich wirklich im selben Bereich, sodass ein Raumanzug, der für Mondnachttemperaturen ausgelegt ist, auf Pluto wahrscheinlich in Ordnung wäre. Die Apollo-Anzüge wurden jedoch nicht für die Mondnacht entwickelt. Daher vermute ich, dass die Füße der Astronauten sehr schnell gefroren wären und sie danach schnell an Unterkühlung gestorben wären.
Es ist auch interessant, darüber zu spekulieren, welche Auswirkungen die Schritte der Astronauten auf Plutos Oberfläche haben würden. Ich stelle mir eine spektakuläre Verdampfung von Stickstoffeis vor. Es könnte so heftig sein, dass Sie nicht einmal in der Lage wären, zu gehen.
Die Stiefel der Apollo-Astronauten erlebten Temperaturschwankungen von 355 K in der Sonne bis 166 K im Schatten. Es gab keine Berichte über Temperaturprobleme in Bezug auf die Anzüge und/oder Schuhe, obwohl Aldrin irgendwann berichtete, dass er kühl sei und die Wärmeregelung an seinem Anzug anpasste. Angesichts der Tatsache, dass die Stiefel diese Temperaturschwankungen ohne Probleme bewältigt haben, würde ich extrapolieren, dass die Isolierung sehr gut ist. https://www.hq.nasa.gov/alsj/a11/A11_PAOMissionReport.html
Aber selbst mit sehr guter Isolierung, wenn sie nicht für diese sehr niedrigen Temperaturen ausgelegt wäre, würden die Stiefel mit der Zeit an Temperatur verlieren, und so würden ihre Füße. Irgendwann würde es Erfrierungen verursachen, obwohl ich nicht an Unterkühlung denke, da der Rest des Anzugs den Astronauten relativ bequem halten würde. Die Anzüge hatten Kühlsysteme, um sie angenehm zu halten, die bei so schwachem Sonnenlicht wahrscheinlich früher ausgeschaltet werden müssten. Da die Wärmeleitung durch physischen Kontakt funktioniert, würden ihre Füße viel weniger Zeit auf dem Boden verbringen, um die sehr niedrigen Temperaturen zu erreichen, wenn sie von einem Fuß auf den anderen wechseln oder besser regelmäßig in 0,063 g (~ 1/15 der Erdanziehungskraft) springen würden.
Das Entgasen von N2 und anderen flüchtigen Stoffen würde definitiv auftreten, ihre Stiefel würden eine viel höhere Temperatur haben, da sie von den Raumtemperaturbedingungen im Inneren des Raumfahrzeugs stammen. Es sei denn natürlich, die Abgase von der Landung selbst hatten den nahe gelegenen Bereich bereits von allen flüchtigen Stoffen mit niedrigem Siedepunkt befreit.
Dan Pichelmann
Benutzer1018464
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