Ich denke an ein Szenario, in dem der Protagonist in eine Welt reist, die der Erde relativ ähnlich ist, aber mit gewissen Unterschieden in Bezug auf die Atmosphäre, insbesondere ihren atmosphärischen Druck und ihren Sauerstoffanteil. Was würde das machen, obwohl es eine atembare Atmosphäre ist und menschliches Leben erhalten kann, zeigt es Unterschiede. Ich denke zum Beispiel, dass dem Protagonisten aufgrund der plötzlichen Änderung des atmosphärischen Drucks für einige Zeit schwindlig werden wird, allerdings aus offensichtlichen Gründen, ohne ein tödliches Ausmaß zu erreichen.
Jedenfalls möchte ich dabei helfen, eine Atmosphäre aufzubauen, die in der Lage ist, menschliches Leben und ein gewisses Entwicklungsniveau aufrechtzuerhalten, aber dennoch bemerkenswerte Unterschiede zu der unserer Welt aufweist. Mit dem, was ich von Zeit zu Zeit las, entschied ich, dass die Atmosphäre 1,15 atm und ihr Sauerstoffverhältnis 23 % betragen würde, mit einer Grenze von 25 %, aber ich weiß nicht, ob dieses Modell wirklich lebensfähig wäre oder ob es pushen kann es ein bisschen mehr.
Ich möchte betonen, ICH MACHE KEINE VERSCHIEDENEN FRAGEN, ich bitte nur um eine einzige Antwort basierend auf dem Druck und dem Sauerstoffanteil. Übrigens, bevor Sie sagen, dass dies ein Duplikat ist, lassen Sie mich ein paar Dinge klarstellen.
Wenn wir also über Sauerstofftoxizität sprechen, ist es wichtig zu beachten, dass wir die Begriffe korrekt halten und aus diesem Grund über Partialdruck sprechen werden . Das heißt, der Teil des Drucks, der sich auf O2 bezieht.
Mit anderen Worten; Wenn auf Meereshöhe der atmosphärische Druck 1 bar beträgt und O2 21 % der Atmosphäre ausmacht, dann beträgt der Partialdruck von O2 für unsere Zwecke 0,21 bar.
Dies ist eine wichtige Überlegung, denn wenn wir an den Punkt kommen, O2 als Problem zu betrachten, betrachten wir es nicht UND etwas anderes oder O2 in Kombination ; wir sprechen hier nur über O2 als schädliches Mittel und Tests haben bewiesen, dass es auf den Partialdruck ankommt, NICHT auf die Verdünnungsrate des O2 in der Atmosphäre.
Das gesagt; Der bereits bereitgestellte Link zeigt, dass Sie sich zuerst um Ihre Lunge kümmern müssen. Hohe O2-Partialdrücke werden auch Ihre Netzhäute braten und neurale Schäden verursachen, aber es sind Ihre Lungen, die zuerst leiden werden. Alles über einem PP von 0,5 bar ist ein Problem.
Als die Apollo-Astronauten zum Mond und zurück flogen, taten sie dies in einer reinen O2-Umgebung. Das war sehr gefährlich in Bezug auf Funken, die die Atmosphäre in der Kabine entzündeten, aber für die Piloten selbst hatten sie keine wirklichen Probleme damit. Warum? Weil sie den atmosphärischen Druck heruntergeregelt haben. Indem Sie die atmosphärische Dichte auf (sagen wir) 0,4 Atmosphären herunterwählen, aber reines O2 machen, erzeugen Sie weniger Druckunterschied zwischen dem Inneren Ihres Schiffes und dem Vakuum des Weltraums und tragen während der Dauer der Mission weniger Gewicht zum Atmen von Gasen in den Weltraum .
CO2 loszuwerden ist eigentlich der limitierende Faktor für beengte Verhältnisse auf Dauer; etwas mehr als etwa 1 % CO2 verursacht kurzfristig mehr Probleme als die O2-Toxizität. So; Vorausgesetzt, Sie können das CO2 aus Ihrer O2-Umgebung entfernen, können die Wände Ihres Schiffs dünner und die Atemluft leichter sein. Es gibt viele Gründe, das zu tun.
Aber in Ihrem Fall sprechen Sie von zunehmender Dichte. So; sofern die Gasdichte zunimmt; Die beste Lösung ist, den O2-Anteil entsprechend zu verringern , und gut ist. Lassen Sie die Unterschiede im schlimmsten Fall nicht mehr als das Doppelte einer herkömmlichen erdähnlichen atmosphärischen Verteilung erreichen.
Beispiel; zu 1,15 Geldautomaten zu gehen, aber den O2-Prozentsatz beizubehalten, sollte in Ordnung sein. Zu 1,5 Geldautomaten zu gehen und den O2-Prozentsatz beizubehalten, ist in Ordnung, aber wahrscheinlich nicht ideal. Es ist in Ordnung, zu 2 Geldautomaten zu gehen, aber O2 auf (sagen wir) 15% (dh 0,3 bar PP) zu reduzieren.
Natürlich gibt es einige Vorbehalte.
Dies basiert ausschließlich auf Kurzzeittests. Wir haben nicht gesehen, was mit jemandem passiert, der sein Leben lang in 0,5 bar PP O2 lebt, und ich vermute, dass im Laufe der Zeit einige langfristige Faktoren ins Spiel kommen könnten. Im Allgemeinen ist O2 eine Schlüsselchemikalie bei der Freisetzung von Energie in unserem Körper, aber es scheint auch eine entscheidende Rolle in unserem Alterungsprozess zu spielen. Aus diesem Grund sind Antioxidantien als Nahrungsergänzungsmittel so beliebt. Es ist möglich , dass Menschen bei 0,5 bar mit mehr Energie arbeiten, agiler sind, schnellere Läufer usw., aber letztendlich eine kürzere Lebensdauer haben. Wir wissen es nur noch nicht.
Außerdem habe ich die Wirkung von O2 PP auf den Menschen beschrieben . Wenn Sie Kreaturen haben, die sich zu höheren PP-Spiegeln von O2 entwickelt haben, dann würden Sie erwarten, dass sie Stoffwechsel und physiologische Strukturen (wie vielleicht kleinere Lungen) haben, um für diese Veränderung zu sorgen.
Auch wenn Sie eine natürliche Angst vor Insekten haben, dann wollen Sie nicht auf einer solchen Welt leben. Insekten haben keine Lungen und sind auf die O2-Absorption durch ihre Panzer angewiesen, um ihren Körper mit O2 zu sättigen, was bedeutet, dass der PP von O2 eine Grenze dafür setzt, wie groß sie werden können. Je mehr O2 in der Atmosphäre, desto größer können sie werden.
Wenn Sie schließlich die atmosphärische Zusammensetzung ähnlich der der Erde halten, aber nur den Druck erhöhen und überschüssiges O2 PP gegen mehr Stickstoff austauschen, stoßen Sie auf ein völlig anderes Problem. Ab etwa 3 ATM reicht der Stickstoff PP aus, um eine narkotische Wirkung auszulösen. Eine weitere Erhöhung führt AUCH zu Toxizität. Moderne Sporttaucher wissen das und müssen oft mit speziellen Luftmischungen tief tauchen, die sowohl O2 als auch N2 reduzieren, damit beide diese Effekte nicht haben. Es sollte auch beachtet werden, dass ein so hoher Druck bedeutet, dass Ihre CO2-Wäschesysteme SEHR effizient sein müssten; vorzugsweise eine sehr hohe Konzentration von Vegetation zu tierischem Leben auf einem Planeten mit so hoher Atmosphärendichte. Warum? Nun, das gleiche Problem mit PP bedeutet auch, dass bei 3 Geldautomaten CO2-Konzentrationen bei etwa 0,35 % zu einem Problem werden.
So; Wenn Sie eine dichte Atmosphäre entwerfen, ist O2 sicherlich eine Überlegung, aber es ist nicht die einzige. Deine beste Ausgangsposition ist es, Tauchluftgemische für tiefe Tauchgänge zu recherchieren und diese dann als Ausgangspunkt für deine Dichteberechnungen in Bezug auf PP zu verwenden und welche anderen Gase du verwenden könntest, um die Luft sozusagen ein wenig zu verdünnen.
RonJohn
AlexP
Frostfeuer