Wie interagiert der von der ISS produzierte Methanabfall mit unserer Atmosphäre?

Die ISS verwendet einen Sabatier-Reaktor, um Sauerstoff aus Kohlendioxid zu gewinnen. Dies hat ein Ausgangsprodukt von Methan.

Ich könnte mir vorstellen, dass das meiste Methan, das am Boden in unsere Atmosphäre gelangt, nur eine maximale Höhe erreicht. Unter der Annahme, dass sich die ISS über dieser Höhe befindet, bin ich neugierig, wie unterschiedlich das in unsere Atmosphäre eingeführte Methan in der Höhe der ISS mit unserer Atmosphäre interagiert?

Haben Sie eine Quelle, aus der hervorgeht, wie viel Methan von der ISS ausgestoßen wird?
Eine etwas verwandte Frage, vielleicht finden Sie einige der Diskussionen dort interessant; Bleibt „Was jenseits von Kármán passiert, jenseits von Kármán“?
Ich habe Versuche entfernt, die Frage in den Kommentaren zu beantworten.
Ich habe meine Frage bearbeitet, um zu erklären, wie ISS Methan erzeugt. Außerdem bin ich ein Wissenschaftler, der über Ursache und Wirkung und zugrunde liegende Systeme nachdenkt. Das hilft mir, mentale Experimente in meinem Kopf aufzubauen. Ich diskutiere nicht die Ursachen des Treibhauseffekts und den Beitrag des Menschen zum Klimawandel. Ich bin ein Systemdenker, der neugierig ist, welche atmosphärischen und chemischen Systeme eine kausale Rolle spielen könnten.

Antworten (2)

Angenommen, das Methan bleibt in der Umlaufbahn um die Erde, wie durch uhoh angezeigt, dann wird es nicht viel mehr tun. Wikipedia hat einen ziemlich ausführlichen Artikel über Methan in der Atmosphäre und erwähnt, dass die primäre Reaktion von Methan in der Atmosphäre die Oxidation durch Hydroxylradikale ist. Da die Hydroxylradikale aus Wasser stammen und Wasser in unserer Atmosphäre hauptsächlich auf die Troposphäre beschränkt ist, haben Methanmoleküle eine durchschnittliche Lebensdauer von etwa 10 Jahren in der Troposphäre ... aber 120 Jahren in der Stratosphäre.

Methan, das noch weiter oben von der ISS produziert wird, wird daher noch eine ganze Weile herumhängen und nicht mit viel von irgendetwas reagieren. Dabei könnte es zum Treibhauseffekt beitragen, da Methan 84-mal so stark ist wie Kohlendioxid.

Wir sollten dies jedoch alles im Auge behalten. Diese Frage zitiert die NASA als Bericht, dass "1.000 Pfund pro Jahr" von der ISS produziert werden. Das sind etwa 500 kg -- gegenüber den hier angegebenen und im oben referenzierten Wikipedia-Artikel wiedergegebenen Teragramm Methanquellen und -senken pro Jahr (1Tg = 10 9 kg). Am Ende ist das Methan von der ISS, auch wenn es relativ langlebig ist, nur ein winziger Fleck im großen Ganzen.

Die Thermosphäre ist kein glücklicher Ort für Moleküle. N2 und O2 dissoziieren ziemlich schnell, so dass es bei 400 km um Größenordnungen mehr Einzelatom-O gibt als O2, und sogar N2 ist um den Faktor 10 seltener als N. (Siehe ccmc.gsfc.nasa.gov/modelweb/models/ nrlmsise00.php für einige lustige Daten dazu) CH3 wird sich wahrscheinlich ähnlich verhalten, obwohl ich keine Daten zu Dissoziationsspektren gesehen habe.

Die Atmosphäre ist bei 400 km dünn, aber sie ist immer noch da und die ISS ist darin.

Die Geschwindigkeit einer kreisförmigen Umlaufbahn in dieser Höhe beträgt etwa 7700 m/s und die Fluchtgeschwindigkeit ist um die Quadratwurzel von 2 größer. Wenn das Gas also nicht mit einer Geschwindigkeit von 3000 m/s relativ zur ISS abgelassen würde (was es sicherlich nicht ist), würde es in der Umlaufbahn um die Erde verbleiben.

Im Laufe der Zeit würde es sich durch Kollisionen mit den anderen Gasmolekülen in der oberen Atmosphäre ins Gleichgewicht bringen und langsam diffundieren und sich mit unteren Schichten vermischen.

In der Zwischenzeit wird die ISS gelegentlich auf einige dieser Moleküle stoßen, die zusammen mit den anderen eine langsame, aber unaufhaltsame Quelle für Luftwiderstand darstellen und die ISS verlangsamen.

Es gibt eine ähnliche Diskussion in dieser Antwort auf die etwas ähnliche Frage Bleibt „was jenseits von Kármán passiert, jenseits von Kármán“? obwohl es sich um Abgase handelt, die wirklich mit Fluchtgeschwindigkeit ausgestoßen werden könnten.

Dies ist eine gute Antwort auf die allgemeinen mechanischen Effekte, aber ich denke, das OP hat speziell nach Methan als Chemikalie gefragt. Würde zB das Ausstoßen von Methan und sagen (LiH)₂ unterschiedliche Wirkungen haben, obwohl sie das gleiche Molekulargewicht haben?
Wie interagiert der von der ISS produzierte Methanabfall mit unserer Atmosphäre?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v