Wie überquert man ein metallisches Meer?

Wenn die Temperaturen tagsüber steigen, bildet sich ein Ozean aus flüssigem Metall, also wie überqueren sie ihn?

Sie müssen aufpassen

Flüssiges Gallium ist dichter als festes Gallium ,

• Dichte (nahe RT) 5,91$g/cm^3$
• wenn flüssig (bei mp) 6,095$g/cm^3$

flüssiges Gallium sinkt also unter eine Kruste aus festem Gallium. Das bedeutet, bis das gesamte Gallium flüssig ist, ist es mehr oder weniger so, als wäre man in den Polargewässern, umgeben von metallischen Eisbergen (Gallsbergen?).

Sobald der ganze Körper flüssig ist, erleichtert die hohe Dichte das Aufschwimmen von Gegenständen, verleiht aber auch mehr Luftwiderstand.

Die wahrscheinlich geeignetste Lösung besteht darin, einige kleine untergetauchte Winglets zu haben, die das Schiff tragen und über die Oberfläche der Flüssigkeit heben, um den Luftwiderstand drastisch zu reduzieren. Noch besser wäre ein Hovercraft.

Aufgrund der hohen Dichte wird der Betrieb eines Tauchboots eine ziemliche Herausforderung sein. Damit es unter die Oberfläche sinkt, muss seine durchschnittliche Dichte höher sein als die von Gallium: Erwarten Sie einen sehr beengten Raum.

Dazu kommt das

Gallium greift die meisten anderen Metalle an, indem es in das Metallgitter eindiffundiert. Beispielsweise diffundiert es in die Korngrenzen von Aluminium-Zink-Legierungen und Stahl und macht diese sehr spröde.

und Sie sehen, dass es eine Herausforderung sein wird: Sie müssen wahrscheinlich mindestens ein polymerbeschichtetes Gefäß haben, um einen Galliumangriff zu verhindern, oder ein Metall verwenden, das nicht von Galliumdiffusion betroffen ist.

Die Temperaturen können sich zwischen Tag und Nacht stark genug ändern, um die Oberfläche eines Gallium-„Meeres“ zu schmelzen, aber im Gegensatz zu Wasser ist flüssiges Gallium undurchsichtig, sodass die Sternenstrahlung die Flüssigkeit unter der Oberfläche nicht durchdringen und sie sogar leicht erwärmen kann.

Wenn das Meer überhaupt flüssig werden soll, muss daher genügend Wärmefluss von unten (dh aus dem Inneren des Planeten) vorhanden sein, um den größten Teil des Meeres geschmolzen zu halten, sodass das Gefrieren nur an der Oberfläche stattfindet (hauptsächlich aufgrund von Strahlungskühlung in der Nacht). Angesichts der Tatsache, dass festes Gallium ähnlich wie Eis in Wasser in der Flüssigkeit schwimmt, erhalten Sie eine dünne Schicht „Eis“, die sich langsam verdickt, je länger die Oberfläche kalt bleibt.

Während des lokalen Winters kann diese „Skim“ dick genug werden, um erhebliche Lasten zu tragen, ebenso wie Eis auf Seen oder Meeren in subarktischen und arktischen Klimazonen auf der Erde. Im lokalen Sommer kann das Gallium Tag und Nacht flüssig bleiben oder kaum überfliegen.

Wie oben erwähnt, sind die meisten Metalle eine schlechte Wahl für das Galliumsegeln – Verbundwerkstoffe sind davon jedoch nicht betroffen. Holz-, Verbundstoff- oder aufblasbare Rümpfe könnten eine sehr praktikable Wahl sein, mit Segelkraft (Motoren scheinen immer Metallteile ins „Wasser“ legen zu wollen). Die Rümpfe könnten im Verhältnis zur Last sehr klein sein, verglichen mit dem, was Seeleute gewohnt sind, was zu der Wahrscheinlichkeit von Dreirad-Layouts mit kleinen Schwimmern führt, die einen tragenden Rahmen tragen – eher wie Eisboote als Erdschiffe .

Der brillante Teil davon ist, dass es für einen „Mann über Bord“ fast unmöglich wäre zu ertrinken – Unterkühlung könnte im Laufe der Zeit ein Problem sein; Obwohl es so temperiert ist wie ein tropisches Erdmeer, nur um flüssig zu bleiben, leitet das Gallium die Körperwärme viel schneller ab als sogar Meerwasser, aber eine Person würde viel höher schweben, als dies selbst in hypersalzhaltigem Wasser wie dem Toten Meer der Fall ist (obwohl nicht ungefähr so ​​hoch wie auf alten Bildern von riesigen Quecksilberbecken). Eine Standardübung zum Überleben über Bord wäre, still auf dem Rücken zu liegen, Arme und Beine für Stabilität zu spreizen und auf die Rettung zu warten. Schwimmen wäre eher wie in sehr suppigen Schlamm zu kriechen, als wir es gewohnt sind.

Jeder flache Bootstyp ist geeignet. Das Antreiben mag sich als schwierig erweisen, aber die Menschen haben das vor Tausenden von Jahren zufriedenstellend gelöst, indem sie Segel benutzten. Sie könnten auch Propeller wie ein Hovercraft verwenden, aber ich würde mich nicht darum kümmern, das Fahrzeug tatsächlich zu schweben. Das wäre nur Energieverschwendung.

Wenn Sie sich Gedanken über den Luftwiderstand machen, ist das kein Problem, sobald Ihr Fahrzeug schnell genug ist. Es wird einfach aus dem Gallium aufsteigen und über seine Oberfläche gleiten. Genau wie Schnellboote auf dem Wasser. Aber bei deutlich niedrigeren Drehzahlen. Ich würde wetten, dass sogar Ruderboote gebaut würden, um aus dem Gallium zu steigen. Außerdem werden Sie viel weniger Wellen bekommen als mit Wasser, sodass das Gleiten noch mehr Spaß macht.

Worüber Sie sich unbedingt Sorgen machen müssen, ist die Tatsache, dass dieses Gallium andere Metalle angreift. Sie müssen Ihr Schiff so bauen, dass niemals Gallium mit empfindlichem Metall in Kontakt kommen kann. Auch bei Unfällen. Es wäre einfach zu traurig, wenn Ihr Boot auf hoher See einen Stein zerkratzt und anschließend auseinanderfällt! Daher reicht eine Beschichtung nicht aus. Ich würde mich stark dafür einsetzen, die gesamte tragende Struktur des Bootes aus inerten Materialien zu bauen. Wenn Sie auf Holz zurückgreifen müssen, so sei es. Aber ein 100% Plastikboot wäre wahrscheinlicher, imho.

Wie oben in einer Antwort angegeben, würde flüssiges Gallium unter festes Gallium sinken und eine Kruste bilden. Potenziell würde ein Panzerfahrzeug mit Laufflächen aus Gummi/Polymer seine Masse so weit verteilen, dass es beim Überqueren von festem Gallium, selbst einer dünnen Schicht, es nicht reißt. Selbst wenn das Gallium flüssig ist, könnte es vielleicht noch mit Schienen (unter Ausnutzung der hohen Oberflächenspannung) und einer einziehbaren "Kufe" (um den Bodendruck noch weiter zu senken) überquert werden.

Ich habe ein Design gezeichnet, wie dieses Fahrzeug aussehen könnte:

Das Fahrzeug ist so groß, weil es in sich geschlossen ist: Es enthält alle lebenserhaltenden Geräte und Geräte, die die Wissenschaftler benötigen, um lange Zeit unabhängig zu arbeiten. Aufgrund der schieren Größe der Meere (und ihrer extremen Viskosität) kann etwas, das mit hoher Geschwindigkeit darüber gleitet, nur kurze Fahrten überstehen, da es ziemlich große Energiemengen erfordert, ein solches Fahrzeug mit dieser Geschwindigkeit über flüssiges Gallium ( und diese Art von Fahrzeugen muss möglicherweise auch nachts anhalten). Wenn Wissenschaftler an einen weit entfernten Ort gelangen müssen, können sie genauso gut eine langsame "Crawler" -Basis errichten und langsam dorthin reisen, wo sie hin müssen, da dies viel weniger Energie verbrauchen würde.

Maglev-Schiffe

Magnetschweben ist über jedem gut elektrisch leitfähigen Material möglich. Es ist nur ein technisches Problem, die erforderlichen Wechselmagnetfelder präzise zu steuern, aber die Technologie existiert bereits. Es ist kein Problem für die interstellare Zivilisation, selbst wenn es durch Meereswellen kompliziert wird.