Ja, wir können es schmelzen.

Sie können Spiegel oder Laser verwenden, um Sand zu schmelzen. Dies aus dem Orbit zu tun, ist etwas übertrieben und unpraktisch. Sie müssen nicht nur die Energie zum Schmelzen des Glases liefern, sondern Sie müssen zuerst die Energie an der Atmosphäre vorbeiführen (was das Erhitzen auf oder über die Schmelztemperatur des Ziels beinhalten würde), und dann müssen Sie diese Energie liefern und den Boden aus dem Weg räumen!

Lass uns ein bisschen Physik machen!

Wir müssen zuerst ein paar Dinge wissen. Ich gehe davon aus, dass der Sand hauptsächlich aus Quarz besteht, oder$SiO_2$, obwohl echtes Glas eine Menge anderer Dinge enthält.

• Die Wärmekapazität von (Quarz-)Sand beträgt ca$830 \frac{J}{kg ^{\circ}C}$
• Sand schmilzt bei Erwärmung auf ca$1700 ^{\circ}C$.
• Die Schmelzwärme für Sand ist ... eigentlich sehr schwer zu finden! Ich habe eine Schmelzenthalpie für Quarz gefunden$9.4 \frac{kJ}{mol}$Unter Verwendung der Molmasse von Siliziumdioxid ($.06008 \frac{kg}{mol}$), Ich denke, die latente Schmelzwärme für Sand ist ungefähr$156 \frac{kJ}{kg}$.

Wie viel Sand?

Ich werde meine Berechnungen für 1 kg Sand durchführen. Sie müssen selbst herausfinden, wie viel Glas Sie herstellen.

Glas machen

Mit einem einfachen$Q=mC_p \Delta T$, und wenn man bedenkt, dass sich dieser Sand bereits in einer heißen Wüste (~40 ° C) befindet, benötigt der Sand 1,378 MJ, um nur zum Schmelzen zu gelangen. Um vollständig zu schmelzen, benötigt der Sand weitere 156 kJ, also braucht es 1,534 MJ, um ein Kilo Sand zu Glas zu schmelzen. Diese Berechnung beinhaltet nicht das Eindringen in die Atmosphäre oder irgendwelche Abkühlungseffekte am Ziel.

Einschlagskrater?

Hier ist ein raffinierter Kraterrechner. Dieser Rechner modelliert diese Waffe als eine Explosion über der Oberfläche (mit einer äquivalenten Energie von 0,0003667 Tonnen TNT) und sagt, dass der Oberflächenkrater einen mickrigen halben Meter und bei maximaler Tiefe nur 15,6 cm groß ist! Trotzdem ist jede Energie, die wir verwenden, um den Krater herzustellen, weniger Energie, die wir verwenden, um das Glas herzustellen.

In jedem Fall kann dieser Rechner verwendet werden, um die Energie abzuschätzen, die zur Bildung eines Kraters benötigt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass der Trinity-Test Sand zu einem grünen Glas geschmolzen hat und eine Nutzlast von 84 TJ hatte. Sein Krater war nur 1,5 m tief und 9,1 m breit.

Angesichts all dessen scheint ein orbitaler Glasmacher in der Lage zu sein, Glas herzustellen, aber ohne lächerliche Energiemengen wird er keinen Krater bilden!

Eine Atombombe ist wahrscheinlich die beste Wahl. Warten Sie dann, bis die Strahlung verschwindet (leider keine Option in der Realität, aber wenn Sie einen Planeten vorbereiten, bevor es Leben darauf gibt ...).

Wenn Sie eine Bombe mit vielen Stufen verwenden, sollten Sie in der Lage sein, die Explosion beliebig zu skalieren (niemand hat dies in der Realität versucht, weil thermonukleare Bomben mit zwei Stufen bereits groß genug sind).

Vorhandene thermonukleare Bomben haben ungefähr 10 ^ 16 J. Wenn Sie dies also massiv vergrößern, indem Sie etwa 10 ^ 4 "Stufen" (Kleckse radioaktiven Materials mit einer fast kritischen Größe) verwenden, klingt dies machbar (bei Verwendung der Energiemenge, die freundlicherweise von Joshua in berechnet wurde). andere Antwort).

Andererseits unter Verwendung der Daten (aus der anderen Antwort) über den Trinity-Test, der besagt, dass eine thermonukleare Bombe einen Krater mit einem Durchmesser von etwa 10 m erzeugt hat, und unter der Annahme, dass die Energie mehr oder weniger proportional zum Quadrat des Durchmessers ist, dann mit 10 ^ 4-mal so viel Energie sollten Sie einen beträchtlichen Krater mit einem Durchmesser von etwa 10 m * sqrt (10 ^ 4) = 1 km erhalten.

Dies scheint mehr oder weniger kohärent zu sein, und das ist alles, was ich angestrebt habe. Sollte im richtigen Stadion sein.

Für ein Beispiel aus dem wirklichen Leben lesen Sie Libysches Wüstenglas .

In einem 60 x 100 Kilometer großen Gebiet in der libysch-ägyptischen Wüste gelegen, ist das Glas über das Gebiet verstreut. Über seine Quelle wurden verschiedene Theorien aufgestellt. Von alten Atomwaffen bis hin zu einem Luftstoß von einem Meteor oder Kometen. Vor kurzem wurde ein sehr verwitterter, sehr großer Krater (30 km) gefunden, der die Überreste eines tatsächlichen Einschlags sein könnte.

Nehmen wir zur Beantwortung Ihrer Frage nach der erforderlichen Energiemenge an, dass die Menge an geschmolzenem Sand 1 Kubikmeile wert war. Das entspricht 4.168e+9 Kubikmetern. Unter Verwendung der Messung für die Masse von trockenem Sand ( http://www.simetric.co.uk/si_materials.htm ) erhalten wir 1602 kg/m³. Das entspricht einer Gesamtmenge von 6,677e+12 kg Sand. Eine grobe Schätzung der Energie, die erforderlich ist, um 1 kg Sand zu Glas zu schmelzen ( http://www.lowtechmagazine.com/what-is-the-embodied-energy-of-materials.html ), beträgt 18–35 MJ, abhängig von verschiedenen Faktoren Elemente, die am Prozess beteiligt sind, Art des Sandes usw. Nimmt man die niedrigstmögliche dieser Zahlen, bei 18 MJ pro kg, sieht man immer noch eine TONNE an benötigter Energie, bei 1,202e+14 MJ oder 3,4e+16 Wattstunden .

Ich glaube nicht, dass wir auch nur annähernd die Technologie haben, die erforderlich wäre, um das zu tun, was Sie verlangen, zumindest nicht innerhalb weniger Sekunden oder Minuten. Der Sonnenspiegel wäre Ihre beste Wahl für eine realistische Möglichkeit, da er "freie Energie" verwendet, anstatt etwas, das in einen Laser komprimiert werden muss. Was das Aussehen betrifft, würde ich vermuten, dass der Prozess, wenn möglich, wie ein umgedrehter Glasvulkan aussehen würde. Das schaue ich mir gerne an!