Domanda:
Come ci si sente a trovarsi in una tempesta di sabbia marziana?
Hobbes
2013-11-01 12:54:50 UTC
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In una recente domanda, "Potrebbe una tuta EVA destinata a Marte essere usata per EVA su un altro celeste, o viceversa?", ci sono state alcune discussioni nei commenti sugli effetti di un tempesta di sabbia su Marte contro tempeste di sabbia sulla Terra.
L'atmosfera di Marte è molto più sottile, la sua gravità è inferiore ma la velocità del vento può essere piuttosto elevata. Come si combinano questi fattori? Una tempesta di sabbia su Marte sarebbe abrasiva?

Due risposte:
#1
+33
TildalWave
2013-11-01 16:37:56 UTC
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Parte di questo è discusso anche nel thread Come può Marte avere tempeste di sabbia con un'atmosfera così sottile?, ma sì, sarebbe abrasivo e una prova diretta per questo può essere apprezzato in tutti i tipi di formazioni eoliche sulla superficie marziana, come le dune della regione di Nili Patera o quelle del cratere Lyot, solo per citarne alcune degli esempi più noti:

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Immagine HiRISE ad alto dettaglio delle dune del cratere Lyot in movimento a causa dei processi eolici (Fonte: HiRISE / University of Arizona)

Ora, mentre la pressione atmosferica e la gravità sono inferiori rispetto alla superficie della Terra e le particelle di polvere sono in media più leggere a causa della mancanza di l'umidità impedendo loro di attaccarsi da granella a granella e di formare particelle di polvere più grandi, sarebbero anche (per questo stesso motivo) grana più fine e affilata. Non così tagliente come la polvere di regolite sulla superficie della Luna, poiché ovviamente c'è ancora tempo sulla superficie di Marte che aiuterebbe a lucidare questi grani in sfere più rotonde, ma comunque molto più nitido della polvere per lo più abbiamo a che fare con la Terra. A causa della mancanza di umidità, la dimensione di queste particelle di polvere sarebbe piccola quanto la dimensione delle strutture cristalline di vari sali di roccia, e quelle tendono ad essere abbastanza taglienti. Inoltre, raffiche di vento da 500 a 600 km / h (o 300-375 miglia / h) sono state registrate da Mariner 9 e successivamente da veicoli spaziali, sonde, lander e rover in orbita, con vento tipico velocità nell'atmosfera marziana superiori a 200 km / h (o 125 miglia / h).

Quindi, anche se penseresti che la polvere marziana avrebbe un potenziale cinetico inferiore poiché è a grana più piccola e più fine e la gravità minore le rende ulteriormente più leggere, le tempeste di sabbia possono essere piuttosto abrasive anche se ti sembrerebbe di essere nel bel mezzo di una brezza mite con la sola visibilità in netto calo. Parte di questa polvere potrebbe anche avere proprietà corrosive a contatto con diversi materiali di cui sarebbe fatta la tuta spaziale, essendo la polvere di tutti i tipi di composizioni chimiche, originate dall'erosione del substrato roccioso marziano, dai minerali di silicato e da altre polveri di origine magmatica da le sue caldere, o anche importate sulla superficie marziana dagli asteroidi colpiti. Ad esempio, il lander Phoenix ha trovato prove di perclorato, ma non sono escluse altre sostanze chimiche più corrosive con un contenuto di vapore acqueo così basso dell'atmosfera marziana. E le tempeste marziane producono anche fulmini, un altro pericolo che significa che sarebbe meglio evitarle e, forse inutile dirlo, la visibilità sarebbe prossima allo zero, quindi è ancora più facile perdere l'equilibrio o peggio.

Inoltre, la polvere tenderebbe ad aderire alla tuta spaziale (o forse meglio detta tuta ambientale) non diversamente dalla polvere lunare che faceva nelle missioni Apollo a causa della carica elettrostatica o addirittura magnetico (discusso anche qui), e la sua nitidezza potrebbe far sì che si attacchi in profondità nel tessuto della tuta e causi la carica triboelettrica (piccola carica elettrica che trasporta particelle che si sfregano l'una contro l'altra, per ad esempio l'ossido di ferro, o ruggine, che può essere trovato negli strati superiori del suolo marziano) o strappare il tessuto aumentando l'attrito locale della tuta, quindi i pionieri su Marte dovranno trovare modi per mitigare questo problema di polvere. L'uso di molti strati e fili potrebbe aiutare a mitigare questo e aumentare la loro durata, ma con l'aumento dello spessore e con esso la sua superficie, anche tutti questi problemi aumentano, quindi qualsiasi tuta ambientale utilizzata su Marte sarà probabilmente su misura e attillata, forse come questa BioSuit.

Pericolo aggiuntivo derivante da un'esposizione prolungata all'ambiente marziano si presenta quando si rimuove la tuta dopo essere entrati in un ambiente protetto, con la polvere di silicato minuscola e tagliente che mette a rischio la salute dell'uomo, se entra nei loro polmoni, causando silicosi, tra gli altri problemi di salute.

Quindi TL; DR - tempeste di sabbia marziane sarebbero è meglio evitarli, e non sono certo innocui anche se la loro forza non è tale da farti perdere i piedi se ti trovi nel mezzo.

#2
+27
user838
2013-11-01 15:08:25 UTC
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Secondo la pagina web di Mars-One Quali sono i rischi della polvere e della sabbia su Marte?, anche se le velocità del vento delle tempeste di sabbia possono essere piuttosto elevate - la forza degli uragani, a causa della atmosfera molto più sottile (1% della Terra), sembrerebbe una leggera brezza.

Marte è polveroso, con tempeste di polvere che possono coprire il pianeta (raramente) e

La polvere sospesa nell'aria su Marte è sottile quanto il fumo di sigaretta. L'abrasione delle particelle sarà limitata a causa delle piccole dimensioni delle particelle.

C'è un altro effetto collaterale di una tempesta di sabbia, in particolare, una grande, è che, secondo la pagina della NASA La tempesta di polvere perfetta colpisce Marte provoca un notevole riscaldamento atmosferico (fino a 80 ° F), quindi è necessario considerare gli effetti termici.

La polvere fine nelle tempeste rappresenterà un altro problema secondo Future Mars Explorers Face Dusty Challenges (Mosher, 2007), è che si attaccherebbe elettrostaticamente a tutto, con

"Se cammini, raccogli o semplicemente tocchi il polvere, accumulerebbe carica e si attaccherebbe a te. L'abbiamo già visto sulle ruote dei rover ", ha detto Geoffrey Landis, un fisico del Glenn Research Center della NASA a Cleveland, Ohio. "Le cose si fanno ancora più interessanti quando arrivano i venti e separano la carica."

e che, poiché l'aria è secca su Marte, la carica può accumularsi e potenzialmente creare un arco, danneggiando l'elettronica sensibile se non adeguatamente schermato.

Ma sarebbero necessarie ulteriori informazioni e studi per determinare completamente gli effetti della polvere marziana.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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