4 de julio en el espacio: ¿Cómo funcionarían los fuegos artificiales en Marte?

No está claro qué lealtades mantendrán los colonos marcianos del futuro, pero si celebran el Cuatro de Julio (http://www.inverse.com/topic/july-4th) o algún otro día de independencia, puede muchos marcianos van a querer celebrar alguna cosa. Y para eso, probablemente querrán ver las cosas explotar en un fuego ardiente y colorido en el cielo.

Durante más de mil años, los humanos han usado los fuegos artificiales como parte integral de muchas festividades. Si bien hay muchas cosas por las que la especie tendrá que vivir cuando comience a expandirse a otros mundos, es probable que los fuegos artificiales no se silencien.

Sin embargo, no funcionarán de la misma manera. Hemos pasado siglos perfeccionando el diseño de los fuegos artificiales aquí en la Tierra para que tengan el mayor impacto con nuestro dinero. Están diseñados específicamente para Tierra. El planeta rojo, en caso de que todavía no hayas aprendido, es un lugar muy diferente al de aquí, el mármol azul. Para comprender cómo podría funcionar un fuego artificial en Marte, primero debemos entender por qué funciona aquí en la Tierra.

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No es realmente un diseño difícil de entender. Un fuego artificial es básicamente una mezcla de otros dos tipos de pirotecnia: la bengala y el petardo. Una bengala es un dispositivo que, bueno, hace precisamente eso: brilla, emitiendo un flujo continuo de luz brillante y crepitante. Un petardo, por otro lado, explota, gracias al polvo negro (a.k.a. pólvora) o polvo en polvo. Esos dos polvos tienen composiciones químicas diferentes, pero el resultado es básicamente una cosa que va auge, y emite un destello y una explosión.

Los ingredientes clave para una bengala son:

• Un combustible que puede encenderse (el polvo negro o polvo flash)
• Un oxidante, que requiere un combustible para quemar.
• un metal que proporcionará el brillo colorido (por ejemplo, el cobre se quema de verde, el litio se quema de rojo, etc.)

Básicamente, un petardo ataca una carga explosiva cuidadosamente empaquetada (lo que hace que todo salga disparado) y un fusible para este diseño. Cuando combina estos dos conceptos junto con una carga de elevación que lo envía volando hacia el cielo, obtiene sus fuegos artificiales aéreos: una exhibición explosiva de luz vívida y brillante, iniciada por una erupción instantánea, y que dura unos segundos antes de desaparecer. la oscuridad.

Hay varias modificaciones a este diseño que explican por qué algunos fuegos artificiales funcionan de manera diferente: la carcasa puede estar diseñada para romperse varias veces, creando múltiples ráfagas de luz. Pero en general, esto es lo que parece un fuego artificial estándar.

Entonces, ¿cómo funcionaría esto en Marte? Bueno, hay dos diferencias críticas. Lo primero tiene que ver con la gravedad marciana: en un tercio de la masa de la Tierra, Marte no detendrá los objetos con tanta dureza como lo haría nuestro propio planeta. Si tomas un solo fuego artificial y lo lanzas al aire tanto en el planeta azul como en el rojo, se irá mucho más arriba en Marte.

Esto es útil porque permite que las personas utilicen menos material de propulsión para lanzar los fuegos artificiales, ahorrando recursos, pero también significa que tiene que afinar el proceso para que un fuego artificial no sea demasiado alto. Sin embargo, este es un problema menor con el que lidiar en comparación con el siguiente obstáculo.

Porque el factor más limitante para los fuegos artificiales en Marte será la presencia de un oxidante. En este planeta, el mejor oxidante que ayuda a quemar el combustible es, como habrás adivinado, oxígeno. La atmósfera de la Tierra está hecha de 20,95 por ciento de oxígeno. En Marte, ese porcentaje se dispara a solo 0.146 por ciento.

No vamos a tener esa abundancia lujosa de oxígeno en Marte, por lo que necesitaremos otros oxidantes para mezclar con el combustible. Esto significa favorecer el polvo de flash sobre el polvo negro. El polvo instantáneo se puede encender a través de un oxidante fuerte como el clorato de potasio. También hay muchas otras mezclas de combustible-oxidante para elegir, pero el punto es que tendrá que dejar de depender del oxígeno.

Solo hay otro problema: las temperaturas en Marte. A temperatura ambiente, por ejemplo, el clorato de potasio aparecerá como un polvo o cristal blanco, pero las temperaturas en Marte fluctúan entre -153 grados Celsius y 20 grados Celsius. Además, si recuerda sus cursos de química y física, recordará que la presión también afecta a las temperaturas.

Cualquiera que esté desarrollando fuegos artificiales en Marte deberá tener todo esto en cuenta y comprender mejor qué tipo de combinaciones de combustible y oxidante usar para hacer que un fuego artificial explote como debería en los cielos marcianos. Es dudoso que uno pueda confiar en la propia atmósfera como un buen oxidante, por lo que también se trata de diseñar un fuego artificial capaz de mezclar un oxidante sólido con una fuente de combustible en el medio del cielo como debería.

¿Cómo se supone que se vea eso? Bueno, con ingenieros trabajando en conjunto, ya sabes, llegar a marte El problema primero, probablemente sea lo último que piense alguien. Démosle un par de décadas más antes de que empecemos a presionar a nuestros mejores y más brillantes mentes para que nos den un fuego artificial marciano.

Este artículo fue publicado originalmente el 27 de junio de 2017.