4 Juli di Luar Angkasa: Bagaimana Kembang Api Akan Bekerja di Mars?

Tidak jelas apa kesetiaan yang akan dipertahankan oleh koloni Mars di masa depan, tetapi apakah mereka merayakan Empat Juli (http://www.inverse.com/topic/july-4th) atau hari kemerdekaan lainnya, Anda dapat banyak orang Mars yang ingin merayakannya sesuatu. Dan untuk itu, mereka mungkin ingin menyaksikan hal-hal meledak dalam kobaran api berwarna-warni di langit.

Selama lebih dari seribu tahun, manusia telah menggunakan kembang api sebagai bagian integral dari banyak perayaan. Meskipun ada banyak hal yang harus dijalani oleh spesies tanpa mulai berkembang ke dunia lain, kembang api mungkin tidak akan berjalan dengan tenang.

Namun, mereka tidak akan bekerja dengan cara yang sama. Kami telah menghabiskan waktu berabad-abad untuk menyempurnakan desain kembang api di Bumi ini sehingga mereka mendapatkan yang terbaik untuk kami. Mereka dirancang khusus untuk Bumi. Planet merah, jika Anda belum belajar, adalah tempat yang jauh berbeda dari marmer biru di sini. Untuk memahami bagaimana kembang api dapat beroperasi di Mars, kita harus terlebih dahulu memahami mengapa kembang api ini bekerja di Bumi.

Anda Mungkin Juga Menyukai: (Sifat Kimia di Balik Kenapa Blue Fireworks Adalah Warna yang Paling Sulit Dibuat)

Ini bukan desain yang sulit dipahami. Kembang api pada dasarnya adalah ramuan dari dua jenis kembang api lainnya: kembang api, dan petasan. Kembang api adalah alat yang, baik, melakukan hal itu: berkilau, mengeluarkan aliran cahaya yang terang dan berderak. Sebaliknya, sebuah petasan meledak, berkat bubuk hitam (mis. Bubuk mesiu) atau bubuk flash. Kedua bubuk tersebut memiliki komposisi kimia yang berbeda, tetapi hasilnya pada dasarnya adalah hal yang berjalan ledakan, dan mengeluarkan flash dan bang.

Bahan utama untuk sparkler adalah:

• bahan bakar yang bisa menyala (bubuk hitam atau bubuk flash)
• oksidator, yang dibutuhkan bahan bakar untuk terbakar
• logam yang akan menghasilkan cahaya warna-warni (mis. tembaga terbakar hijau, litium terbakar merah, dll.)

Petasan pada dasarnya mengetuk muatan meledak yang dikemas dengan rapi (benda yang membuat semuanya jadi mac-blooey) dan sekering pada desain ini. Saat Anda menggabungkan kedua konsep tersebut bersama-sama dengan muatan pengangkat yang mengirimnya terbang ke langit, Anda mendapatkan kembang api udara - tampilan ledakan cahaya yang terang dan berkilauan, diprakarsai oleh letusan seketika, dan berlangsung beberapa detik sebelum menghilang ke kegelapan.

Ada berbagai modifikasi pada desain ini yang menjelaskan mengapa beberapa kembang api beroperasi secara berbeda - cangkang dapat dirancang untuk pecah beberapa kali, menciptakan banyak semburan cahaya. Tapi secara keseluruhan, inilah yang tampak seperti kembang api standar.

Jadi bagaimana ini akan bekerja di Mars. Nah, ada dua perbedaan kritis. Yang pertama berkaitan dengan gravitasi Mars - pada sepertiga massa Bumi, Mars tidak akan menahan benda sekeras planet kita sendiri. Jika Anda mengambil satu kembang api dan meluncurkannya di udara di planet biru dan planet merah, itu akan hilang banyak lebih tinggi di Mars.

Ini berguna karena memungkinkan orang untuk menggunakan lebih sedikit bahan propulsi untuk meluncurkan kembang api - menghemat sumber daya - tetapi juga berarti Anda harus memperbaiki proses sehingga kembang api tidak akan terlalu tinggi. Namun, ini adalah masalah kecil untuk dibandingkan dengan kendala berikutnya.

Karena faktor paling membatasi pada kembang api di Mars adalah keberadaan oksidator. Di planet ini, satu-satunya oksidator terbaik yang membantu membakar bahan bakar adalah - Anda mungkin sudah menduga - oksigen. Atmosfer bumi terbuat dari oksigen 20,95 persen. Di Mars, persentase itu hanya 0,146 persen.

Kami tidak akan memiliki oksigen mewah yang berlimpah di Mars, jadi kami membutuhkan oksidator lain untuk bercampur dengan bahan bakar. Ini berarti lebih menyukai bubuk flash daripada bubuk hitam. Bubuk flash dapat dinyalakan melalui oksidator kuat seperti kalium klorat. Ada juga banyak campuran bahan bakar-pengoksidasi untuk dipilih, tetapi intinya adalah, Anda harus menjauh dari mengandalkan oksigen.

Hanya ada satu masalah lain: suhu di Mars. Pada suhu kamar, misalnya kalium klorat akan muncul sebagai bubuk atau kristal putih, tetapi suhu di Mars melayang antara -153 derajat Celcius dan 20 derajat Celcius. Selain itu, jika Anda ingat kursus kimia dan fisika, Anda akan ingat bahwa tekanan juga mempengaruhi suhu.

Siapa pun yang mengembangkan kembang api di Mars harus memperhitungkan semua ini, dan lebih memahami kombinasi bahan bakar-oksidator apa yang digunakan untuk membuat kembang api meledak sebagaimana mestinya di langit Mars. Orang yang ragu-ragu akan dapat mengandalkan atmosfer itu sendiri sebagai pengoksidasi yang baik, sehingga ia turun juga merancang kembang api yang mampu mencampur oksidator padat dengan sumber bahan bakar di tengah langit sebagaimana mestinya.

Seperti apa itu seharusnya? Nah, dengan para insinyur yang bekerja secara keseluruhan, Anda tahu, sampai ke Mars masalah pertama, itu mungkin hal terakhir yang ada di pikiran siapa pun. Mari kita berikan beberapa dekade lagi sebelum kita mulai mendorong pikiran terbaik dan tercerdas kita untuk memberi kita kembang api Mars.

Artikel ini awalnya diterbitkan pada 27 Juni 2017.