Si una nave espacial transportara un tanque de agua en el espacio … y de repente vomitara esa agua en el espacio, ¿qué pasaría?

Answer 1

Esta:

Este fue un vertedero de 150 libras de agua y orina del transbordador espacial Discovery en 2009. El agua expulsada al espacio se congela rápidamente (debido principalmente a la pérdida de calor causada por la rápida evaporación en el vacío). Luego se desplaza, brillando a la luz del sol, hasta que se sublima.

El astronauta John Glenn estaba desconcertado por lo que llamó “luciérnagas” en órbita alrededor de su nave espacial, pero que en realidad eran hielo de orina.

Los astronautas del Apolo llamaron a sus vertederos de orina “The Constellation Urion” y dijeron que era muy hermoso.

Y por cierto, sí Virginia, realmente aterrizamos en la luna.

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Si le gusta el espacio, puede que le guste mi muestra de ciencia ficción galardonada y gratuita.

Answer 2

Aquí hay un diagrama de fase del agua que muestra su estado a medida que variamos la presión y la temperatura.

A temperatura ambiente y condiciones de presión, tenemos agua líquida. Sabemos que el calentamiento hace que el agua hierva, pero otra forma de causar esta ebullición es reducir la presión del aire en la superficie del agua.

Debido a que la presión del aire en el espacio es casi insignificante, el agua comenzará a hervir y evaporarse incluso a temperaturas extremadamente frías del espacio. Pero en el espacio, otro fenómeno crucial es la radiación. La pérdida de calor debido a la radiación está dada por

Como la temperatura exterior es casi cero, la pérdida de calor será proporcional a la cuarta potencia de la temperatura del agua. Es suficiente decir que la pérdida de calor debido a la radiación será bastante rápida. Ahora según la primera ley de la termodinámica.

Dado que el trabajo realizado por un gas en expansión libre en cero,

Pero el calor se pierde debido a la radiación y, por lo tanto, la energía interna disminuirá y la temperatura disminuirá. El diagrama de fase muestra que esta caída de temperatura hará que el agua se solidifique directamente y se congele.

El artículo original fue escrito aquí.

Física detrás del agua en el espacio.

Hice una tira cómica relacionada aquí

agua en el espacio

Answer 3

El agua vertida en el espacio (fuera de una nave espacial) se vaporizaría rápidamente o se evaporaría. En el espacio, donde no hay aire, no hay presión de aire. A medida que baja la presión del aire, la temperatura necesaria para hervir el agua disminuye. Es por eso que el agua hierve mucho más rápido en la cima de una montaña que al nivel del mar. En el espacio, debido a que no hay presión de aire, el agua se evapora a una temperatura extremadamente baja.

Pero no tan rápido ……….

Cuando los astronautas se escapan mientras están en una misión y expulsan el resultado al espacio, hierve violentamente. El vapor luego pasa inmediatamente al estado sólido (un proceso conocido como desublimación ), y termina con una nube de cristales muy finos de orina congelada.

” No se puede forzar la existencia de la química donde no existe de la misma manera que no se puede negar cuando existe ”

Answer 4

Ah Isaac Asimov! ¡Cómo lo extrañamos todos!

Su pregunta resulta ser un punto prominente de la trama de una historia corta de Asimov llamada “Marooned Off Vesta” ( Amazing Stories March, 1939).

Si el agua se escapa a través de un gran agujero, es probable que vea una nube de vapor de hielo en expansión a medida que el agua sale del tanque. Esto empujará su nave espacial en la dirección opuesta al agujero. No tomará mucho tiempo.

Si el agua se escapa a través de un pequeño orificio, verá un chorro de vapor de hielo cuando el agua hierva. Esto proporcionará un buen grado de empuje para empujar su nave espacial fuera de curso; más probable. Este “chorro de reacción” durará tanto como el agua del tanque.

Abandonado Vesta

El principio que el Dr. Asimov demuestra en la historia es que la temperatura a la que hierve el agua depende de la presión circundante. En el vacío del espacio, el agua hierve a una temperatura muy baja.

Answer 5

Sospecho que el interrogador quería decir “¿Qué pasaría con la nave espacial?” Dependiendo de la dirección y la fuerza, el agua probablemente daría un pequeño empuje lateral que alteraría ligeramente la trayectoria y también haría que la nave espacial girara. El giro tendría que ser contrarrestado por los giroscopios estabilizadores de la nave. También podría tener que haber una breve combustión del motor para corregir el curso. A menos que el tanque fuera masivo o el agua se arrojara con gran fuerza, estas correcciones serían pequeñas y requerirían muy poco gasto de combustible. La idea no sería volver a la trayectoria anterior, sino pasar de la nueva posición y velocidad de la nave a una trayectoria que lo lleve a su destino original.

Answer 6

La fuerza del escape del agua creará un efecto igual y opuesto en la nave espacial. Dependiendo de la fuerza y ​​la dirección del “lanzamiento”, los efectos podrían ser bastante significativos. Y luego está la cuestión del impacto de perder agua en otros sistemas (soporte vital, celdas de combustible, etc.).

Piense en el Apolo 13. En ese caso, fue un tanque de oxígeno que se rompió pero los efectos podrían ser tan desastrosos.

Answer 7

Es bastante sencillo. La presión negativa del espacio haría que el agua se dispersara de una manera como si estuviera explotando. La trayectoria creada provocaría que las gotas tuvieran una velocidad finita y las gotas de agua continuarían viajando en la misma dirección y la misma velocidad hasta otra fuerza (podría viajar durante millones o miles de millones de años hasta aproximarse a un objeto con gravedad que lo atrae en una órbita o curso acelerado. En solo un año, las gotas de agua podrían estar a un millón de millas de distancia. Por supuesto, debido a la temperatura en el espacio, las gotas se congelarían.

Hay un episodio bastante bueno de Battlestar Galactica (nueva serie) que muestra una explosión del tanque de reserva de agua del BSG. Yo diría que sería algo similar a eso.

Answer 8

La NASA probó esto a principios de la década de 1960, utilizando un tanque de agua como carga útil ficticia al probar los vehículos de lanzamiento de Saturno 1, en lo que se conoció como Proyecto Highwater:

Proyecto Highwater – Wikipedia

Answer 9

Si, como usted pregunta, el agua fue “arrojada repentinamente” al espacio, entonces causaría una fuerza propulsora y la ventilación movería la cápsula fuera de posición; una acción no deseada de hecho.

/ Lonewolf ™

Answer 10

Los astronautas deberían regresar a donde obtuvieron su agua para reponer su alijo, de lo contrario morirían de sed, sin embargo, es posible que no lo logren, así que supongo que todos morirán de sed.