Miért nem a szél dönti le a marsi kupolát?

A marsi kupolát nem a váza tartja. A benne lévő levegő feszíti ki, ahogy a léggömböt. Ezért szinte soha nem a szél a veszély. Az IKAROSZ világában az orosz Vosztok-telep egy ilyen kupola alatt termeli a friss élelmét, és a Mítosz tárlatának egyik csillagos jegyzete ugyanezt a fizikát magyarázza. Ez a poszt egy kicsit mélyebbre megy.

A marsi szél gyors, de gyenge

A marsi porviharok ijesztőek tudnak lenni. A NASA szerint a legerősebb szelek elérik az óránkénti kb. 100 kilométert. A marsi légkör sűrűsége azonban csak nagyjából egy százaléka a földiének, és a szél nyomóereje a levegő sűrűségétől ugyanúgy függ, mint a sebességétől. Óránként 100 kilométeres sebességnél a marsi szél nagyjából 7 pascallal nyom egy falat. A Földön ennyit egy óránként 12 kilométeres szellő tesz. A viharok ettől még komoly gondot okoznak: eltakarják a Napot, és mindent beborítanak porral. Csak éppen felborítani nem tudnak egy kupolát.

Az igazi erő belülről jön

Az embernek belélegezhető levegő kell, olyan nyomáson, amelyet a teste elvisel. Ha a kupolában a földi tengerszinthez közeli, kb. 101 kilopascalos nyomást tartanak, a levegő a burok minden négyzetméterét nagyjából tíz tonnának megfelelő erővel nyomja kifelé. Kívülről szinte semmi nem nyom vissza. Ez a belső nyomás több mint tízezerszer nagyobb, mint a legerősebb vihar nyomása.

A marsi kupola tehát úgy viselkedik, mint egy léggömb. A burka feszül, és a mérnöki feladat a földinek éppen a fordítottja: nem az a kérdés, hogyan ne dőljön össze, hanem az, hogyan ne emelkedjen fel. A peremét a talajhoz kell rögzíteni, vagy súllyal kell leterhelni. Ezért egy marsi település építése először nyomáskérdés, és csak utána időjárási kérdés.

Lapok, tömítés és fémváz

Az IKAROSZ világában a kupola burka olvasztott kvarclapokból áll, fémvázba foglalva. A kvarcüveg átengedi a fényt a növényeknek, és jól bírja a hőt. A gyenge pont máshol van: a lapok közti tömítésben és a vázban, amely tartja őket.

A Mars nem kíméli az illesztéseket. A hőmérséklet nappal és éjjel között nagyot ingadozik, az üveg és a fém pedig nem egyformán tágul, így a tömítés minden nap dolgozik. A marsi por olyan finom, hogy minden résbe beférkőzik. Ugyanez igaz a bolygó minden ajtajára és zsilipjére is.

A hiba csendben gyűlik

Egy túlnyomásos szerkezet ritkán megy tönkre egyetlen nagy csapástól. A tömítés lassan veszít a rugalmasságából. Egy kis szivárgás egyre nagyobb lesz. Egy csavar elfárad több ezer nyomásváltozás után. Mivel a terhelés megoszlik a vázon, a kieső borda a terhét a szomszédos bordákra adja tovább. Ezért a Marson a rendszeres átvizsgálás és a nyomásmérő figyelése többet ér bármilyen szélmérőnél.

A vosztoki kupola

Vosztokon csaknem százan élnek, toldozott-foltozott modulokban, egy üvegházkupola körül, amely a friss élelmüket adja. Hogy a telepek hol állnak a valódi Mars-térképen, azt a Hol játszódik az IKAROSZ a Marson? poszt mutatja meg. Hogy a viharban mi lesz a kupolával, azt a könyv mondja el. Vosztokot a Mítosz tárlatában is meglátogathatod, ahol Luna, az Iker Robotok egyike vezet végig a Marson.

Forrás

The Fact and Fiction of Martian Dust Storms, NASA, 2015 (angolul).

Az IKAROSZ, a Mítosz-sorozat első kötete magyarul e-könyvként itt érhető el.