Бассейн для полетов
Apr. 27th, 2016 06:48 am![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png)
![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png)
Из книги "Изобретения Дедала":
"
По расчетам Дедала, при давлении в 50 атм плотность самого тяжелого из устойчивых инертных газов — ксенона равна плотности воды, так что человек вполне может в нем плавать.
При этом давлении содержание кислорода, необходимое для дыхания, составляет всего 0,5 % — ощущения человека в такой среде одновременно напоминают погружение на глубину и свободное падение, но без риска утонуть или свернуть себе шею. Дедал предлагает соорудить огромные герметически закрытые куполы, снабдив их шлюзовыми и декомпрессионными камерами, и заполнить их сжатым ксеноном. Внутри такого купола человек сможет наконец-то удовлетворить свое врожденное стремление парить подобно птице[31]. Вода легче сжатого ксенона и поэтому станет всплывать наверх; таким образом, под сводом купола можно устроить озеро (заметьте, что брызги от брошенных в воду предметов полетят вниз!).
...
Похоже, что ксенон — единственный газ, плотность которого может превышать плотность воды: в критической точке (при температуре 16,6°C и давлении 58 атм) его плотность составляет 1154 кг/м3. Допустим, что при 25°C и 50 атм ксенон находится в истинно газообразном состоянии, а его плотность равна плотности воды, т. е. 1000 кг/м3. Можно ли дышать в такой среде? Чтобы концентрация кислорода (по массе) в ксеноне была равна содержанию кислорода в обычном воздухе, при 50 атм кислород должен составлять всего 0,5% объема смеси (Хе+O2) — наличие столь незначительного количества кислорода вряд ли окажет сильное влияние на ее физические свойства. Вязкость ксенона при давлении в 1 атм и температуре 20°C лишь немного превышает вязкость воздуха (2,3×10-5 и 1,8×1--5 Н•с/м2 соответственно); как известно, вязкость газа мало зависит от давления. Поэтому ксеноновой смесью будет дышать не труднее, чем обычной дыхательной смесью для глубоководного погружения, обладающей примерно той же вязкостью, что и воздух. В любом случае, если даже дыхание в подобных смесях затруднено, мы всегда имеем возможность слегка повысить концентрацию кислорода.

"
Судя по всему ксенон весьма недешев - годовое производство порядка 10 000 м3, 10 евро за литр - но на ванну в пару кубометров нужна сотня кубометров ксенона = миллион евро. Звучит как отличная вещь для тренировки космонавтов и развлечений.
Есть ли какие-то проблемы мешающие реализации кроме цены?
ИТОГО. Главная проблема - ксеноновый наркоз, т.е. надо дышать отдельной смесью. Из-за потери объема легких нужна плотность выше плотности воды, а при давлениях 60 атм уже станосится токсичным и гелий в дыхательной смеси и генерируемый человеком углекислый газ. В общем вся идея очень близко к грани возможного для человека. Вот вел бы себя ксенон как приличный благородный газ - можно было бы полетать.
"
По расчетам Дедала, при давлении в 50 атм плотность самого тяжелого из устойчивых инертных газов — ксенона равна плотности воды, так что человек вполне может в нем плавать.
При этом давлении содержание кислорода, необходимое для дыхания, составляет всего 0,5 % — ощущения человека в такой среде одновременно напоминают погружение на глубину и свободное падение, но без риска утонуть или свернуть себе шею. Дедал предлагает соорудить огромные герметически закрытые куполы, снабдив их шлюзовыми и декомпрессионными камерами, и заполнить их сжатым ксеноном. Внутри такого купола человек сможет наконец-то удовлетворить свое врожденное стремление парить подобно птице[31]. Вода легче сжатого ксенона и поэтому станет всплывать наверх; таким образом, под сводом купола можно устроить озеро (заметьте, что брызги от брошенных в воду предметов полетят вниз!).
...
Похоже, что ксенон — единственный газ, плотность которого может превышать плотность воды: в критической точке (при температуре 16,6°C и давлении 58 атм) его плотность составляет 1154 кг/м3. Допустим, что при 25°C и 50 атм ксенон находится в истинно газообразном состоянии, а его плотность равна плотности воды, т. е. 1000 кг/м3. Можно ли дышать в такой среде? Чтобы концентрация кислорода (по массе) в ксеноне была равна содержанию кислорода в обычном воздухе, при 50 атм кислород должен составлять всего 0,5% объема смеси (Хе+O2) — наличие столь незначительного количества кислорода вряд ли окажет сильное влияние на ее физические свойства. Вязкость ксенона при давлении в 1 атм и температуре 20°C лишь немного превышает вязкость воздуха (2,3×10-5 и 1,8×1--5 Н•с/м2 соответственно); как известно, вязкость газа мало зависит от давления. Поэтому ксеноновой смесью будет дышать не труднее, чем обычной дыхательной смесью для глубоководного погружения, обладающей примерно той же вязкостью, что и воздух. В любом случае, если даже дыхание в подобных смесях затруднено, мы всегда имеем возможность слегка повысить концентрацию кислорода.

"
Судя по всему ксенон весьма недешев - годовое производство порядка 10 000 м3, 10 евро за литр - но на ванну в пару кубометров нужна сотня кубометров ксенона = миллион евро. Звучит как отличная вещь для тренировки космонавтов и развлечений.
Есть ли какие-то проблемы мешающие реализации кроме цены?
ИТОГО. Главная проблема - ксеноновый наркоз, т.е. надо дышать отдельной смесью. Из-за потери объема легких нужна плотность выше плотности воды, а при давлениях 60 атм уже станосится токсичным и гелий в дыхательной смеси и генерируемый человеком углекислый газ. В общем вся идея очень близко к грани возможного для человека. Вот вел бы себя ксенон как приличный благородный газ - можно было бы полетать.
no subject
Date: 2016-04-27 07:29 am (UTC)no subject
Date: 2016-04-27 08:01 am (UTC)(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2016-04-27 07:42 am (UTC)no subject
Date: 2016-04-27 07:56 am (UTC)// Xenon interacts with many different receptors and ion channels and like many theoretically multi-modal inhalation anesthetics these interactions are likely complementary. Xenon is a high-affinity glycine-site NMDA receptor antagonist.[137] However, xenon distinguishes itself from other clinically used NMDA receptor antagonists in its lack of neurotoxicity and its ability to inhibit the neurotoxicity of ketamine and nitrous oxide.[138][139] Unlike ketamine and nitrous oxide, xenon does not stimulate a dopamine efflux in the nucleus accumbens.[140] Like nitrous oxide and cyclopropane, xenon activates the two-pore domain potassium channel TREK-1. A related channel TASK-3 also implicated in inhalational anesthetic actions is insensitive to xenon.[141] Xenon inhibits nicotinic acetylcholine α4β2 receptors which contribute to spinally mediated analgesia.[142][143] Xenon is an effective inhibitor of plasma membrane Ca2+ ATPase. Xenon inhibits Ca2+ ATPase by binding to a hydrophobic pore within the enzyme and preventing the enzyme from assuming active conformations.[144]
Забавно. Благородный газ, а так нехорошо себя ведет. А счастье было так близко.
(no subject)
From:no subject
Date: 2016-04-28 06:40 pm (UTC)(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2016-04-27 07:45 am (UTC)no subject
Date: 2016-04-27 07:54 am (UTC))))
no subject
Date: 2016-04-27 07:53 am (UTC)А то что плавуны издохнут - никого не будет беспокоить! :)
no subject
Date: 2016-04-27 08:26 am (UTC)no subject
Date: 2016-04-27 07:54 am (UTC)no subject
Date: 2016-04-27 07:59 am (UTC)no subject
Date: 2016-04-27 08:02 am (UTC)(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2016-04-27 08:15 am (UTC)Правда причины этого не понимаю
no subject
Date: 2016-04-27 10:32 am (UTC)no subject
Date: 2016-04-27 08:23 am (UTC)Думаю, радон тоже
>Вязкость ксенона ..... Поэтому ксеноновой смесью будет дышать не труднее, чем обычной дыхательной смесью
Будет труднее. Ибо прдется легким гонять довольно тяжелые потоки
И еще поправочка: человеки плавают во многом благодяря легким, в которых воздух. Вы предлагаете заполнить их газом плотности воды - не факт. что от этого человеки поплывут.
no subject
Date: 2016-04-28 12:07 am (UTC)Под столом )))
// Ибо прдется легким гонять довольно тяжелые потоки
Плотность сотни граммов на литр будет, объем вдоха - порядка полулитра-литр, те работа легких эквивалентна перемешению шоколадки на полметра с частотой порядка герца. Мне кажется плотность по барабану.
// Вы предлагаете заполнить их газом плотности воды - не факт. что от этого человеки поплывут.
Ну легкие уменьшают плотность тела процентов на 10. Те надо компенсировать +10 процентами плотноси среды.
(no subject)
From:no subject
Date: 2016-04-28 08:33 am (UTC)А они как раз и должны в воде тонуть. А плавать — в газе, плотность которого выше плотности воды.
no subject
Date: 2016-04-27 09:06 am (UTC)no subject
Date: 2016-04-28 12:09 am (UTC)(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2016-04-27 10:27 am (UTC)no subject
Date: 2016-04-27 10:34 am (UTC)(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2016-04-27 11:00 am (UTC)(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2016-04-27 02:45 pm (UTC)no subject
Date: 2016-04-28 08:28 am (UTC)(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2016-04-28 08:29 am (UTC)no subject
Date: 2016-04-28 08:33 am (UTC)(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2016-04-29 11:11 pm (UTC)Тут два пути. Или очень хорошо тренированные аквалангисты с небольшим запасом дыхательной смеси ( стандартный баллон весит достаточно много и скорее всего человек с ним не "взлетит") или создание из легких высокопрочных материалов и баллона и скафандра. С тем расчетом, чтобы общая плотность "пловца" в газе была ниже чем у газа.