¿Es posible recolectar moléculas de gas del espacio exterior?

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El espacio interestelar contiene un promedio de 10 ^ -21 kg de masa por metro cúbico de espacio, principalmente en forma de hidrógeno no ionizado e ionizado, con pequeñas cantidades de helio y sin cantidades significativas de otros gases. La densidad del aire al nivel del mar es de aproximadamente 1.2 kg / m3 (1.2 g / L).
Entonces, dependiendo del tamaño del globo, necesita aproximadamente un litro de gas o el contenido de 10 ^ 18 metros cúbicos de espacio. Plutón está a unos 7.500 millones de kilómetros de la Tierra, es decir, a 7,5 x 10 ^ 12 metros.
Esa es la distancia a Plutón si viajas en línea recta, lo que nunca harías cuando viajas en el espacio, pero por el bien de los argumentos, digamos que tienes que viajar 7.500 millones de kilómetros.

Si construye una cuchara para recoger el gas en este viaje, las cucharas deben tener una abertura de aproximadamente 130,000 m ^ 2, por lo que será suficiente una cuchara de tamaño cuadrado con lados de aproximadamente 365 metros. Esto está en el mismo orden de magnitud que la respuesta de Andy McFarland. No soy un experto en física astronómica y en la construcción de primicias espaciales, así que sí, se puede hacer, pero necesitas una primicia muy grande.

Sí, siempre que se construya un trampero adecuado. Si bien estos sistemas no estaban destinados a recolectar moléculas de gas, podrían ser reutilizados para esto:

La misión Stardust lanzada por la NASA fue una nave espacial diseñada para volar a través de la cola de un cometa y capturar su estela para luego regresar a la Tierra para estudiar. Utilizaba aerogel,

un compuesto liviano para atrapar las partículas de hipervelocidad en la estela del cometa. Trajo con éxito el material a Utah en 2004.

La instalación de Wakeshield fue otra carga útil volada por la NASA en el transbordador espacial para estudiar cómo les fue a los cristales y otros materiales a raíz del transbordador espacial mientras volaba a través de la órbita terrestre baja. Si bien no recolectaba partículas directamente, podría reutilizarse fácilmente para que fuera similar a la misión de polvo de estrellas.

Con la llegada de cubesats asequibles e incluso chipsats más asequibles, esta sería una buena misión para que un estudiante lance y pruebe, recolectando iones o moléculas de gas del viento solar.

Estrictamente hablando: por supuesto (a la primera parte).

Prácticamente: depende del tamaño y la fuerza del colector (electrostático o electromagnético) que es posible construir.

Las discusiones sobre la viabilidad de un ramjet Bussard que he visto ni siquiera cuestionan la posibilidad de esto; más bien, las preguntas tienen que ver con qué se puede hacer con el gas recolectado para lograr una aceleración decente.

Volver a llenar un globo: una vez más, depende del globo y del colector.

Podría generar algunos números, como algunos de los otros respondedores, pero la parte crucial, la habilidad del coleccionista, solo se puede suponer.

Si no hay ningún punto en particular, entonces, está bien, sí, en principio es posible, pero ¿por qué molestarse? Obtenemos muy buenos datos espectroscópicos sobre el medio interplanetario, e incluso el medio extrasolar, a partir de sondas orbitales como el Estudio de infrarrojos de campo amplio Explorar

No tiene mucho sentido. Las superficies de su cuchara colectora estarán expulsando mucho más gas del que recolectarán.

Sí, hay diseños de cohetes nucleares que usan una cuchara para recoger hidrógeno que luego se fusiona en helio para propulsión.

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