18 lutego – Pojazdem elektrycznym na Pluton

0
Obraz Steve Buissinne z Pixabay

Dzisiaj obchodzimy dwa święta z dziedziny nauk ścisłych, bez których ani o bateriach, ani o Plutonie nic byśmy nie wiedzieli. Obchodzimy dzisiaj Dzień Baterii i Dzień Plutona.

Dzień Baterii

Baterie i akumulatory są elektrochemicznymi źródłami zasilania. W wyniku zachodzących w nich reakcjach chemicznych powstaje energia elektryczna. Każda bateria lub akumulator składa się z jednego lub więcej ogniw. Dzięki temu otrzymuje się potrzebne napięcie zasilania.

Ogniwa dzielą się na pierwotne (nieładowalne) i wtórne (ładowalne). W ogniwach pierwotnych mamy do czynienia z nieodwracalną reakcją chemiczną, w wyniku której jest wytwarzana energia elektryczna i stosowane są w bateriach. W ogniwach wtórnych reakcje chemiczne przebiegają w sposób odwracalny, tzn. możliwa jest regeneracja materiału elektrod w wyniku przepuszczania przez układ prądu stałego z zewnętrznego źródła. I te drugie stosowane są w akumulatorach.

 Baterie i akumulatory, to fenomenalne wynalazki. I nie wszyscy pewnie wiedzą, że ich pierwsze, prymitywne wersje działały już w czasach babilońskich (Bateria z Bagdadu)! Wtedy trochę  inaczej wyglądały, bo był to rodzaj ceramicznego słoja, który w środku zawierał kawałek drutu z metalu, który naokoło był obwiedziony blaszką miedzianą i zalany jakimś elektrolitem, prawdopodobnie octem. Do czego były wtedy używane niestety jeszcze nie wiemy. W czasach współczesnych, od 1800r. kiedy to włoski fizyk Alessandro Volta skonstruował pierwszą, baterie przebyły długą drogę od ogniw galwanicznych po nowoczesne bezrtęciowe baterie alkaliczne. Zaczęły życie jako eksperyment naukowy, przeradzając się w przedmiot, który jest nieodzowny w codziennym życiu.

Obecnie baterie są stosowane w wielu różnych urządzeniach: od zabawek i urządzeń gospodarstwa domowego po samochody i maszyny przemysłowe. Rozmawiamy przez telefony nimi zasilane, używamy naszych komputerów, tabletów, myjemy zęby szczoteczkami elektrycznymi, nasze auta odpalają dzięki akumulatorom, nawet rozruszniki serc działają na zasadzie baterii. A w ostatnich latach koncerny samochodowe prześcigają się w produkcji samochodów w pełni elektrycznych. Gdzie głównym wyznacznikiem sukcesu, jest dystans jaki może pokonać samochód na jednym ładowaniu baterii. Bo to one, baterie i ich sprawność, stają się kluczowe w wyścigu o to jak szybko samochody elektryczne zdetronizują te zasilane paliwami. I jak szybko wyeliminujemy zanieczyszczanie powietrza silnikami spalinowymi. Wymieniać można bardzo dużo rzeczy, które mają prawo bytu tylko dzięki tym urządzeniom, dlatego w dzisiejsze święto doceńmy je i zastanówmy się co by było gdyby ich zabrakło.

I pamiętajmy, żeby segregować baterie i nie wrzucać ich do zwykłych śmietników, ponieważ zawierają one dużo metali ciężkich w tym ołów, który działa trująco na wszystkie organizmy. 

Dzień Plutona

Pluton, to planeta karłowata, najjaśniejszy obiekt Pasa Kuipera. Został odkryty w 1930 roku przez amerykańskiego astronoma Clyde’a Tombaugha. Pluton to ciało niebieskie, które od odkrycia do 2006 roku oficjalnie było uznawane za pełnoprawną dziewiątą planetę Układu Słonecznego. Do dzisiaj w zasadzie nic się nie zmieniło oprócz tego, że Plutona przemianowano na planetę karłowatą z powodu nowej definicji planety, jaką ułożyła Międzynarodowa Unia Astronomiczna. co oznacza, że Układ Słoneczny liczy 8 planet.

 

Dzięki zdjęciom i dokumentacji będącej efektem misji sondy New Horizons,  której właśnie celem było zbadanie, planety na krańcach Układu Słonecznego, można zobaczyć Plutona, jako dobrze oświetlone, pełne aktywności geologicznej, posiadającą cieniutką atmosferę, ciało niebieskie.

Pluton zbudowany jest głównie z lodu i niewielkiej ilości skał oraz metali. Średnica Plutona to 2360km, czyli zaledwie dwie trzecie średnicy naszego Księżyca. Rok na Plutonie trwa 247 lat 343 dni ziemskich. Atmosfera Plutona składa się głównie z azotu z niewielkim dodatkiem metanu i tlenku węgla. Ciśnienie na powierzchni Plutona zmierzone w 2015 roku przez sondę New Horizons to około 1Pa, czyli mniej więcej 100 tys. razy mniej niż na powierzchni Ziemi. Pomiary sondy pozwoliły odkryć w atmosferze Plutona wielowarstwową mgłę, która przykrywa całość globu i sięga do wysokości 200 km nad jej powierzchnią.

 

A gdyby udało nam się stanąć na powierzchni Plutona… Co zobaczylibyśmy patrząc w niebo…? W plutonowe południe, na niebie ujrzelibyśmy 40 razy mniejsze Słońce od tego, które znamy z Ziemi. Oświetlałoby ono powierzchnię o wiele słabiej niż na naszej planecie. Oprócz wrażeń wzrokowych doświadczylibyśmy niezwykłych doznań związanych z fizyką, bowiem na Plutonie grawitacja jest prawie 17 razy słabsza niż na Ziemi. Tak więc czulibyśmy się tam lekko, chociaż dla wrażliwych ludzi mogłoby to być uciążliwe. Bieganie przy takiej grawitacji byłoby niemal niemożliwe, bowiem to, co na Ziemi nazywamy biegiem, tam wyglądałoby raczej jak skakanie na znaczne odległości. Musieli byśmy też mieć na sobie naprawdę sporo ubrania, bo temperatury panujące na Plutonie spadają do -229 stopni Celsjusza.

Sami widzicie, że Pluton to naprawdę niezwykłe miejsce na krańcu Układu Słonecznego. Ale niestety najpewniej nieprędko przyjdzie człowiekowi doświadczyć wrażeń z odwiedzin na Plutonie, bo choćby niedawny przelot sondy New Horizons blisko niego to był przełom w dziedzinie astronautyki. A wyprawa człowieka na tę planetę, to raczej bardzo odległa przyszłość. Na razie musi nam wystarczyć wyobraźnia. Ta jest niczym nieograniczona, tak więc bon voyage…