Ресурсбук България. Данни за избран сайт

 

Учени предлагат начин за производство на кислород

В амбициозна мисия, която може да отнеме пет години, НАСА иска да кацне астронавти на Марс през 30-те години на века, съобщава СиЕнЕн. Транспортирането на достатъчно кислород и гориво на космически кораб, за да се поддържа мисията за такъв период от време, понастоящем не е жизнеспособно.

Начинът, по който НАСА планира да се справи с този проблем, е чрез разгръщане на MOXIE - експеримент за използване на ресурсите на Марс за кислород. Тази система е във фаза на тестване на марсохода Mars Perseverance, който стартира през юли. Апаратът ще превърне въглеродния диоксид, който съставлява 96% от газа в атмосферата на червената планета, в кислород.

На Марс кислородът е само 0,13% от атмосферата, в сравнение с 21% в земната атмосфера.

Сега учените от Вашингтонския университет в Сейнт Луис заявиха, че може би са измислили друга техника, която може да допълни MOXIE. Системата MOXIE по същество произвежда кислород като дърво - извлича въздуха на Марс и използва електрохимичен процес за отделяне на един кислороден атом от всяка молекула въглероден диоксид или CO2.

Експерименталната техника, предложена от Виджай Рамани и неговите колеги, използва съвсем различен ресурс - солена вода в езерата под марсианската повърхност.

Изследването на Рамани, професор от катедрата по енергетика, околна среда и химическо инженерство във Вашингтонския университет и неговите колеги е публикувано миналата седмица в списание PNAS.

Марсиански езера?

По-голямата част от водата, за която е известно, че съществува на Марс, е лед - както на полюсите, така и на средните ширини на планетата. Учените обаче откриха преди две години нещо, което приличаше на солено езеро под повърхността на южната ледена шапка на Марс. А по-скорошни изследвания откриват допълнителни доказателства за езерото и са разкрили редица близки по-малки солени водоеми.

"Взимате солена вода, извършвате електролиза и с нашият процес водата се разделя на водород и кислород", коментира Рамани.

Методът, предложен в новия документ, обаче предполага, че тази солена вода е лесно достъпна на Марс, каза Майкъл Хехт, главният изследовател на НАСА за MOXIE и асоцииран директор за управление на научните изследвания в Обсерваторията на Технологичния институт в Масачузетс.

"Няма фактически доказателства, въпреки че има такива в замразена форма, абсолютно не очаквам да ги намерим като течности", коментира Хехт. "Това, което авторите пренебрегват е, че точката на топене може да бъде - 70°С, точката на замръзване на Марс също е около -70°С, така че ако тази течна солена вода наистина съществуват, тя в крайна сметка просто ще се изпари."

Хехт коментира, че някой ден електролизата на водата ще бъде важна за производството на гориво на Марс, но не непременно по начина, посочен в статията.

"Нормален лед ... има в изобилие на Марс и не е трудно да се намери. Също така няма причина да не се разтопи ледът, за да се получи вода, която след това може да бъде съвместно електролизирана с CO2, за да произведе в крайна сметка както кислород, така и метан за гориво", коментира той.

Рамани описа техния изследователски проект като "първоначален опит" - екипът му се е специализирал в електролиза на морската вода. "Попаднахме на тези доклади за находища на солена вода на Марс и си казахме защо не".

"Ние не се финансираме от НАСА или някаква свързана с космоса програма, но нашата надежда е, че ако получим достатъчно данни с тази работа, в бъдеще се надяваме да предложим това като допълнение към MOXIE и други системи. Надяваме се, че през следващите 10, 15 години ще можем да усъвършенстваме нашата система, за да я направим конкурентна."

Тестване на MOXIE

Екипът на MOXIE от НАСА ще проучи как малката версия с размер на тостер работи на марсохода Perseverance и ще приложи наученото за разработване на по-голяма и по-мощна система за мисия с екипаж.

Експериментът ще помогне на изследователите да научат как редица фактори на околната среда, включително прахови бури, ветрове и пясък и температурата на въглеродния диоксид, могат да повлияят на MOXIE. Учените също трябва да разберат как радиацията може да повлияе на софтуера (на техниката, която ще произвежда кислород).

Пълната система MOXIE на Марс може да е малко по-голяма от домакинска печка и да тежи около 1000 килограма - почти колкото самия марсоход. Продължава работата по разработването на прототип в близко бъдеще, коментира НАСА.

Хехт обясни, че фокусът на НАСА ще остане върху извличането на кислород от атмосферата на Марс. Въпреки че ледът може да бъде полезен в бъдеще, той трябва да се разглежда като минерал, който трябва да се търси, извлича и рафинира, преди да може да се използва.

Нещо повече, ледът на Марс се намира предимно на високи географски ширини, което не е мястото, където НАСА възнамерява да приземи хора, поне не и в началото, добави той. "Извличането на кислород от въздуха е лесно по-лесно, защото е навсякъде, не е нужно да ходите да копаете и затова ще направим първо това".

Други подобни ресурси
Фирми:   Обучение / курсове
Стоки:    Информация, култура


 
  Снимки от сайта или реклама на "Наука и образование"
 
 
  Линкове към Учени предлагат начин за производство на кислород
 
W87620 Учени предлагат начин за производство на кислород на Марс Източник News.bg
  Манипулации с линковете
 
  Линк към сайта  <<<Натисни тук >>>
 
  Фирма  >>>>>
  Обект  >>>>>
  Лице за контакти:  
  Телефон  
  E-Mail  
 
  Адресни данни
 
  Област:
  Населено място:
  Адрес:
  Пощ.код/кутия: /
 
  Идентификация
 
  Раздел: Наука и образование  >>>
  Категория: Космос  >>>
  Група:
 



 
 
 
ДЕТАЙЛИ, НОВИНИ И КОМЕНТАРИ
 Китайски учени откриха начин да произвеждат гориво и кислород в космоса    
__ 1 __

08/11/22
14:53:52


Китайски изследователи твърдят, че са успели да ползват проби от лунен реголит в източник на ракетно гориво и кислород, при това с автоматизирана (неизискваща човешка намеса) система.

Ако експериментите им издържат проверката на времето, това е нов потенциален фактор за преобразяване на бъдещите космически изследвания и усилията да се използват ресурси на място и да се зареди гориво за обратното пътуване.

Реголитът се образува от разнородни по състав частици натрошени скали, прах и други, покриващи Земята, Луната, Марс, астероиди и други. На Луната появата му е основно резултат от гравитационно натрупване на отломки, получили се при сблъсък с други обекти. "Лунната почва" представлява реголит, формиран от разпадането на базалтови скали и анортозит. С други думи, на естествения спътник на Земята реголитът е в изобилие.

Изследователите открили, че пробите от лунната почва могат да действат като катализатор за превръщането на въглероден диоксид и вода в метан (на който залагат за някои свои проекти космически агенции и компании като "Спейс Екс") и кислород. Въглеродният диоксид може да се набавя и от телата на астронавтите, и от околната среда (корабът на НАСА LCROSS потвърди през 2009 г. съществуването на това съединение на Луната).

"Използването на ресурсите на лунната почва на място за постигане на производство на гориво и кислород извън Земятна е жизненоважно за хората, за да изпълняват мисии за експлоатация на Луната", според Юдзие Сьонг, водещ автор на изследването.

Автоматизирана система

Изследователят уточнява, че предвид "ограничените човешки ресурси" извън Земята се предлага използване на "роботизираната система за извършване на цялата настройка на системата за електрокаталично преобразуване на въглероден диоксид". Това би подобрило шанс да се осъществяват по-продължителни изследвания на лунната повърхност в близко бъдеще. Въпреки плановете за постоянно човешко присъствие най-малкото в изследователска станция на и около Луната не се знае кога това би било постижимо, нито дали ще има достатъчно хора, които да могат да отговарят за тази дейност.

Резултатите сочат, че процесът може да бъде завършен с помощта на системи без екипаж, дори да няма астронавти: между пилотираните и непилотираните системи няма голяма разлика, а това предполага, че е много възможно системата да се пресъздаде на различни места извън Земята.

Екипът използва проби от китайската мисия "Чанъе-4", кацнала през декември 2020 г. във Вътрешна Монголия. Тогава на Земята бе върната лунна почва за пръв път от 1961 г. насам.

Голямо препятствие

Учените уточняват, че могат да използват лунната почва като катализатор. Това позволява превръщането на въглеродния диоксид в метан и кислород.

Има обаче и голямо препятствие: да се втечни въглероден диоксид, е всичко друго, но не и лесно предвид мразовитата атмосфера на Луната. Кондензирането на газа изисква значително количество топлина.

Авторите не са съпоставяли работата си с предимствата и недостатъците на "по-традиционния" процес хидролиза (с който се разделя водата за получаване на кислород), тъй като това не е предмет на изследването, но водата е нужна за поддържане на живота в много по-голяма степен от въглеродния диоксид.
 
  Задай въпрос, добави коментар >>> Отвори формата за текст    
 
Избери оценка:   2 3 4 5 6    
 
  Брой посещения:  532       Гласували:  0     Оценка:  0.00                Последна редакция:   15/12/20

Google