технология

Американските учени може да са решили проблема с производството на кислород в космоса

Въпреки факта, че има кислород в пространството,основната му част не съществува във формата, която използвахме, за да дишаме - молекулен кислород, или О2. Експерти от Caltech (Caltech) заявяват, че са създали реактор, който позволява превръщането на въглеродния диоксид в молекулен кислород, което в бъдеще може не само да помогне за борба с изменението на климата на Земята, но и да създаде производство на кислород в космоса. Това се съобщава в статия, публикувана от списание Nature Communications.

Как да произведем кислород в пространството?

Недостигът на кислород е един от най-важнитепречки в развитието на дълбокия космос. Земята е единственото място, където обемът на този газ е достатъчен за оцеляването на човечеството, но необходимостта да се вземат големи резерви от този жизненоважен елемент за космически полети на далечни разстояния ще бъде много скъпа и непреодолима задача. Например, на същата международна космическа станция, снабдяването с кислород се попълва чрез електролиза на водата (разграждането му на водород и кислород). Това се прави на МКС от системата Electron, която консумира 1 кг вода на човек на ден. От време на време по време на товарни мисии до орбиталната станция се попълват и запаси от кислород. Има мнение, че когато започва терраформирането на Марс, електролизата ще се превърне в един от методите за производство на кислород за марсианските колонисти, но човечеството все още няма такива технологии, така че е твърде рано да се мисли за това.

Затова учените от Калифорнийския технологичен институт решиха да намерят в негонеговото изследване е различен метод за производство на кислород. В резултат на това те измислиха създаването на реактор, който, да го кажем просто, отнема и премахва C (въглерод) от формулата CO2 (въглероден диоксид), оставяйки само кислород. Изследователите са открили, че ако ускорите и нанесете молекули въглероден диоксид на инертни повърхности, като например златно фолио, те могат да бъдат разделени на молекулен кислород и атомния въглерод.

Учените твърдят, че техният реактор работипринцип на ускорителя на частици. Първо, молекулите на СО2 в него се йонизират и след това се ускоряват от електромагнитното поле и след това се сблъскват със златната повърхност. В сегашната форма инсталацията има много ниска ефективност: на всеки 100 молекули CO2 тя е способна да произвежда от порядъка на една или две молекули молекулен кислород. Въпреки това, изследователите посочват, че техният реактор е доказал, че това понятие за производство на кислород е наистина възможно и може да стане скалируемо в бъдеще.

Изследователите обясняват, че подобна реакцияПроизводството на кислород в космоса може да се случи естествено. Разработването на концепцията започна с опит да се обясни неочакваното откриване на молекулен кислород в кометите. След като космическият кораб Rosetta открил газ, излизащ от повърхността на кометата 67P / Чурюмов-Герасименко, учените първоначално предположили, че този кислород е в замразено състояние в продължение на милиарди години, всъщност след образуването на Слънчевата система, т.е. , 6 милиарда години. Но тази хипотеза все още остава силно противоречива, тъй като такъв „замразен” молекулен кислород трябва да има много висок химически потенциал и да влиза в взаимодействия с други компоненти на кометното вещество, според редица учени.

Въпреки това, през 2017 г. екипът на Kolteha предложидруго обяснение. Професор в Калифорнийския технологичен институт и специалист по молекулярно инженерство Константинос Гяпис обърна внимание на химичните реакции, протичащи на повърхността на кометата 67P / Churyumov-Gerasimenko, тъй като те му се сториха много подобни на тези реакции, които той е учил в лабораторията повече от 20 години. Ученият предположи, че добре изученият механизъм, състоящ се в това, че атомният кислород на веществото на кометата се превръща в молекулен кислород под влиянието на водни молекули, бомбардиращи повърхността, също съдържащ един кислороден атом, е добре приложим в астрофизиката, за да обясни данните, получени от учените от мисията на Rosette. , Това вдъхнови учени да разработят реактор.

Защо да произвеждаме кислород в космоса?

В бъдеще реакторът може да бъде използванпроизвеждат кислород за астронавтите, които ще летят до Луната, Марс и отвъд него. На Земята подобна инсталация, вземайки предвид мащаба, също може да бъде много полезна, защото може да намали концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата и да ги преобразува в кислород, като по този начин помага в борбата срещу глобалните климатични промени. Въпреки това, учените отбелязват, че за практическата фаза на тяхната инсталация все още не е готова.

- Това ли е последното устройство? Не. Може ли това устройство да реши проблема с Марс? Не. Това устройство обаче е доказано от предложената концепция, която изглеждаше невъзможна ”, коментира Константинос Джапис, ръководител на изследователски проект.

Можете да обсъдите новините в нашия чат.