Teknologi

Amerikanske forskere kan have løst problemet med iltproduktion i rummet

På trods af at der er ilt i rummet,hoveddelen findes ikke i den form, vi plejede at trække vejret - molekylært oxygen eller O2. Eksperter fra Caltech (Caltech) erklærer, at de har oprettet en reaktor, der gør det muligt at forarbejde kuldioxid i molekylært ilt, som i fremtiden ikke kun kan hjælpe med at bekæmpe klimaændringer på Jorden, men også etablere iltproduktion i rummet. Dette er rapporteret i en artikel udgivet af tidsskriftet Nature Communications.

Hvordan producerer ilt i rummet?

Oxygenmangel er en af ​​de vigtigstehindringer i udviklingen af ​​dyb rum. Jorden er det eneste sted, hvor volumenerne af denne gas er tilstrækkelige til menneskehedens overlevelse, men behovet for at tage store reserver af dette vitale element til langdistanceflyvninger vil være en meget dyr og overvældende opgave. For eksempel påfyldes oxygenforsyningen på den samme internationale rumstation ved hjælp af elektrolyse af vand (nedbrydning af det til hydrogen og oxygen). Dette sker på ISS af Electron-systemet, som bruger 1 kg vand pr. Person pr. Dag. Oxygen butikker bliver også genopfyldes fra tid til anden under fragtopgaver til orbitalstationen. Der er en opfattelse, at når Mars terraforming begynder, vil elektrolyse blive en af ​​metoderne til at fremstille ilt til martiske kolonister, men menneskeheden har endnu ikke sådanne teknologier, så det er for tidligt at tænke over det.

Derfor besluttede forskere fra Caltech at finde indenforhans forskning er en anden metode til fremstilling af ilt. Som følge heraf blev de oprettet med en reaktor, som for at sige det simpelthen tager og fjerner C (carbon) fra formlen CO2 (carbondioxid) og efterlader kun ilt. Forskerne fandt, at hvis du accelererer og rammer kuldioxidmolekyler på inerte overflader som guldfolie, kan de opdeles i molekylært ilt og atomkulstof.

Forskere siger, at deres reaktor opererer påpartikelacceleratorprincip. For det første ioniseres CO2-molekylerne i det og accelereres derefter af det elektromagnetiske felt, og så kolliderer de med den gyldne overflade. I den nuværende form har installationen en meget lav effektivitet: for hver 100 molekyler CO2 kan den producere omkring et eller to molekyler molekylært oxygen. Forskerne påpeger imidlertid, at deres reaktor har bevist, at dette koncept for iltproduktion virkelig er muligt og kan blive skalerbar i fremtiden.

Forskere forklarer, at en lignende reaktionOxygenproduktion i rummet kan forekomme naturligt. Udviklingen af ​​konceptet begyndte med et forsøg på at forklare den uventede opdagelse af molekylært oxygen på kometer. Efter at Rosetta rumfartøjet opdagede en gas, der flyede fra overfladen af ​​kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko, antog forskerne i første omgang, at dette ilt var i sin frosne tilstand i milliarder år, faktisk siden dannelsen af ​​solsystemet, det vil sige omkring 4 , 6 mia. År gammel. Men denne hypotese er stadig meget kontroversiel, da sådan "frossen" molekylær oxygen bør have et meget højt kemisk potentiale og indgå i interaktioner med andre komponenter i kometiske substansen, ifølge en række forskere.

Imidlertid foreslog Kolteha-holdet i 2017en anden forklaring. Professor ved California Institute of Technology og molekylær ingeniør Konstantinos Gyapis fremhævede de kemiske reaktioner på overfladen af ​​kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko, fordi de syntes at ligner ham meget de reaktioner, han havde studeret i laboratoriet i over 20 år. Forskeren foreslog, at den velundersøgte mekanisme, der består i den kendsgerning, at den atomiske ilt af en komets stof bliver til molekylært ilt under påvirkning af, at vandmolekyler, der bombarderer overfladen, og som også indeholder et oxygenatom, er velegnet til astrofysik for at forklare dataene fra rosette-missionens forskere . Dette inspirerede forskere til at udvikle en reaktor.

Hvorfor producere ilt i rummet?

I fremtiden kan reaktoren anvendes tilproducerer ilt til astronauter, der vil flyve til månen, mars og derover. På Jorden kan en lignende installation, der tager højde for skalaen, også være meget nyttig, fordi den kan reducere koncentrationen af ​​kuldioxid i atmosfæren og omdanne dem til ilt og derved bidrage til bekæmpelsen af ​​globale klimaændringer. Men forskere bemærker, at for den praktiske fase af deres installation er endnu ikke klar.

"Er dette den endelige enhed? Nej. Kan denne enhed løse problemet med Mars? Nej. Imidlertid er denne enhed vist ved et tidligere foreslået koncept, som syntes umuligt, "udtaler Konstantinos Giapis, leder af et forskningsprojekt.

Du kan diskutere nyhederne i vores telegram-chat.