• Виктор
  • Статьи
  • 1 мин. чтения

В лунном грунте найдены катализаторы для «внеземного фотосинтеза» кислорода и топлива


Луноход «Юйту-2» снятый посадочным аппаратом «Чанъэ-4» в январе 2019 года / ©CSNA / Автор: Павел Сорокин

Полвека назад человечество осуществило один из самых великих «флаговтыков» в своей истории — люди посетили другое небесное тело. И хотя у программы «Аполлон» были огромные научные результаты, трудно спорить, что в первую очередь это был проект, реализованный ради победы в «Лунной гонке». Будущие миссии к естественному спутнику Земли ставят своей целью подготовку к долгосрочному пребыванию людей на нем. И для этого потребуются технологии, позволяющие использовать ресурсы на месте.

На Луне два наиболее распространенных ресурса — солнечный свет и реголит. Воды в форме льда тоже достаточно, причем не только в навеки затененных кратерах приполярных областей, но и в недрах. Не везти с собой топливо на обратный путь и столь необходимый людям для жизни кислород — отличная идея. Таким образом напрашивается логичный вопрос: как обеспечить их выработку на месте, чтобы ценные килограммы полезной нагрузки потратить на еду и научные приборы?

Вода разлагается на кислород и водород путем электролиза, для которого необходим приток энергии. Ее легко получить из солнечного света. А в качестве горючего вполне подойдет метан. Тем более, что существует сразу несколько хорошо освоенных реакций, позволяющих вырабатывать его из водорода и углекислого газа. В новой научной работе китайские исследователи предлагают замкнутый цикл, который объединяет вместе два вышеописанных процесса. Они называют его «внеземным фотосинтезом». Подробное описание экспериментальной технологии опубликовано в журнале Joule.

Ключевые компоненты «внеземного фотосинтеза» — богатые железом и титаном соединения, обнаруженные учеными в лунном реголите. Его образцы доставил на Землю аппарат «Чанъэ-5» в 2020 году. Исследователи провели ряд экспериментов, показывающих, что эти соединения показывают себя в качестве эффективных катализаторов для электролиза воды, а также фототермического преобразования углекислого газа в метан и метанол.

Общая схема «внеземного фотосинтеза» на Луне. Откуда на лунной базе возьмется «Спейс шаттл» в полной стартовой конфигурации с боковыми ускорителями и внешним баком — вопрос открытый / ©https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.04.011

В общих чертах схема всего цикла выглядит следующим образом. Сначала полученную на месте или привезенную с собой воду разлагают на водород и кислород. Первый отправляется далее по технологическому процессу, а второй запасается в качестве окислителя для полета домой и обогащения воздуха на лунной базе. Следующий этап подразумевает фототермическое преобразование углекислого газа и полученного ранее водорода в метанол и метан. Источниками CO2 могут служить как атмосфера жилых модулей, так и сухой лед (предположительно, его на Луне тоже много).

Проще говоря, в идеальном случае будущим строителям лунной базы нужно будет привезти с собой лишь резервный запас воздуха и воды, а также все необходимое оборудование. А основные энергоносители и жизненно необходимые ресурсы люди смогут получить из местных залежей. Причем даже расходные материалы — катализаторы, брать с собой не нужно. Проверить созданную ими технологию китайские ученые планируют в одной из следующих беспилотных миссий к Луне.


Source: https://lib.zaplata.ru/nauka/v-lynnom-grynte-naideny-katalizatory-dlia-vnezemnogo-fotosinteza-kisloroda-i-topliva.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Россия вывела на орбиту иранский спутник «Хайям»

© пресс-служба «Роскосмоса» / Автор: Татьяна Соловьёва Российская ракета-носитель «Союз-2.1б», оснащенная разгонным блоком «Фрегат», вывела в космос построенный...

«Роскосмос» нашел ошибку, которая привела к падению «Луны-25»

«Луна-25» в представлении художника / © Wikimedia Commons / Автор: Lampronia Auxilius Госкорпорация «Роскосмос» подвела предварительные итоги выяснения...

Начато серийное производство ретрансляторов для спутников

 © russianspacesystems.ru Холдинг «Российские космические системы» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») разработал и запустил в серийное производство аппаратуру одной из важнейших бортовых систем космических...

РКЦ «Прогресс» — производство ракет-носителей в Самаре

 © img.geliophoto.com С момента запуска первой ракеты-носителя «Союз» прошло 58 лет. За это время почти 2000 ракет доставили на орбиту корабли с космонавтами,...

Частная компания Axiom Space отправила к МКС четырех астронавтов на корабле SpaceX

Взлет корабля Freedom на ракете SpaceX Falcon 9 / © AFP / Автор: Александр Литвинов Сегодня, 19 января...

Ученые предложили чистить скафандры от лунной пыли жидким азотом

Астронавт Apollo 17 Юджин Сернан после прогулки по Луне: его скафандр весь облеплен пылью / ©NASA / Автор:...

Ученые подсчитали, куда лучше ударить астероид, чтобы эффективно отклонить его от курса

DART продемонстрировал, что земные технологии уже достигли уровня, на котором возможно контролировать движение внеземных тел / © NASA/Johns...

Инженеры предложили дотянуть интернет до Марса

Именно так предлагается пересылать изображения с Земли на Марс / © Pfandzelter et al., 2023 / Автор: Ptolemocratia...

Starship: проверка орбитальной баллистикой уже не за горами

Ракета Starship в сборе на стартовом комплексе в Starbase, Бока-Чика / ©SpaceX / Автор: Наталья Федосеева Полетная схема...

В космосе прошли тесты российской лазерной связи между спутниками

 © icdn.lenta.ru Тестирование лазерной межспутниковой связи в космосе от компании «Бюро 1440» успешно завершилось. Это первый такой успешный тест. Передача данных...

Биологи вырастили растения на астероидном грунте

Образец имитатора вещества астероидов с ростком перца / ©Mike Hess, UND Today / Автор: Euclio Drusus К будущему...

«Роскосмос» объяснил, почему погибла «Луна-25»

© Wikimedia Commons / Автор: Caristania Fabricius Девятнадцатого августа 2023 года, в третьем часу дня по московскому времени,...

Starship впервые достиг космоса, но обе ступени взорвались — по пока не совсем ясным причинам

Вторая попытка запуска Starship, в 16 часов по Москве, 18 ноября 2023 года / © SpaceX / Автор:...

«Роскосмос» принял решение сразу о двух беспилотных полетах космических кораблей «Союз»

Корабль «Союз МС-22» на ракете «Союз 2.1 а» перед полетом к МКС / ©globallookpress.com, Bill Ingalls – NASA...

Импортозамещенная и жидкостная: проект частной российской ракеты изменился. Запуск намечен на 2024 год

©Success Rockets / Автор: Messiena Lucretius Первоначально разработку «Сталкера» планировали при участии южнокорейской компании SEWON E&C. Меморандум о...

Илон Маск рассказал о причинах взрыва Starship

Starship в начале своего полета 18 ноября 2023 года / © SpaceX / Автор: Сергей Данилов В довольно...

Как Москва развивает ракетно-космическую отрасль

В отрасли ракетно-космической промышленности работают более 40 московских предприятий, научно-технических центров, лабораторий и исследовательских институтов. Например, столичный кабельный завод выпускает...

Кто из землян быстрее найдет жизнь в облаках Венеры?

Высококонтрастное изображение облачного покрова Венеры. / © NASA / Автор: Regulus Tremerus Наша ближайшая соседка Венера — загадочная,...

Ученые составили рецепт «космического салата»

©The University of Adelaide / Автор: Messiena Lucretius Работающие на МКС космонавты полностью зависят от пищи, которую доставляют...

Европа заказала спутники, позволяющие самолетам летать без спутниковой навигации

©Warner Bros. Pictures / Автор: Наталья Федосеева Спутниковые системы навигации (ГНСС) нужны гражданской авиации в первую очередь, вовсе...