• 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

Илон Маск рассказал о причинах аварии Starship и дате его следующего запуска

Пуск 20 апреля 2023 года с Бока-Чика / ©Joe Skipper/Reuters / Автор: Euclio Drusus Илон Маск 29 апреля...

«Чандраян-3» зарегистрировал странное сейсмическое событие — лунотрясение или падение метеорита

«Викрам» снятый со стороны камерой лунохода «Прагъян» / © Wikimedia Commons / Автор: Milonia Larcius Посадочный аппарат «Викрам»...

«Пастораль» «Роскосмоса»: что осталось от российской лунной программы и есть ли у нее перспективы

Один из рисунков проекта The Lonely Cosmonaut / ©Randall Mackey / Автор: Lampronia Auxilius Начало XXI века ознаменовалось...

В Европе открылся первый континентальный космодром, но клиентов для него не нашлось

Старт миссии MAXUS 9 с полигона Эсрейндж в апреле 2017 года. Тяжелая геофизическая ракета на базе твердотопливного бустера...

Индийцы запустили к Луне планетоход

«Чандраян-3» во время наземных тестов / ©ISRO / Автор: Pinaria Caprarius В пятницу, 14 июля, в 12:05 по...

Что известно о спутнике, запущенном на орбиту ракетой «Ангара-А5»

Гагаринец © cdnstatic.rg.ru Pазгонный блок «Орион», запущенный первой ракетой-носителем «Ангара-А5» с космодрома Восточный, доставил на низкую околоземную орбиту малый космический аппарат «Гагаринец»....

Глава NASA опасается, что Китай «оккупирует» Луну

Администратор NASA Билл Нельсон, в прошлом — астронавт США. Совершил один космический полет на шаттле STS-61C; инженер, сенатор...

Инженер NASA предложил построить на Луне «кислородопровод»

Так может выглядеть будущий «кислородопровод» / © Peter Curreri / Автор: Telestis Scaevinius В отличие от нашей планеты,...

Японский лунный аппарат SLIM неожиданно вышел на связь из перевернутого положения

Снимок SLIM сразу после его прилунения с опустившихся рядом луноходов / © Wikimedia Commons / Автор: Наталья Федосеева...

Россия выйдет из проекта Международной космической станции после 2024 года

Модуль «Звезда» Международной космической станции / © «Роскосмос» / Автор: Никита Тарасов Россия уже приняла решение о выходе...

Американский стартап создаст робота-прыгуна для исследования сложных участков на Луне

Снимок южного полюса Луны, сделанный космическим аппаратом «Клементина» / © NASA Прежде чем люди отправятся заселять наш спутник,...

Создан прототип ракетного двигателя, который «пожирает» части своей ракеты

Испытание прототипа ракетного «двигателя-самопожирателя» / © Krzysztof Bzdyk / Автор: Артем Фомин Топливные баки носителя — самая длинная...

Море метана, песчаные дюны и облака: «Джеймс Уэбб» смог «заглянуть» под дымку Титана

Изображения, запечатленные прибором NIRCam космического телескопа «Джеймс Уэбб» 4 ноября. Слева — один канал через светофильтр F212N (длина...

На пристыкованном к МКС корабле «Союз» произошла авария, выход экипажа в открытый космос отменен

Осмотр места повреждений на корабле «Союз МС-22» при помощи камер на Европейском манипуляторе ERA. Управляет роботом прибывшая на...

Российские астрономы предложили построить на Луне телескоп для изучения черных дыр

Проекты лунных телескопов выдвигались и ранее, но вот дождаться их реализации будет не очень просто / © Wikimedia...

Как NASA собирается уничтожить МКС

МКС, сходящая с орбиты, в представлении художника / © Wikimedia Commons / Автор: Андрей Чернов Международная космическая станция, размером...

В Минске рассказали подробности о полете белорусского космонавта на орбиту

Старт с космодрома Байконур ракеты-носителя «Союз-2.1а» с пилотируемым кораблем «Союз МС-16» / © «Роскосмос» / Автор: Lampronia Auxilius...

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...

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...

NASA и Boeing рассказали, насколько Starliner готов к первому пилотируемому полету в апреле

Сервисный модуль CST-100 Starliner в миссии Boe-CFT будет новый (он одноразовый), а вот капсула уже летала. Это Calypso,...