• 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://oaoo.ru/nauka/v-lynnom-grynte-naideny-katalizatory-dlia-vnezemnogo-fotosinteza-kisloroda-i-topliva.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Рогозин назвал решение Европы разорвать сотрудничество с «Роскосмосом» по ExoMars саботажем

Ровер программы ExoMars / © ЕКА / Автор: Ptolemocratia Acerronius Генеральный директор Европейского космического агентства (ЕКА) Йозеф Ашбахер...

В России заявили о разработке космоплана для полета на орбитальную станцию РОС

Владимир Соловьев / © ТАСС / Автор: Никита Тарасов Прорабатываемый космоплан «представляет собой летательный аппарат с композитным планером...

«Луна-25» погибла, упав на Луну. Этот факт пришлось выяснять расчетами

© Wikimedia Commons / Автор: Татьяна Соловьёва Согласно заявлению «Роскосмоса», «по предварительным расчетам, станция «Луна-25» перешла на нерасчетную...

SpaceX запустила Starship. Но сверхтяжелая ракета взорвалась вместе с кораблем

©SpaceX / Автор: Артем Фомин Компания Илона Маска SpaceX со второй попытки запустила свою сверхтяжелую ракету-носитель Super Heavy...

Беспилотный орбитальный самолет вернулся на Землю после рекордных 908 дней в космосе

Космический беспилотный аппарат похож на маленький шаттл / ©Boeing / U. S. Space Force via AP / Автор:...

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...

Астрономы предложили построить первую внеземную колонию внутри «астероида-конфеты»

Вот этот кусок камня и металла — наш потенциальный новый дом / ©ru.wikipedia.org / Автор: Анастасия Кожевникова Ледяная...

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...

Ученые идентифицировали механизмы запыления марсианской атмосферы

Мощный порыв ветра, заснятый камерами марсохода «Персеверанс», поднимает пыль в воздух. / © NASA/Caltech-JPL/SSI / Автор: Ольга Кузьмина...

Легкая ракета «Ангара-1.2» вывела на орбиту российский военный спутник

«Ангара-1.2» на старте / © Минобороны России / Автор: Владимир Богданов Российская ракета-носитель легкого класса «Ангара-1.2» со спутником,...

Корабль «Союз МС-25» с россиянином, белоруской и американкой причалил к МКС

 © www.roscosmos.ru «Союз МС-25» в автоматическом режиме пристыковался к узловому модулю «Причал» российского сегмента Международной космической станции. В подмосковном Центре управления полетами...

«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...

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...

Ядерный ракетный двигатель NASA и DARPA получил производителя и срок запуска

Предварительный облик DRACO, используемый в промо-материалах. Как именно будет выглядеть готовый демонстратор технологии пока не до конца ясно....

Инженеры предложили дотянуть интернет до Марса

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

Ключевую технологию для передачи энергии с космических электростанций на Землю испытали в Британии

Прототип излучателя Harrier в безэховой камере (в левой части фотографии) / © Space Solar На первый взгляд в...

Марсианский зонд InSight не вышел на связь. NASA предполагает, что он замолк навсегда (Upd.)

©NASA, JPL-Caltech / Автор: Visellia Orfius Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) в блоге...

На предприятии Роскосмоса возвели новую земную станцию для связи с МКС

 © www.roscosmos.ru На территории компании «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева" (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») установлена новая земная станция для...

На Землю доставят крупнейшую партию астероидного грунта в истории

Контейнер с образцом грунта с астероида Бенну / © NASA / Автор: Иван Беляев Космический зонд OSIRIS-REx стоимостью...

NASA впервые запустило собственную ракету с частного иностранного космодрома

Вид на космодром Arnhem Space Center с высоты птичьего полета / ©Equatorial Launch Australia / Автор: Ptolemocratia Acerronius...