• 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

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....

Холодная плазма позволит добывать кислород на Марсе прямо из воздуха

Углекислотная плазма, созданная в Лаборатории физики плазмы Политехнической школы во Франции / © Olivier Guaitella / Автор: Артем...

С космодрома Восточный впервые стартовала ракета «Ангара-А5»

 © www.roscosmos.ru Сегодня в 12:00:00,164 по московскому времени с площадки 1А космодрома Восточный проведен первый пуск ракеты-носителя «Ангара-А5» с разгонным блоком «Орион» и испытательной...

Самарские ученые создали топливозаправщик для спутников с ионными двигателями

 © sgpress.ru Ученые лаборатории криогенной техники Самарского университета им. Королёва разработали и испытали топливозаправщик для отечественных космических спутников с ионными двигателями. Об этом...

«Вычерпать до конца». Рогозин сообщил, когда появится российская многоразовая ракета «Амур-СПГ»

Старт ракеты-носителя с космодрома Восточный / © РИА Новости / Автор: Plinia Abito «Роскосмос» не планирует производить многоразовую...

Лунная ракета NASA успешно прошла репетицию старта, но лететь пока не может

Ракета SLS с космическим кораблем Orion на стартовой площадке LC-39B Космического центра Кеннеди. Спутниковый снимок, сделанный аппаратом компании...

Сверхтяжелая американская ракета SLS, наконец, совершила первый полет

Ракета достигает в высоту ста метров, ее масса более 2600 тонн Нижняя ступень использует одноразовую версию водородных ракетных...

«Бюро 1440» запустила три российских низкоорбитальных спутника связи

«Бюро 1440» запустила три российских низкоорбитальных спутника связи © habr.com Российская компания «Бюро 1440» отчиталась о запуске трёх отечественных низкоорбитальных спутников....

NASA планирует бороться с лунной пылью электродинамической метлой

Астронавт Харрисон Шмитт на лунной поверхности во время последней пилотируемой миссии NASA на Луну «Аполлон-17». Фотографию сделал астронавт...

Китай тайком изменил орбиту лунных спутников, миссию которых признал провальной

Дальняя ретроградная окололунная орбита (DRO) — один из двух классов окололунных орбит, наравне с «почти прямолинейной гало-орбитой» (NRHO),...

«Роскосмос» рассчитывает вернуть позиции на рынке пусков за счет многоразовой ракеты

Юрий Борисов / © РБК По словам главы космического ведомства, Россия планирует пилотируемые полеты на Луну лишь после...

Китай приступил к испытаниям орбитального тормозного парашюта

Чаще всего концепцию «космического паруса» подразумевают для использования давления солнечного света — так называемый солнечный парус. Однако в...

Инженеры предложили отклонять опасные астероиды с пути с помощью «пращи»

Концепт аппарата-катапульты от The Aerospace Corporation / ©Nahum Melamed, The Aerospace Corporation / Автор: Дмитрий Жуков Время от...

Космические силы США рассказали, как они поступят, если кто-то собьет американский спутник

Испытательный запуск противоспутниковой ракеты ASM-135 ASAT с истребителя F-15A 13 сентября 1985 года. Самонаводящаяся боевая часть (MHV) общей...

Первая в мире космическая система для наблюдения арктического региона создана в России

 © www.roscosmos.ru Государственная комиссия по проведению лётных испытаний космических комплексов социально-экономического, научного и коммерческого назначения, рассмотрела результаты лётных испытаний высокоэллиптической гидрометеорологической...

Водородная бомба против Starlink: в Китае разработали радикальный способ борьбы с назойливыми спутниками

Два наиболее знаменитых снимка высотных ядерных взрывов. Слева: тест Orange операции Hardtack — 1958 год, высота 45,5 километра,...

Ученые составили рецепт «космического салата»

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

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...

Японский космический аппарат впервые смог мягко сесть на Луну

Посадочный аппарат SLIM в представлении художника. Слева от него, в прыжке, отделяется лунопрыг, специфическая японская разновидность планетохода /...

Самое секретное космическое агентство США вышло из тени и рассказало, чем занимается

Старт миссии USSF-67 в январе 2023 года. Это пятый запуск SpaceX Falcon Heavy и третий — в интересах...