|
Куда бы мы ни полетели, нам понадобится вода
|
|
|
|
Куда бы мы ни отправились во Вселенной, нам понадобится вода. До сих пор человеческие миссии на околоземную орбиту и на Луну брали с собой воду. Но хотя это работает для коротких миссий, это непрактично в долгосрочной перспективе. Вода тяжелая, и потребуется слишком много топлива, чтобы доставить достаточно воды для поддержания долгосрочных баз на Луне или Марсе. Так что нам придется использовать воду, которую мы можем добыть на месте. К счастью, вода — обычная молекула во Вселенной. Даже на Луне достаточно воды, чтобы поддерживать лунную колонию. Единственная реальная проблема заключается в том, как его извлечь. Как показывает недавнее исследование, опубликованное в Acta Astronautica, это может быть так же просто, как положить что-нибудь в микроволновую печь.
|
|
|
|
Хотя вода присутствует в крошечных количествах по всей Луне, она наиболее сконцентрирована в полярных регионах. Глыбы льда сосредоточены в затененных областях полюсов. Консистенция этих ледяных карманов похожа на снег, смешанный с в основном пылевидными частицами песка. Представьте, что вы пытаетесь извлечь питьевую воду из такого материала. Если бы вы попытались нагреть его на своей плите, он был бы настолько сухим, что нагревался бы неравномерно. И даже если вам удастся растопить лед, вы получите влажную грязь. Предыдущие исследования с использованием смоделированного лунного материала показали, что, хотя традиционный кондуктивный нагрев может извлекать воду, он не особенно эффективен. Поэтому для этого требуется много энергии, что затрудняет масштабирование, достаточное для поддержания колонии. Итак, в этом исследовании команда рассмотрела использование микроволн для извлечения воды.
|
|
|
Если вы когда-нибудь разогревали что-то в микроволновой печи, вы знаете, что распространенная проблема заключается в том, что иногда что-то может не получиться. Мало того, что вы можете получить горячие области и ледяные области бок о бок, как плохо приготовленный горячий карман, они также могут нагреть вещи таким образом, что они станут слегка влажными. Это связано с тем, что молекулы воды сильно возбуждаются микроволнами, и ваша печь может заставить их смещаться в материале, обычно к поверхности. Таким образом, мы давно знаем, что микроволновая печь может извлекать воду из материала. Команда хотела знать, сможет ли она эффективно сделать это с лунным материалом.
|
|
|
|
Команда сосредоточилась на двух смоделированных лунных материалах. Один моделировал лунное нагорье (LHS-1), а другой моделировал область лунного моря (LMS-1). Затем они рассмотрели, насколько эффективно можно извлекать воду при различном процентном содержании льда. Они обнаружили, что, используя специальную микроволновую печь мощностью всего 250 Вт, они могли извлечь от 55% до 67% воды примерно за полчаса. Это достаточно практично, чтобы извлекать много воды из полярных регионов, а микроволновую технологию, которую они использовали, было бы легко построить и обслуживать на Луне. Интересно, что метод менее эффективен, когда вы получаете материалы с более высоким содержанием воды, где традиционный кондуктивный нагрев более эффективен.
|
|
|
|
Источник
|
