|
Лунный грунт может поддерживать жизнь
|
|
|
|
Ученые разработали технологию, которая может помочь людям выжить на Луне. В исследовании, опубликованном в журнале Joule, исследователи извлекли воду из лунного грунта и использовали ее для преобразования углекислого газа в кислород и химические вещества для производства топлива, что потенциально открывает новые возможности для будущих исследований дальнего космоса, уменьшая необходимость транспортировки таких важных ресурсов, как вода и топливо, с Земли. "Мы никогда в полной мере не представляли себе ту "магию", которой обладает лунный грунт", - сказал Лу Ванг из Китайского университета Гонконга в Шэньчжэне.
|
|
|
|
"Самым большим сюрпризом для нас стал ощутимый успех этого комплексного подхода. Одномоментная интеграция лунной технологии извлечения H2O и фототермического CO2-катализа может повысить эффективность использования энергии и снизить стоимость и сложность развития инфраструктуры".
|
|
|
|
Космические агентства десятилетиями выдвигали идею использования Луны в качестве аванпоста для широкомасштабных исследований космоса. Однако необходимость обеспечить такую базу достаточными ресурсами для поддержания жизни ее обитателей, особенно водой, была препятствием на пути воплощения этой идеи в жизнь.
|
|
|
|
Согласно исследованию, доставка одного галлона воды на ракете стоит около 83 000 долларов, при этом каждый астронавт выпивает около четырех галлонов в день.
|
|
|
|
|
|
|
Образцы почвы, проанализированные в ходе миссии "Чанъэ-5", свидетельствуют о наличии воды на поверхности Луны, что, по предположению авторов, может позволить исследователям использовать природные ресурсы Луны для удовлетворения своих потребностей, избегая при этом затрат и логистических проблем, связанных с транспортировкой этих ресурсов.
|
|
|
|
Однако ранее разработанные стратегии извлечения воды из лунного грунта включали в себя множество энергоемких этапов и не позволяли расщеплять CO2 для получения топлива и других необходимых применений.
|
|
|
|
Чтобы продвинуть это исследование, Ван и его коллеги разработали технологию, которая позволяет извлекать воду из лунного грунта и непосредственно использовать ее для преобразования CO2, выдыхаемого астронавтами, в монооксид углерода (CO) и газообразный водород, которые затем могут быть использованы для производства топлива и кислорода для дыхания астронавтов. Технология позволяет достичь этого благодаря новой фототермической стратегии, которая преобразует солнечный свет в тепло.
|
|
|
|
Ученые протестировали технологию, используя образцы лунного грунта, собранные во время миссии "Чанъэ", а также имитационные лунные образцы и реактор периодического действия, заполненный газом CO2, в котором для управления фототермическим процессом использовалась система концентрации света.
|
|
|
|
Команда использовала ильменит, тяжелый черный минерал и один из нескольких известных источников воды в лунном грунте, для измерения фототермической активности и анализа механизмов этого процесса.
|
|
|
|
Несмотря на успех технологии в лабораторных условиях, экстремальные лунные условия по-прежнему создают проблемы, которые, по мнению авторов, усложнят ее использование на Луне, включая резкие колебания температуры, интенсивную радиацию и низкую гравитацию.
|
|
|
|
Кроме того, лунный грунт в его естественной среде обитания не имеет однородного состава, что приводит к его непоследовательным свойствам, в то время как CO2, выделяемого астронавтами, может быть недостаточно для обеспечения всей необходимой им воды, топлива и кислорода.
|
|
|
|
Технологические ограничения также продолжают оставаться препятствием, поскольку нынешние каталитические характеристики все еще недостаточны для полноценной поддержки жизни человека в условиях за пределами Земли, сказал Ван.
|
|
|
|
"Преодоление этих технических препятствий и значительных связанных с ними затрат на разработку, развертывание и эксплуатацию будет иметь решающее значение для обеспечения устойчивого использования лунной воды и освоения космоса", - пишут авторы.
|
|
|
|
Источник
|
