Добыча кислорода из лунной почвы
Между Соединенными Штатами и Китаем начинается новая гонка за Луну. В отличие от ситуации пятидесяти лет назад, цель теперь состоит не только в посадке и отбытии, но и в создании базы, обеспечивающей устойчивое присутствие и длительное пребывание на поверхности нашего естественного спутника. Теперь задача состоит в том, чтобы использовать Луну в качестве полигона для испытаний технологий, которые позволят нам путешествовать дальше, особенно на Марс.
Одной из таких ключевых технологий является использование ресурсов на месте (ISRU), которое предполагает использование имеющихся ресурсов для производства необходимых для человеческой деятельности расходных материалов: кислорода, воды, ракетного топлива или строительных материалов. Производя эти необходимые ресурсы непосредственно на Луне, можно будет значительно уменьшить массу грузов, отправляемых с Земли, тем самым снизив логистические и финансовые затраты на освоение космоса. Вместо импорта этих ресурсов с Земли, цель состоит в том, чтобы научиться жить на Луне.
Разложение лунной пыли для извлечения кислорода
На заре устойчивого возвращения человечества на Луну, ISRU становится стратегическим поворотным моментом. Одна из главных задач — получение кислорода из реголита, слоя лунной почвы, состоящего в основном из мелких обломков горных пород и пыли. Состав реголита сложен и в основном состоит из нескольких минералов (плагиоклаз, пироксен, оливин), которые, в свою очередь, представляют собой смесь оксидов металлов — химических соединений, связывающих кислород с другим элементом, таким как кремний, железо или кальций.
Приблизительно 40–45% массы реголита составляет кислород, что делает его самым распространенным элементом на лунной поверхности. Кислород повсеместно распространен, но он не существует в газообразном состоянии, как в атмосфере Земли. Для высвобождения кислорода необходимо разорвать химические связи, соединяющие его с другими элементами в оксидах лунной почвы.
Одним из рассматриваемых методов является пиролиз — тип химической реакции, которая разлагает материалы при высоких температурах с образованием летучих соединений. При воздействии на реголит его можно нагревать до тех пор, пока оксиды металлов не испарятся и не разложатся на кислород и металлы.
На Луне тепловая энергия будет обеспечиваться за счет солнечной концентрации — процесса, использующего зеркала или линзы для фокусировки солнечного света на небольшой площади. Затем лучи сходятся в пучок, фокусируя энергию в фокусной точке, где температура может достигать нескольких тысяч градусов. Этот метод также предполагает использование лунного вакуума — среды, благоприятствующей газообразующим реакциям. Это позволит снизить количество энергии, необходимой для реакции.
Солнечная печь: эффективный и недорогой метод
На Луне созданы условия, особенно благоприятные для солнечного пиролиза. Отсутствие атмосферы приводит к чрезвычайно низкому давлению на ее поверхности, порядка 10-15 бар. Отсутствие атмосферы дает второе преимущество: солнечное излучение не может поглощаться ею или блокироваться облаками. Это позволяет получать более концентрированные солнечные потоки, чем на Земле. Кроме того, некоторые географические районы на Южном полюсе Луны освещаются солнечным светом до 90% времени. Таким образом, путем объединения лунного вакуума с системами солнечной концентрации можно разработать относительно простой, надежный и потенциально эффективный процесс извлечения кислорода из реголита.
В Лаборатории процессов, материалов и солнечной энергии (PROMES-CNRS), ведущей в области технологий солнечной концентрации, исследователи успешно продемонстрировали базовую концепцию пиролиза, прокладывая путь к его потенциальному применению в будущем на Луне. Расположенная на территории крупнейшей в мире солнечной печи в Одейо в французских Пиренеях (регион Окситания), лаборатория располагает уникальными экспериментальными установками, предназначенными для изучения высокотемпературных процессов. Среди этих установок — параболические трубы диаметром два метра, способные концентрировать солнечный свет в 10 000 раз на участке диаметром около 2 см, достигая температуры более 3000 °C.
Эта энергия питает пиролизный реактор — вакуумную камеру, предназначенную для воздействия концентрированным солнечным потоком на образцы материалов, имитирующих лунный реголит. Имитационные гранулы помещаются на медную подложку, а параболическая линия фокусирует солнечный свет внутри реактора для их нагрева. Вакуумный насос поддерживает давление около 10 миллибар. Электрохимическая ячейка непрерывно измеряет концентрацию кислорода в реакторе.
Затем образец постепенно нагревается и начинает плавиться при температуре около 1200 °C. Впоследствии реголит достигает температуры около 2000 °C. В этих условиях оксиды в образце начинают испаряться и диссоциировать, выделяя кислород.
В ходе первоначальных испытаний из гранулы массой 3,38 г было извлечено 35 мг кислорода, что составляет около 1% от общей массы. Это соответствует 2,5% кислорода, содержащегося в имитаторе реголита. После завершения эксперимента вместо гранулы реголита получают стеклянную бусину. Фракция реголита, испарившаяся во время эксперимента, конденсируется на холодных стенках реактора в виде минеральных соединений. Эти соединения собирают для их характеристики и определения химического состава.
После пиролиза образовавшаяся стеклянная бусина имеет другой химический состав по сравнению с исходным имитатором реголита. Летучие оксиды, выделившиеся в процессе, имеют меньшую концентрацию, в то время как нелетучие оксиды — большую. Наиболее летучие соединения были обнаружены в отложениях, собранных на стенках реактора, где они конденсировались во время пиролиза.
Это наблюдение позволяет предположить, что пиролиз также может быть использован в качестве метода разделения оксидов в реголите по принципу, аналогичному дистилляции. Эти побочные продукты можно использовать для производства конструкций, инструментов или строительных материалов непосредственно на Луне, тем самым повышая автономность будущих лунных миссий.
Переход от подтверждения концепции к реальным условиям
Эти первоначальные испытания определили выход продукта, но он остается низким. Следующие этапы разработки будут направлены на снижение давления внутри реактора до уровня, близкого к лунным условиям. Снижение давления должно уменьшить температуру, необходимую для пиролиза, что позволит образцу полностью испариться и увеличить выход продукта.
Впоследствии также будет целесообразно протестировать различные типы реголита, а также отдельные минералы и оксиды, которые их составляют, чтобы лучше понять химию реакций. Пиролизный реактор должен работать непрерывно большую часть лунных суток. Процесс все еще можно оптимизировать. Более точный контроль температуры позволит лучше управлять реакциями и повысить их выход продукта. Более эффективный сбор газа позволит минимизировать потери кислорода. Мы также надеемся уменьшить тепловые потери, используя тигель и изолируя его. Наконец, лучшая конденсация побочных продуктов поможет идентифицировать и использовать материалы, образующиеся в процессе пиролиза, в дополнение к кислороду. Вся система (реактор, зеркала и устройства концентрации солнечной энергии) также должна быть прочной и надежной, способной выдерживать экстремальные условия лунной среды: абразивную пыль, радиацию и значительные температурные колебания. Наконец, полученный кислород необходимо хранить, очищать от других элементов, которые могут присутствовать в газе, и использовать. Также необходимо продумать логистику снабжения реактора реголитом, будь то для его извлечения, транспортировки или использования после обработки.
Солнечный вакуумный пиролиз — это метод, особенно хорошо подходящий для лунных условий. Он использует естественный вакуум Луны, требует минимального количества импортируемых ресурсов и использует солнечную энергию, которой на Луне, где нет атмосферы, в изобилии. Испытания на Одеилло уже доказали осуществимость этой концепции, но выход продукции все еще нуждается в улучшении, и остаются значительные технические проблемы. За счет производства кислорода и материалов на месте этот процесс будет поддерживать будущие лунные базы и снижать их зависимость от Земли.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - 19.06.2025 (990)
20.06.2025 - 07.08.2025 (990)
08.08.2025 - 26.09.2025 (1000)
27.09.2025 - 15.11.2025 (1000)
16.11.2025 - 09.01.2026 (1000)
10.01.2026 - 03.03.2026 (1000)
04.03.2026 - 22.04.2026 (1000)
23.04.2026 - 04.06.2026 (990)
05.06.2026 - 25.07.2026 (1000)
26.07.2026 - 13.09.2026 (1000)
14.09.2026 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Агенты ФБР стали свидетелями бесшумного НЛО

Викторианский спиритизм и монетизация

Военные базы США готовятся к сценарию Конца света

Гигантский гриб из лесов Китая

Городской совет хочет знать о паранормальных явлениях

Действительно ли истина где-то там

Документы об НЛО указывают на потенциальную угрозу

Дьявол использует технологии в битве за наши души

Загадочные светящиеся сферы в небе над Орегоном

Инопланетные тела и яйцеобразный аппарат

Истинный потенциал человечества сдерживается

Мозг переключается между реальностями 15 раз в секунду

НЛО замечен над секретным военным объектом США

Пугающие свидетельства о семифутовых оборотнях

Руководство по вопросам экологического алармизма

Умные телевизоры следят за пользователями

Услышьте первозданный голос Амелии Эрхарт

Федеральные агенты заметили треугольный НЛО

Фото ФБР вызвали споры о треугольном НЛО

Явления на Аляске по-прежнему вызывают интерес

Агенты ФБР стали свидетелями бесшумного НЛО

Врачи удалили из глаз корейца 11 живых червей

Документы об НЛО вблизи военных объектов США

Загадочные НЛО над секретным объектом в США

Законодатели начинают закрытые переговоры об НЛО

Инопланетяне размером с ребенка и яйцеобразный НЛО

Наблюдение НЛО профессором с Сардинии

НЛО перемещаются в полной акустической тишине

Новые документы поднимают вопрос о фу-файтерах

Пентагон публикует седьмую подборку документов

Правда о загадочном существе на границе США

Представители администрации Трампа - инопланетяне

Призыв к сбору более качественных данных об НЛО

Решение загадки НЛО от ученого

Случай наблюдения НЛО химиком из Индианы

Случай с треугольным НЛО, замеченным агентами ФБР

Сообщение агентов ФБР о беззвучном треугольном объекте

Странных гуманоидных существ заметили в Испании

Черный треугольник над секретным объектом в США

Что новые документы говорят о черных НЛО

Как продать золотые часы в Москве

Обучение английскому языку. Четкая стратегия, индивидуальный подход и практика

Виды пришельцев, которых чаще всего встречают

Вновь всплывает свидетельство об обломках НЛО в Розуэлле

Встречи с оборотнями и порталы в иной мир

Выключение слежки на ТВ не остановит телеметрию

Высокопоставленные военные наблюдатели

Загадочные случаи наблюдения НЛО у острова Каталина

Загадочные черные треугольники замечены над США

ИИ-агенты начали делать то, о чём их не просили

Как получить доступ к глубоким аспектам реальности

Моряки описывают исчезновение и появление НЛО

Наблюдения НЛО в форме черных треугольников

Насильственная смерть связана с быстрой реинкарнацией

НЛО над секретными военными базами США

Пентагон обнародовал новые материалы об НЛО

Покрывающие Мальту колеи связали с Античностью

Полиция США получит летающий электромобиль

Полковник, который руководил первым расследованием НЛО

Представители власти хотят знать об НЛО

Седьмая подборка документов об НЛО

Человеку ввели ИИ-вирусы - результат засекречен

Как открыть кондитерский цех. Хранение тортов и выбор витрины

Хранение термолабильных лекарств в аптеке. Правила холодовой цепи

Военные обьекты США под наблюдением НЛО

Есть ли у вас воспоминания о прошлой жизни

Загадочные явления над Калифорнией

Загробная жизнь. Путешествие по незримым мирам

Как демократы будут действовать в отношении НЛО

Наблюдения НЛО в небе над Армой

НЛО летают над секретной военной базой США

Новые документы содержат сведения о треугольном НЛО

Опубликована седьмая подборка документов об НЛО

Остров Каталина был местом частых наблюдений НЛО

Пентагон опубликовал седьмую партию файлов об НЛО

Планета Х окружена маскирующим полем

Сведения о наблюдениях НЛО в районе острова Каталина

Сведения о треугольных летательных аппаратах

Светящиеся сферы над Портлендом

Странные случаи наблюдения НЛО у острова Каталина

Тела неземного происхождения на месте крушения НЛО

Треугольные НЛО летают над военными объектами

Через десять лет ИИ погубит человечество

Черные треугольники над секретными объектами США

Для исследования Ноева ковчега задействован робот

Загадочное расположение звезд на картине Ван Гога

Загадочный зверь нападает на животных

Замаскированный НЛО вызвал радугу

Какое именно небо вдохновило Ван Гога

Краб размером со слона на снимке с марсохода

Место, где могут зарождаться гигантские планеты

Моряки заметили группу НЛО около Новой Шотландии

Нам конец если мы не договоримся с ботами

Немецкая партия направила запрос об НЛО

Неожиданная закономерность в сообщениях о реинкарнации

НЛО замаскированный под облако над Вашингтоном

НЛО размером с планету вылетает из Солнца

Облако в форме НЛО в провинции Юньнань

Планеты Уран и Нептун имеют разное происхождение

Реальность может утекать в пятое измерение

Скандал вокруг телесюжета с привидениями

Частица может объяснить, почему мы существуем

Черные сферы нашли на месте приземления НЛО

Этическая дискуссия о терраформировании Марса

Археологические находки, бросающие вызов истории

Древняя легенда, которая могла быть реальностью

Загадочное существо из другого измерения

Как открыть скрытый мир внутри вашего сознания

Место приземления НЛО в пустыне Юты

Может ли ИИ стать причиной миллиарда смертей

Назначение каменного монумента в Западной Сахаре

Небесные призраки, что скрывалось на орбите

Новая книга раскрывает правительственные секреты

Паника вокруг пси-оружия. От экстрасенсов ЦРУ до Апокалипсиса

Под Новосибирском замечен инопланетный конвой

Подлинность съемки Паттерсона-Гимлина сомнительна

Самый загадочный текст до сих пор не расшифрован

Странное загадочное существо сняли в Мексике

Таинственное существо вызвало страх

Таинственный бледный хищник замечен в Мексике

Тайская гадалка стала жертвой жуткой аферы

Трамп проинформирован о секретной программе по НЛО

Уфолог выдвигает теорию о странном существе

Чупакабру заметили на границе США и Мексики

Атланты прилетали на Землю с Марса

Ватикан и внеземные миры

Жутковатое облако-НЛО над Вашингтоном

Затонувший Китеж, НЛО и тайны ротонды

Звон контакта. Телепатический шум в ушах

Кем на самом деле были библейские нефилимы

Когда ИИ развивает навыки, а когда их разрушает

Куда исчезает сознание после смерти

Может ли наша Вселенная быть симуляцией

Нас забирали инопланетяне

Насмешки мешают изучению НЛО

Образ пришельца как зеркало человечества

Польские военные ищут неопознанный летающий объект

Признаки жизни на Марсе могут оставаться незамеченными

Призраки могут быть отголосками иных реальностей

Солдат был убит рептилоидом у Зоны 51

Таинственный зверь из хроник Колумба

Торговые соглашения с подземным народом

Чиновник пишет книгу, в которой описывает инопланетян

Энерголинии, связывающие древние святыни

Аутстаффинг для бизнеса. Преимущества

Вот так и наступит конец света

Загадочная аномалия на месте крушения самолета Эрхарт

Загадочные объекты появились над японской АЭС

Земля не готова к встрече с внеземной угрозой

Инопланетяне слишком страшны, чтобы думать о них

Люди должны подружиться с ботами

Надежды найти самолет Эрхарт не оправдались

НЛО изготовленные из неизвестных материалов

НЛО упал на кукурузном поле в Миннесоте

Похожие на НЛО облака над Вашингтоном

Правительство США подтвердило реальность НЛО

Сверхъестественные силы убивают овец в Мексике

Секретные файлы связаны с программой AAWSAP

Скрывается ли жизнь в недрах Марса

Таинственный куб на обратной стороне Луны

Тайная история цивилизации, скрытая в мифах

Тайные общества формируют коллективное сознание

Частица раскроет тайну нашего существования

Что на самом деле скрывается за феноменом дежавю

Эксперт не верит в найденные тела инопланетян

Аналитик ВВС США рассказал о древнем артефакте

Беззвездное облако может быть темной галактикой

Босс НАСА не исключает возможности существования ВЦ

Двенадцать видов пришельцев правят человечеством

Кристаллы соли расскажут о жизни подо льдом Энцелада

Кто вырубил исполинские камни Баальбека

Могут ли динозавры жить на других планетах

НЛО блокируют европейские стратегические объекты

НЛО пролетает над вулканом Этна

Новая исследовательская миссия к Фобосу

Подземные цивилизации и летающие колесницы

Полицейский зафиксировал НЛО

Почему соседние лифты приезжают одновременно

Таинственная мумия из глубин гор Сан-Педро

Тайна демонов-соблазнителей

Тамильский колокол - настоящий неуместный артефакт

Что скрывает аномалия на дне Балтики

Электромагнитные секреты Великой Пирамиды

Я видел нечеловеческих существ

Японская миссия по сбору образцов грунта Фобоса

Бывший чиновник Пентагона видел инопланетян

Наверх
Яндекс.Метрика