Американские ученые, возможно, решили проблему производства кислорода в

Dmitry Kabanov написал(а) к All в May 19 20:25:22 по местному времени:

Американские ученые, возможно, решили
проблему производства кислорода в космосе.

Несмотря на то, что в космосе есть
кислород, основная его часть существует
не в той форме, который мы привыкли
дышать - молекулярным кислородом, или
O2. Специалисты Калифорнийского
технологического института (Калтех)
заявляют, что создали реактор,
позволяющий перерабатывать диоксид
углерода в молекулярный кислород, что в
перспективе может не только помочь в
борьбе с климатическими изменениями на
Земле, но еще и наладить производства
кислорода в космосе. Об этом сообщает
статья, опубликованная журналом Nature
Communications.
Как производить кислород в
космосе?
Дефицит кислорода является одним из
самых главных препятствий в освоении
дальнего космоса. Земля - это
единственное место, где объемы этого газа
достаточны для выживания человечества,
но необходимость брать с собой большие
запасы этого важного для жизни элемента
в дальние космические полеты будет очень
затратной и непосильной задачей.
Например, на той же Международной
космической станции запаса кислорода
восполняются за счет электролиза воды
(разложения ее на водород и кислород).
Этим на МКС занимается система
"Электрон", расходующая 1 кг воды на
человека в сутки. Запасы кислорода также
время от времени пополняются в ходе
грузовых миссий к орбитальной станции.
Есть мнение, что когда начнется
терраформирование Марса, электролиз
станет одним из способов добычи
кислорода для марсианских колонистов,
однако технологий таких у человечества
пока нет, поэтому думать об этом рано.
Поэтому ученые из Калтеха решили найти
в рамках своего исследования иной метод
производства кислорода. В итоге они
пришли к созданию реактора, который,
если говорить простыми словами, берет и
удаляет из формулы "CO2" (диоксида
углерода) "С" (углерод), оставляя только
кислород. Исследователи обнаружили, что
если разгонять и ударять молекулы
диоксида углерода об инертные
поверхности, такие как золотая фольга, то
их можно расщепить на молекулярный
кислород и атомарный углерод.
Ученые говорят, что их реактор работает по
принципу ускорителя частиц. Сперва
молекулы CO2 в нем ионизируются, а
затем ускоряются с помощью
электромагнитного поля, после чего
сталкиваются с золотой поверхность. В
текущей форме установка обладает весьма
низким КПД: на каждые 100 молекул CO2
она способна производить порядка одной-
двух молекул молекулярного кислорода.
Однако исследователи обращают внимание
на то, что их реактор доказал, что данный
концепт производства кислорода
действительно возможен и в будущем
может стать масштабируемым.
Исследователи поясняют, что подобная
реакция производства кислорода в
космосе может происходить и
естественным образом. Разработка
концепта началась с попытки объяснить
неожиданное открытие молекулярного
кислорода на кометах. После того, как
космический аппарат "Розетта"
обнаружили газ, вырывающийся с
поверхности кометы 67P/Чурюмова -
Герасименко, ученые изначально
предположили, что этот кислород
находился в ней замороженном состоянии
миллиарды лет, фактически со времен
формирования Солнечной системы, то есть
в течение примерно 4,6 миллиарда лет. Но
эта гипотеза оставалась до сих пор весьма
спорной, поскольку такой "замороженный"
молекулярный кислород должен был
обладать весьма высоким химическим
потенциалом и вступать во взаимодействия
с другими компонентами вещества кометы,
согласно мнению ряда ученых.
Однако в 2017 году команда Колтеха
предложила другое объяснение. Профессор
Калифорнийского технологического
института и специалист по молекулярному
инжинирингу Константинос Гиапис обратил
внимание на химические реакции,
протекающие на поверхности кометы 67P/
Чурюмова - Герасименко, поскольку они
показались ему весьма похожими на те
реакции, которые он изучал в лаборатории
на протяжении свыше 20 лет. Ученый
предположил, что хорошо изученный им
механизм, состоящий в том, что атомарный
кислород вещества кометы превращается
в молекулярный кислород под действием
бомбардирующих поверхность молекул
воды, также содержащих один атом
кислорода, хорошо применим в сфере
астрофизики для объяснения данных,
полученных учеными миссии "Розетта".
Это и вдохновило ученых на разработку
реактора.
Зачем производить кислород в
космосе?
В будущем реактор может использоваться
для производства кислорода для
астронавтов, которые будут летать на Луну,
Марс и за их пределы. На Земле подобная
установка с учетом масштабов тоже может
оказаться весьма полезной, ведь она
сможет снижать концентрации диоксида
углерода в атмосфере и перерабатывать их
в кислород, тем самым помогая в борьбе с
глобальными климатическими
изменениями. Однако ученые отмечают,
что для практической фазы их установка
пока не готова.
"Окончательное ли это устройство?
Нет. Может ли это устройство
решить вопрос с Марсом? Нет.
Однако это устройство доказывает
один ранее предложенный концепт,
казавшийся невозможным", -
прокомментировал Константинос
Гиапис, глава исследовательского
проекта.

https://hi-news.ru/technology/proble...v-kosmose.html

--- AfterShock/Android 1.6.5