Naujame žurnale „Nature“ paskelbtame tyrime nagrinėjamas naujas požiūris į išteklių problemą, teigdamas, kad technologijos, kurias žmonės iki šiol naudojo gyvendami Tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS), nėra tinkamos niekam, išskyrus orbitinį forpostą. Norint gyventi Mėnulyje ar Marse, astronautams reikės kažko kito, o mokslininkai mano, kad fotoelektrocheminiai prietaisai galėtų būti sprendimas.
Straipsnyje, kurią parašė Warwick universiteto docentė Katharina Brinkert, teigia, kad apie 1,5 kW iš viso 4,6 kW ISS aplinkos kontrolės ir gyvybės palaikymo sistemos energijos biudžeto šiuo metu naudojama deguoniui gaminti naudojant fotovoltinį elektrolizės procesą. Kosminėje stotyje esantis deguonies generatorius naudoja tiesioginę elektros srovę, kad sukeltų nespontanišką cheminę reakciją, atskirdama deguonies molekules nuo vandenilio, leidžiančią astronautams kvėpuoti erdvėje.
Dviejų etapų OGA sistemos procesas (saulės šviesa paverčiama elektra, o vėliau naudojama elektrolitiniam procesui) yra brangus, stambus ir dažnai sugenda, todėl gali būti kliūtis vykdant ilgalaikes kosmines misijas toli nuo Žemės. Alternatyvus Brinkerto ir jo kolegų pasiūlytas būdas yra naudoti fotoelektrocheminius (PEC) prietaisus, o ne fotoelektrinius elektrolizatorius.
Priešingai nei OGA, PEH įrenginiai bus pagrįsti vieno etapo procesu, skirtu saulės energijai tiesiogiai paversti chemine energija. Puslaidininkinės medžiagos pavers elektromagnetinę spinduliuotę deguonimi ir vandeniliu, nereikalaujant tarpinės elektros energijos gamybos.
Tyrimo darbas sukuria „teorinius pagrindus FEH prietaisų naudojimui Mėnulio ir Marso buveinėse“ ir tiria galimybę sukurti FEH mašinas, specialiai sukurtas deguonies gamybai ir anglies dioksido perdirbimui šiose tolimose, svetimose žemėse.
Fotoelektrocheminis metodas atrodo pagrįstas, daro išvadą straipsnio autoriai, nors kai kurie klausimai vis dar lieka atviri. Ilgalaikio FEH įrenginių efektyvumo ir „galios tankio“ tyrimai vis dar vyksta, o „in situ išteklių panaudojimas“ (ty naudojant Mėnulyje ar Marse rastas medžiagas šioms FEH mašinoms gaminti) ir galimybė veikti mikrogravitacijos sąlygomis. atrodo, yra mažesnė problema.
Taip pat skaitykite:
- ESA parodė, kaip jie išbando mėginių surinkimo iš Marso paviršiaus technologijas
- „Artemis“ misijoms bus sukurtas Mėnulio roveris, kuris rinks mėginius ir atliks analizes