Місячний ґрунт можна використовувати для виробництва кисню та палива для місячних астронавтів

Місячний ґрунт можна використовувати для виробництва кисню та палива для місячних астронавтів


Враження художника про те, як може виглядати місячна база. Вчені, які досліджують, чи можна використовувати місячні ресурси для полегшення дослідження на Місяці або за його межами, повідомили, що місячний ґрунт містить активні сполуки, які можуть перетворювати вуглекислий газ на кисень і паливо. Авторство: ESA – П. Карріл

Грунт на Місяці містить активні сполуки, які можуть перетворювати вуглекислий газ на кисень і паливо, згідно з новим дослідженням китайських вчених, опублікованим 5 травня 2022 року в журналі. джоуль. Зараз вони досліджують, чи можна використовувати місячні ресурси для сприяння людському дослідженню на Місяці або за його межами.

Матеріалознавці з Нанкінського університету Інфан Яо і Чжиган Цзоу сподіваються розробити систему, яка використовує переваги місячного ґрунту та сонячної радіації, двох найпоширеніших ресурсів на Місяці. Після аналізу місячного ґрунту, доставленого китайським космічним кораблем Chang’e 5, їхня дослідницька група виявила, що зразок містить сполуки, у тому числі багаті залізом і титаном речовини, які можуть працювати як каталізатор для виробництва бажаних продуктів, таких як кисень, із використанням сонячного світла та вуглекислий газ.

Зразок місячного грунту

На цій фотографії зображено зразок місячного ґрунту, повернутий китайським космічним кораблем Chang’e 5. Авторство: Yingfang Yao

На основі спостережень команда запропонувала стратегію «позаземного фотосинтезу». В основному, система використовує місячний грунт для електролізу води, видобутої з Місяця, і вихлопних газів астронавтів на кисень і водень, які живляться сонячним світлом. Вуглекислий газ, який видихають мешканці Місяця, також збирається та з’єднується з воднем під час електролізу води під час процесу гідрогенізації, що каталізується місячним ґрунтом.

Процес дає вуглеводні, такі як метан, який можна використовувати як паливо. Стратегія використовує не зовнішню енергію, а сонячне світло для виробництва різноманітних бажаних продуктів, таких як вода, кисень і паливо, які можуть підтримувати життя на місячній базі, кажуть дослідники. Команда шукає можливість випробувати систему в космосі, ймовірно, у майбутніх місячних місіях Китаю з екіпажем.

Як місячний ґрунт може бути каталізатором

Ця схема показує, як місячний ґрунт може працювати як каталізатор позаземного фотосинтезу, щоб виробляти кисень і паливо, необхідні для довготривалого виживання на Місяці. Авторство: Yingfang Yao

«Ми використовуємо екологічні ресурси на місці, щоб мінімізувати корисне навантаження ракети, і наша стратегія передбачає сценарій для сталого та доступного позаземного середовища життя», — каже Яо.

Хоча каталітична ефективність місячного ґрунту нижча, ніж каталізатори, доступні на Землі, Яо каже, що команда тестує різні підходи для покращення конструкції, наприклад, розплавлення місячного ґрунту в наноструктурований високоентропійний матеріал, який є кращим каталізатором.

У цьому відео показано фотоелектричний електроліз води, що каталізується місячним ґрунтом. Авторство: Yingfang Yao

Раніше вчені запропонували багато стратегій виживання інопланетян. Але більшість конструкцій вимагають джерел енергії із Землі. Наприклад,[{” attribute=””>NASA’s Perseverance Research Team With Lunar Soil Sample

This photograph shows the research team at Nanjing University holding the lunar soil sample. Credit: Yingfang Yao

“In the near future, we will see the crewed spaceflight industry developing rapidly,” says Yao. “Just like the ‘Age of Sail’ in the 1600s when hundreds of ships head to the sea, we will enter an ‘Age of Space.’ But if we want to carry out large-scale exploration of the extraterrestrial world, we will need to think of ways to reduce payload, meaning relying on as little supplies from Earth as possible and using extraterrestrial resources instead.”

Reference: “Extraterrestrial photosynthesis by Chang’E-5 lunar soil” by Yingfang Yao, Lu Wang, Xi Zhu, Wenguang Tu, Yong Zhou, Rulin Liu, Junchuan Sun, Bo Tao, Cheng Wang, Xiwen Yu, Linfeng Gao, Yuan Cao, Bing Wang, Zhaosheng Li, Wei Yao, Yujie Xiong, Mengfei Yang, Weihua Wang and Zhigang Zou, 5 May 2022, Joule.
DOI: 10.1016/j.joule.2022.04.011

This work was supported by the National Key Research and Development Program of China, the Major Research Plan of the National Natural Science Foundation of China, the National Natural Science Foundation of China, the Fundamental Research Funds for the Central Universities, the Program for Guangdong Introducing Innovative and Entrepreneurial Teams, the Natural Science Foundation of Jiangsu Province. the open fund of Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, the Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale, the Civil Aerospace Technology Research Project: Extraterrestrial In-situ water Extraction and Photochemical Synthesis of Hydrogen and Oxygen, and Foshan Xianhu Laboratory of the Advanced Energy Science and Technology Guangdong Laboratory.





Source link

Залишити коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.