
NASA
Космические агентства и частные компании уже разработали планы по отправке людей на Марс в ближайшие несколько лет, чтобы в конечном итоге его колонизировать. И с увеличением числа открытий планет подобных Земле дальние космические путешествия кажутся всё более захватывающими.
Однако для людей выживание в космосе в течение длительных периодов времени представляет собой сложную задачу. Одной из основных проблем межпланетных полётов является транспортировка достаточного количества кислорода и топлива.
Но согласно новому исследованию, опубликованному в Nature Communications, можно производить водород (как топливо) и кислород (для дыхания) из воды с использованием только полупроводникового материала и солнечного или звёздного света в условиях микрогравитации. Именно эта технология может сделать дальние космические путешествия возможными.
Ранее учёные разработали различные технологии разделения воды на её составляющие. Одним из простейших методов является фотокатализ ‒ при этом процессе используются фотоны, полупроводниковый материал и вода для создания электронно-дырочных пар.
Когда материал поглощает фотоны, освобождается свободный электрон. Реакция вытягивает протон из воды, который может сочетаться со свободным электроном с образованием водорода. Отверстие, образованное испущенным электроном, заменяется электроном из воды, который может сочетаться с протонами с образованием кислорода.
Таким образом, система может производить водородное топливо для космического корабля и кислород для дыхания космонавтов.
Чтобы убедиться, что технология может работать в условиях микрогравитации, учёные сбросили систему фотокатализа с высокой башни. Известно, что когда объект находится в свободном падении, он испытывает условия, похожие на микрогравитацию.
В процессе фотокатализа вблизи материала катализатора происходит образование пузырьков воздуха. На Земле подъёмная сила вызывает появление этих пузырьков на поверхности сосуда, но в условиях микрогравитации они остаются вблизи катализатора.
Перед учёными стояла задача заставить пузырьки отделиться от него в условиях космоса. Для этого они увеличили микроструктуру материала катализатора в наномасштабе, создавая на его поверхности крошечные пирамиды. Текстура материала заставила пузырьки перемещаться к кончику пирамиды и отеляться от самого катализатора.
Технология пока не идеальна. Несмотря на то, что учёным удалось заставить пузырьки воздуха «уйти» от катализатора, они все ещё остаются в воде. Эта накапливающаяся пена снижает эффективность процесса производства водорода.
«Инженерные решения вокруг этой проблемы будут ключевыми для успешного внедрения технологий в космосе, где можно будет использовать центробежные силы от вращения космического аппарата для отделения газов от раствора», ‒ объясняют исследователи.
Существует также проблема водоснабжения. Хотя запуск космического корабля с большим количеством воды на борту безопаснее, чем запуск с топливом, вода даёт больше веса. Для долгосрочных космических полётов потребуются внешние источники пополнения запасов воды. В конце концов, учёные надеются, что во время космических миссий станет возможным собирать воду из астероидов.
«Благодаря этому исследованию мы стали на шаг ближе к межпланетным перелётам», ‒ уверены учёные.
Больше новостей и ближе к сути? Заходите на ленту в Телеграм!
Добавляйте CСб в свои источники ЯНДЕКС.НОВОСТИ.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
//Новости giraff.io
Картина дня

МИД Индии высказался по поводу слов Трампа об отказе от закупок российской нефти, но толком не сказал ни да, ни нет
Три российских региона планируют повысить транспортный налог

Песков: Кремлю нечего сообщить о судьбе Асада

В Грузии задержали пятерых россиян по подозрению в незаконной легализации средств

Суд взыскал с экс-главы конфискованного "Южуралзолото" еще и почти 4 млрд рублей

Бывшая невеста Николая Баскова в день его рождения: "Люблю и ненавижу!"

Гузеева упрекнула Кудрявцеву в непорядочности после выпуска о мошенниках

Наши публикации

Тысячи фур стоят на границе Казахстана с Россией и Китаем из-за выявления "серых схем" ввоза товаров
С матерком уволенный самарским губернатором глава района госпитализирован в кардиологию

Зеленский лишил гражданства Украины артиста балета Сергея Полунина

Власти четырех регионов России планируют повысить местные налоги и урезать льготы для населения

Мантуров поручил проработать отсрочку введения новых правил утильсбора

Назван лауреат Нобелевской премии мира: так не доставайся же ты никому!

В России освобожден экс-директор Театра сатиры Агаев, а в Баку директор "Sputnik Азербайджан" Картавых

Слухи, скандалы, сплетни
Бывшая невеста Николая Баскова в день его рождения: "Люблю и ненавижу!"

Валерия сообщила, что ее трек прошел отборочный этап премии "Грэмми"

Суд сократил срок многодетной Елене Блиновской, но отказался отсрочить наказание

Собчак о разводе Джигана и Самойловой: "Всегда есть вероятность, что вся история может быть прогревом"

Шоубиз
Ксения Бородина вышла замуж за Николая Сердюкова

Виктория Боня о своем восхождении на Эверест: "Удивило молчание коллег по шоу-бизнесу"

Наука
SpaceX успешно запустила Starship после нескольких неудачных пусков

Роскосмос сообщил об устранении утечки воздуха на модуле "Звезда" МКС, о которой известно с 2019 года

«Яндекс» планирует заняться созданием человекоподобных роботов

Корабль Blue Origin с Кэтти Перри и невестой Безоса совершил полет в космос

Хайтек
В сеть утекли 16 млрд паролей от аккаунтов Apple, Google и других сервисов

Разработчики ПО для российской ОС «Аврора» подали заявление о банкротстве

В ФСБ рекомендовали откаться от использования российского браузера "Спутник"

Ъ: В российских кнопочных телефонах обнаружили уязвимость, которая позволяет управлять телефоном посторонним

Туризм
АТОР опровергла информацию об «урезании» Италией шенгенских виз для россиян

В Европе готовятся запустить новую систему пограничного контроля - контроль за пребыванием ужесточится

Песков: В Кремле не видят новизны в заявлениях Трампа

За поездки за рубеж предложили ввести сбор

Спорт
Олег Малышев покинул пост гендиректора "Спартака"

Станислав Черчесов стал главным тренером грозненского «Ахмата»

Дегтяреву неловко называться президентом и он просит себя переименовать

Двукратная олимпийская чемпионка по биатлону Лаура Дальмайер погибла в горах Пакистана

«Оренбург» сыграет вместо исключенного «Торпедо» в новом сезоне РПЛ

МВД назвало размер взятки арбитру за помощь «Торпедо» в решающем матче

Вкусный раздел
Юлия Дианова: Не просто завтрак

Дарья Близнюк: «Заготовки от Даши. Вкусно, как ни «крути»!

Анна Аксёнова: Муссовые торты. Легче легкого!

Софи Дюпюи-Голье: Мир хлеба. 100 лучших рецептов домашнего хлеба со всего мира
