
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:
//Партнер Гнездо.ру
Картина дня

Матвиенко предложила подумать о том, чтобы обязать неработающих трудоспособных граждан платить за ОМС
Операторы связи предложили упростить правила получения сим-карт для иностранных туристов

Минпромторг решил включить Haval и Tenet в список машин для такси

В МВД опровергли запрет на выезд из-за наложения текста в загранпаспорте

Экс-министра Абызова арестовали по новому делу

Тимур Родригез обратился в суд, чтобы добиться снижения размера алиментов

Константин Ивлев расстался с женой после четырех лет брака

Наши публикации

Нетаньяху принял план Трампа по завершению конфликта в Газе: оккупации или аннексии сектора не будет
Силуанов объяснил повышение НДС и снижение порога доходов для упрощенки интересами госбюджета

Келлог: Трамп разрешил Украине наносить удары вглубь России

Путин: Россия готова придерживаться ДСНВ еще в течение года после истечения его срока

РКН хочет блокировать звонки с российских сим-карт в роуминге, делая исключение для туристов и командировочных

Трамп заявил, что "Путин его подвел", но что его подвело на самом деле?

Спрос на автомобили из-за рубежа вырос в три раза за неделю в преддверии резкого повышения утильсбора

Слухи, скандалы, сплетни
Константин Ивлев расстался с женой после четырех лет брака

Тимур Родригез обратился в суд, чтобы добиться снижения размера алиментов

У фигуристов Алены Костороной и Георгия Куницы родился первенец

Рита Дакота ответила на слова новой жены Соколовского об их браке

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
