Τετάρτη, 11 Ιουλίου 2018

Ένα βήμα πιο κοντά σε μια αποικία στον Άρη;

Τα φιλόδοξα σχέδια να ταξιδέψουμε στον Άρη και κάποια στιγμή να σχηματίσουμε μια αποικία στον κόκκινο πλανήτη μπορεί να έχουν έρθει ένα βήμα πιο κοντά στην πραγματικότητα.  Î— απόδοση του καλλιτέχνη σε όχημα μεταφοράς τεχνητής βαρύτητας του Άρη.  Για την παρατεταμένη εξερεύνηση του χώρου, η έλλειψη βαρύτητας, ο περιορισμένος χώρος και οι περιορισμένοι πόροι έχουν εμποδίσει την παραγωγή οξυγόνου για να κρατήσουν ζωντανούς τους αστροναύτες 

Ερευνητές από  την Καλιφόρνια Ινστιτούτο Τεχνολογίας δημοσίευσαν πρόσφατα  έρευνα που δείχνει έναν τρόπο να μετατρέψει το νερό σε οξυγόνο και υδρογόνο στο χώρο. 
Και τα δύο αυτά στοιχεία είναι απαραίτητα για τη μακροπρόθεσμη εξερεύνηση του διαστήματος και θα μπορούσαν να ανοίξουν το δρόμο για τις μελλοντικές αποικίες, καθώς και να επιτρέψουν στους ανθρώπους να στραφούν περισσότερο στο σύμπαν από ποτέ άλλοτε.
Σε άρθρο για τη συζήτηση , ο Δρ Charles Dunnill, ανώτερος λέκτορας της ενέργειας στο Πανεπιστήμιο του Swansea, εξηγεί πόσο σημαντική είναι αυτή η ανακάλυψη για την ανθρώπινη επιβίωση καθώς συνεχίζουμε να ξεπερνάμε τον πλανήτη μας.  
Τα διαστημικά πρακτορεία και οι ιδιωτικές εταιρείες έχουν ήδη προχωρήσει σε σχέδια για να στείλουν ανθρώπους στον Άρη τα επόμενα χρόνια - τελικά το αποικίζουν. 
Και με όλο και περισσότερες ανακαλύψεις πλανητών που μοιάζουν με τη Γη γύρω από τα κοντινά αστέρια, τα ταξίδια μεγάλων αποστάσεων δεν φάνηκαν ποτέ πιο συναρπαστικά.
Ωστόσο, δεν είναι εύκολο για τους ανθρώπους να επιβιώσουν στο διάστημα για παρατεταμένες χρονικές περιόδους. 
Μία από τις κύριες προκλήσεις με τη διαστημική πτήση μεγάλων αποστάσεων είναι η μεταφορά επαρκούς οξυγόνου για να αναπνεύσουν οι αστροναύτες και αρκετά καύσιμα για να τροφοδοτήσουν πολύπλοκα ηλεκτρονικά. 
Δυστυχώς, υπάρχει διαθέσιμο μόνο λίγο οξυγόνο στο διάστημα και οι μεγάλες αποστάσεις καθιστούν δύσκολο το γρήγορο ξαναγέμισμα.
Αλλά τώρα μια νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications , δείχνει ότι είναι δυνατή η παραγωγή υδρογόνου (για καύσιμα) και οξυγόνου (για ζωή) μόνο από το νερό χρησιμοποιώντας υλικό ημιαγωγού και ηλιακό φως (ή αστρικό φως) με μηδενική βαρύτητα.
Η χρήση του απεριόριστου πόρου του ήλιου για την εξουσία της καθημερινότητάς μας είναι μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στη Γη. 
Καθώς σιγά-σιγά απομακρύνουμε το πετρέλαιο από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, οι ερευνητές ενδιαφέρονται για τη δυνατότητα χρήσης υδρογόνου ως καυσίμου. 
Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό θα ήταν η διάσπαση νερού (H2O) στα συστατικά του: υδρογόνο και οξυγόνο. 
Αυτό είναι δυνατό χρησιμοποιώντας μια διαδικασία γνωστή ως ηλεκτρόλυση, η οποία περιλαμβάνει τη διεξαγωγή ρεύματος μέσω ενός δείγματος νερού που περιέχει κάποιο διαλυτό ηλεκτρολύτη. 
Αυτό διασπά το νερό σε οξυγόνο και υδρογόνο, τα οποία απελευθερώνονται χωριστά στα δύο ηλεκτρόδια.
Ενώ αυτή η μέθοδος είναι τεχνικά εφικτή, δεν έχει γίνει ακόμα διαθέσιμη στη Γη, καθώς χρειαζόμαστε περισσότερη υποδομή σχετική με το υδρογόνο, όπως οι σταθμοί ανατροφοδότησης υδρογόνου, για να την αυξήσουμε.

Ηλιακή ενέργεια  

Το υδρογόνο και το οξυγόνο που παράγονται κατ 'αυτόν τον τρόπο από το νερό θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμα σε ένα διαστημικό σκάφος. 
Η εκτόξευση ενός πύραυλου με νερό θα ήταν στην πραγματικότητα πολύ ασφαλέστερη από την εκτόξευσή του με πρόσθετα καύσιμα πυραύλων και οξυγόνο επί του πλοίου, τα οποία μπορεί να είναι εκρηκτικά. 
Μόλις στο διάστημα, η ειδική τεχνολογία θα μπορούσε να διαιρέσει το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο, το οποίο με τη σειρά του θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη διατήρηση της ζωής ή για την εξουσία ηλεκτρονικών μέσω κυψελών καυσίμου.
Υπάρχουν δύο επιλογές για να γίνει αυτό. Ο ένας αφορά στην ηλεκτρόλυση όπως κάνουμε στη Γη, χρησιμοποιώντας ηλεκτρολύτες και ηλιακά κύτταρα για να συλλέξουμε το ηλιακό φως και να το μετατρέψουμε σε ρεύμα.
Η εναλλακτική λύση είναι να χρησιμοποιηθούν οι «καταλύτες φωτογραφιών», οι οποίοι λειτουργούν απορροφώντας σωματίδια φωτός - φωτόνια - σε υλικό ημιαγωγού που εισάγεται στο νερό. 
Η ενέργεια ενός φωτονίου απορροφάται από ένα ηλεκτρόνιο στο υλικό που στη συνέχεια μεταπηδά, αφήνοντας πίσω του μια τρύπα. Î£Ï„η νέα μελέτη, οι ερευνητές έριξαν το πλήρες πειραματικό σύστημα για φωτοκατάλυση κάτω από έναν πύργο πτώσης 400 ποδιών (120 μέτρα), δημιουργώντας ένα περιβάλλον παρόμοιο με τη μικροβαρύτητα
Το ελεύθερο ηλεκτρόνιο μπορεί να αντιδράσει με πρωτόνια (που συνθέτουν τον ατομικό πυρήνα μαζί με νετρόνια) σε νερό για να σχηματίσουν υδρογόνο. 
Εν τω μεταξύ, η τρύπα μπορεί να απορροφήσει ηλεκτρόνια από το νερό για να σχηματίσει πρωτόνια και οξυγόνο.
Η διαδικασία μπορεί επίσης να αντιστραφεί. Το υδρογόνο και το οξυγόνο μπορούν να συγκεντρωθούν ή να «ανασυνδυαστούν» χρησιμοποιώντας μια κυψέλη καυσίμου που επιστρέφει την ηλιακή ενέργεια που λαμβάνεται από την «φωτοκατάλυση» - ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία ηλεκτρονικών. 
Ο ανασυνδυασμός σχηματίζει μόνο νερό ως προϊόν - που σημαίνει ότι το νερό μπορεί επίσης να ανακυκλωθεί. Αυτό είναι το κλειδί για τη διαστημική διαδρομή μεγάλων αποστάσεων.
Η διαδικασία που χρησιμοποιεί καταλύτες φωτογραφικών μηχανών είναι η καλύτερη επιλογή για διαστημικό ταξίδι, καθώς ο εξοπλισμός ζυγίζει πολύ λιγότερο από αυτόν που απαιτείται για την ηλεκτρόλυση. Θεωρητικά, θα πρέπει να λειτουργεί εύκολα. 
Αυτό οφείλεται εν μέρει στο γεγονός ότι η ένταση του ηλιακού φωτός είναι πολύ υψηλότερη, χωρίς η ατμόσφαιρα της Γης να απορροφά μεγάλες ποσότητες στο δρόμο της στην επιφάνεια.
ΑΠΟΔΟΣΗ ΑΠΟ ΤΗ ΒΡΕΤΑΝΙΚΗ DAILY MAIL : Corfiatiko.blogspot.com

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.