Ново проучване, публикувано в списание Nature, изследва нов подход към проблема с ресурсите, като твърди, че технологиите, които хората са използвали досега, за да живеят на Международната космическа станция (МКС), не са подходящи за нищо друго освен за орбитален пост. Астронавтите ще имат нужда от нещо друго, за да живеят на Луната или Марс, и учените смятат, че фотоволтаичните устройства могат да бъдат решението.
В чл, написана от доцент Катарина Бринкерт от Университета на Уоруик, заявява, че около 1,5 kW от общия енергиен бюджет от 4,6 kW на системата за контрол на околната среда и поддържане на живота на МКС в момента се използва за производство на кислород чрез фотоволтаичния процес на електролиза. Генераторът на кислород на борда на космическата станция използва постоянен електрически ток, за да предизвика неспонтанна химическа реакция, отделяйки молекулите на кислорода от водорода, което позволява на астронавтите да дишат в космоса.
Двустепенният процес на системата OGA (преобразуване на слънчевата светлина в електричество и след това използване на електричеството за електролитен процес) е скъп, обемист и податлив на повреди, така че може да бъде пречка при дългосрочни космически мисии далеч от Земята. Алтернативен подход, предложен от Бринкерт и колегите му, е да се използват фотоелектрохимични (PEC) устройства вместо фотоелектрически електролизатори.
За разлика от OGA, PEH устройствата ще се основават на едноетапен процес, предназначен да преобразува слънчевата енергия директно в химическа енергия. Полупроводниковите материали ще преобразуват електромагнитното излъчване в кислород и водород, без необходимост от междинно производство на електроенергия.
Изследователската работа създава "теоретични основи за използването на FEH устройства в местообитания на Луната и Марс" и изследва възможността за създаване на FEH машини, специално проектирани за производство на кислород и обработка на въглероден диоксид в тези далечни, извънземни земи.
Фотоелектрохимичният подход изглежда разумен, заключават авторите на статията, въпреки че някои въпроси все още остават отворени. Изследванията на дългосрочната ефективност и „плътността на мощността“ на FEH устройствата все още продължават, докато „използване на ресурсите на място“ (т.е. използване на материали, намерени на Луната или Марс за изграждане на тези FEH машини) и способността да работят в микрогравитация изглежда е по-малък проблем.
Прочетете също:
- ESA показа как тества технологии за събиране на проби от повърхността на Марс
- За мисиите Artemis ще бъде създаден луноход, който ще събира проби и ще прави анализи