10

Ж ивотът на Земята се дължи на фотосинтезата – процес на 2,3 милиарда години. Това изключително (и все още неразбрано) явление позволява на растенията и другите организми, да събират слънчева светлина, вода и въглероден диоксид, като след това ги превръщат в кислород и енергия под формата на захар.

Фотосинтезата е толкова неразделна част от функционирането на Земята, че я приемаме за даденост. Но едва когато решихме погледнем към други планети, като места, които да изследваме и, може би, да се установим някой ден, си дадохме сметка колко рядък и ценен е този процес.

Екип от учени проучили, скорошния напредък в създаването на изкуствена фотосинтеза и това може да е ключът към оцеляването и процъфтяването на живота далеч от Земята.

Нуждата от кислород прави пътуването в космоса доста трудно. Ограниченията в горивото намаляват и количеството кислород, което можем да бъде взето, особено когато пътуванията са на дълги разстояния - до Луната и Марс. Еднопосочно пътуване до Марс би отнело нещо от порядъка на две години, което означава, че не може бързо и лесно да се изпратят ресурси от Земята.

Вече е намерен начин за производство на кислород чрез рециклиране на въглероден диоксид, разработен на Международната космическа станция. По-голямата част от кислорода на МКС идва от процес, наречен "електролиза", който използва електричество от слънчевите панели на станцията, за да раздели молекулите на водата на водород и кислород, който астронавтите след това вдишват.

Имат и отделна система, която превръща издишания въглероден диоксид във вода и метан.

Но тези технологии не са особено надеждни и ефективни, освен това са тежки и трудни за поддръжка. Генерирането на кислород, например, изисква около една трета от общата енергия, необходима за работата на цялата система на МКС, поддържаща "контрол на околната среда и живота".

Заради това търсенето на алтернативни системи, които да бъдат използвани при пътувания до Луната и Марс, продължава. Една от възможностите е да се събира слънчева енергия (която е в изобилие в космоса) и директно да се използва за производството на кислород и рециклиране на въглероден диоксид само с едно устройство.

Единственото друго нещо, което може да бъде използвано в такова устройство би била водата, в подобен на фотосинтезата процес. Това ще заобиколи използването на сложните устройства, които изискват двата процеса на събиране на светлина и разделянето на молекулите на водата да са разделени, както е на МКС.

Това е интересно, тъй като може да намали теглото и обема на системата на станцията – ключови критерии при изследване на космоса.

Може да използва допълнителна топлинна енергия, освободена по време на процеса на улавяне на слънчевата енергия директно за катализиране на химичните реакции – като по този начин те се ускоряват. Освен това сложното окабеляване и поддръжка могат да бъдат значително намалени.

Създадена е теоретична рамка за анализиране и прогнозиране на ефективността на такива интегрирани устройства за "изкуствена фотосинтеза", които да бъдат приложени на Луната и Марс.

Вместо хлорофил, който е отговорен за абсорбирането на светлина в растенията и водораслите, тези устройства използват полупроводникови материали, които могат да бъдат покрити директно с прости метални катализатори, поддържащи желаната химическа реакция.

Анализът показва, че тези устройства наистина биха били жизнеспособни и могат да допълнят съществуващите технологии за поддържане на живота използвани на МКС.

Има обаче и други начини. Например, може да се произвежда кислород директно от лунната почва (реголит), но това изисква високи температури, за да сработи.

Устройствата за изкуствена фотосинтеза, от друга страна, работят при стайна температура и при налягане, установено на Марс и Луната. Това означава, че те могат да се използват директно в местообитанията и да използват водата като основен ресурс.

Това е особено интересно, предвид наличието на ледена вода в лунния кратер Шакълтън - място определено за кацане при бъдещи лунни мисии.

Атмосферата на Марс пък се състои от почти 96% въглероден диоксид, който изглежда идеален за устройството за изкуствена фотосинтеза.

Ефективното и надеждно производство на кислород, както и рециклирането на въглероден диоксид на борда на космическите кораби и в местообитанията е огромно предизвикателство, което трябва да бъде решено преди предприемането на дългосрочни, космически мисии.

Така че са необходими още няколко години на интензивни изследвания, за да е възможно използването на тази технология в космоса. Копирането на основните процеси протичащи при фотосинтезата в природата може да ни даде доста предимства, в реализирането на космическите амбиции на човечеството.

Изследването на космоса и нашата бъдеща енергийна икономика имат много сходна дългосрочна цел: устойчивост. Устройствата на изкуствена фотосинтеза може да се превърнат в ключова част от реализирането му.

Коментари 10
Кирилица:
Фонетична
Имате 2000 позволени символа

* Моля, коментирайте конкретната статия и използвайте кирилица! Не се толерират мнения с обидно или нецензурно съдържание, на верска или етническа основа, както и написани само с главни букви!

10 коментара
 
Мъж на смъртен одър: - Жено, да ми кажеш преди да умра децата мои ли са? - Абе да ти кажа, ама ако не умреш?!
Прочети целия
Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни

Последни

„Пътища отвъд границата” в „Темата на NOVA“

„Пътища отвъд границата” в „Темата на NOVA“

България Преди 33 минути

Не пропускайте тази неделя след централната емисия новини

Катастрофа с бременна жена край град Шипка

Катастрофа с бременна жена край град Шипка

България Преди 1 час

Причината за инцидента е отнето предимство

Има ли риск от епидемия от коклюш в Кюстендил?

Има ли риск от епидемия от коклюш в Кюстендил?

България Преди 2 часа

От началото на годината в областта има осем случая на заразени с болестта, като пет от тях са деца

<p>Китай има нова стратегия, за да &quot;печели войни&quot;</p>

"За да печели" войни": Китай създава нови сили за киберзащита

Свят Преди 3 часа

Те са "стратегически клон" на въоръжените сили, заяви говорителят на китайското министерство на отбраната У Цян

Силни взривове отекнаха в Одеса и Черноморск

Силни взривове отекнаха в Одеса и Черноморск

Свят Преди 3 часа

По информация на регионалните приложения в Telegram украинските въоръжени сили са унищожили балистична ракета и дрон

Мъж намушка три жени в Швеция

Мъж намушка три жени в Швеция

Свят Преди 4 часа

Нападателят бе прострелян и задържан от полицаи

Израел заплаши да отмъсти: Изглежда това е бил внимателно планиран военен отговор

Израел заплаши да отмъсти: Изглежда това е бил внимателно планиран военен отговор

Свят Преди 4 часа

Иранските лидери заплашиха с незабавен и силен отговор на всяка израелска атака

<p>&quot;Турция може да бъде балансьор&quot;: Ердоган на посещение в Ирак&nbsp;</p>

Турският президент Ердоган с официална визита в Ирак

Свят Преди 4 часа

На върха на дневния ред на Ердоган в Багдад е осигуряването на подкрепа за Турция за планирана офанзива срещу кюрдската бунтовническа група ПКК

Главчев и посланикът на САЩ у нас обсъдиха 7 и 8 блок на АЕЦ "Козлодуй"

Главчев и посланикът на САЩ у нас обсъдиха 7 и 8 блок на АЕЦ "Козлодуй"

България Преди 4 часа

Проектът е сред основните приоритети в работата на настоящото правителство

Внимание! Жълт код за значителни валежи в събота

Внимание! Жълт код за значителни валежи в събота

България Преди 4 часа

Минималните температури ще бъдат между 2° и 7°

Автобус с българска регистрация катастрофира в Турция

Автобус с българска регистрация катастрофира в Турция

Свят Преди 12 часа

Двама от пострадалите са в тежко състояние

Конгресът на САЩ гласува военната помощ за Украйна

Конгресът на САЩ гласува военната помощ за Украйна

Свят Преди 12 часа

Днес лидерът на Демократическата партия в Сената Чък Шумър каза на сенаторите да бъдат готови за гласуване през уикенда

Армения предава още територия на Азербайджан

Армения предава още територия на Азербайджан

Свят Преди 13 часа

Населените места са били под арменски контрол от началото на 90-те години

Mъж се самозапали пред съда, който гледа делото на Тръмп

Mъж се самозапали пред съда, който гледа делото на Тръмп

Свят Преди 13 часа

Мъжът, който се е самозапали пред сградата на съда в Манхатън, е в критично състояние

Втори май ще е неучебен за всички училища

Втори май ще е неучебен за всички училища

България Преди 14 часа

Цоков: Решението беше взето след диалог с всички заинтересовани страни