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.

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
Един от петимата арестувани до военна база в Англия е подал сигнал

Един от петимата арестувани до военна база в Англия е подал сигнал

България Преди 8 часа

Иран отрича каквато и да е връзка със случая

Чехия ще изпрати две бригади в Балтика при руска атака

Чехия ще изпрати две бригади в Балтика при руска атака

Свят Преди 9 часа

Бабиш заяви, че същото ще направи и Полша

Ще обезщетят ли клиенти, извънредна проверка в „Топлофикация София“

Ще обезщетят ли клиенти, извънредна проверка в „Топлофикация София“

България Преди 12 часа

При предишната КЕВР задължи „Топлофикация София“ да изплати неустойки на 6197 клиенти

Арестуваха пилота, обявен за терорист след опита да разбие самолета за Израел

Арестуваха пилота, обявен за терорист след опита да разбие самолета за Израел

Свят Преди 12 часа

Оманският гражданин бе задържан в Саудитска Арабия, след като намушка капитана в опит да разбие лайнера със 174 души на борда. Израелски пътници го неутрализираха във въздуха, а Тел Авив поиска пълна забрана за полетите на авиокомпанията

Русия е планирала убийството на Каспаров и други дисиденти това лято в САЩ

Русия е планирала убийството на Каспаров и други дисиденти това лято в САЩ

Свят Преди 12 часа

Американската прокуратура обвинява петима членове на мрежа, свързана с руското разузнаване, която е опитвала да извърши няколко убийства, включително в Литва

Три танкера са ударени в Ормузкия проток

Три танкера са ударени в Ормузкия проток

Свят Преди 12 часа

Ормузкият проток е в центъра на конфликта между САЩ и Иран

<p>Началникът на отбраната е подал оставка</p>

Началникът на отбраната адмирал Емил Ефтимов е подал оставка

България Преди 12 часа

Той е получил и всички отличия и награди, съответстващи на званието му

България поиска последните 1,823 млрд. евро по Плана за възстановяване

България поиска последните 1,823 млрд. евро по Плана за възстановяване

Парите ни Преди 13 часа

Европейската комисия ще оцени до два месеца дали са изпълнени последните 59 етапа и цели

Учени в Китай възстановиха лицето на мъж, живял преди 8000 години

Учени в Китай възстановиха лицето на мъж, живял преди 8000 години

Любопитно Преди 13 часа

Научният екип съчета физическата антропология с високопрецизни 3D технологии, за да пресъздаде облика на праисторически жител от неолитния обект Цзяху

България пое още 2,25 млрд. евро дълг, общо 6,5 млрд. евро от началото на годината

България пое още 2,25 млрд. евро дълг, общо 6,5 млрд. евро от началото на годината

Парите ни Преди 13 часа

Поръчките от инвеститори надхвърлиха 5,5 млрд. евро, а доходността по трите емисии е между 4,235% и 5,325%

Испанският шаман, обвинен за дрога край Калофер, остава в ареста

Испанският шаман, обвинен за дрога край Калофер, остава в ареста

България Преди 13 часа

Обвиняемият: В сърцето си се чувствам невинен и свободен

,

Телефоните - новите цигари: Заведения започнаха война срещу екраните по време на вечеря

Любопитно Преди 13 часа

Световна тенденция завладява заведенията в САЩ и Европа. Ресторанти и барове заключват смартфоните на клиентите си или предлагат безплатно вино, за да върнат живия разговор на масата

Русия предупреди НАТО, че може да употреби ядрено оръжие

Русия предупреди НАТО, че може да употреби ядрено оръжие

Свят Преди 13 часа

За първи път от Студената война насам Русия ни заплашва по този начин

Сър Ранулф Файнс през 2022 г.

Отвлякоха ли легендата? Сър Ранулф Файнс се завърна у дома след тайни премествания

Свят Преди 13 часа

Вестник „Таймс“ съобщи, че се смята, че сър Ранулф се е върнал в дома си в Шропшър, като изданието посочва, че разполага с видеокадри, показващи как изследователят се разхожда с проходилка около имота

Израелският премиер Бенямин Нетаняху

Предупрежденията преди 7 октомври заплашват предизборната кампания на Нетаняху

Свят Преди 14 часа

Нетаняху е подложен на продължаващ натиск заради твърденията за отправени предупреждения преди нападението на „Хамас“, докато октомврийските избори наближават

Български банки с 1,4 млрд. евро печалба за осем месеца

Български банки с 1,4 млрд. евро печалба за осем месеца

Парите ни Преди 14 часа

Кредитите за домакинствата продължават да растат, а депозитите им също се увеличават