Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Китайские ученые добыли воду из лунного реголита, доставленного на Землю зондом «Чанъэ-5»
Хочется пить, мыться, поливать теплицу и улетать потом домой? Просто добавь жару! Новая методика, предложенная китайскими учеными, позволит добывать жизненно важную жидкость прямо из лунного грунта, даже если концентрация воды в нем минимальна. Ее эффективность успешно проверили на образцах реголита, которые удалось получить в рамках миссии «Чанъэ-5».
Вода неоспоримо важна для любой человеческой деятельности. Мы с ее помощью моемся, готовим пищу и, конечно, употребляем в чистом виде — пьем. Помимо этого живительная влага необходима для множества технологических и медицинских процедур. Наконец, из воды можно сравнительно легко (было бы электричество) получить чрезвычайно эффективную топливную пару для ракетных двигателей: кислород с водородом.
Издревле любые путешествия людей в значительной мере были ограничены доступностью питьевой воды. Если нет возможности пополнить ее запасы по пути, невозможно безопасно идти, ехать, плыть или лететь, дольше, чем позволяет безжалостная математика уравнения «объем бочки деленный на минимальный дневной норматив потребления всеми участниками экспедиции». И космонавтика не исключение, причем взять с собой емкость побольше очень трудно — каждый килограмм полезной нагрузки на счету.
Поэтому любые длительные вояжи в межпланетное пространство или на лишенные воды небесные тела, например Марс и Луну, столь сложны технически. И именно поэтому любые рабочие способы пополнить запасы воды настолько важны для будущего космонавтики. Китайские инженеры и ученые, похоже, произвели небольшую революцию в освоении естественного спутника Земли. Они экспериментально подтвердили, что, используя сравнительно простую технологию, можно легко обеспечить лунную экспедицию местной водой для всех возможных применений в полном объеме.
Наличие воды на Луне — вопрос закрытый, она там есть, только ее очень мало. Среднее содержание H2O и гидроксид-иона (OH—) в лунном реголите варьируется от десяти до тысячи частей на миллион. Проще говоря, в самом оптимистичном случае из тонны местного грунта получится добыть килограмм воды. Предложенная исследователями из Поднебесной методика позволяет превзойти этот показатель в пятьдесят раз. Причем работали они со сравнительно «сухим» реголитом — собранные зондом «Чанъэ-5» образцы имеют всего лишь 283 части воды на миллион.
Дело в том, что большая часть уже обнаруженной на Луне воды вырабатывается прямо в грунте. Солнечный ветер, один из основных компонентов которого — протоны, бомбардирует лунную поверхность. В ней эти протоны «воруют» электроны у попавшихся на пути молекул и превращаются в атомарный водород. Большая его часть сразу улетучивается в космическое пространство, но некоторое количество успевает либо вступить в реакцию, либо остается застрявшим в кристаллической решетке разных минералов.
В первом случае атомарный водород имеет шанс позаимствовать кислород у какого-нибудь оксида и в результате получается гидроксил-ион. Когда он «подхватывает» еще один атом водорода, образуется молекула воды. Поскольку в месте посадки «Чанъэ-5» поверхность сравнительно молодая, в ней накопилось недостаточно много OH— или H2O. Но в нанополостях минералов реголита всегда на порядки больше спрятанного атомарного водорода. Лабораторный анализ показал, что как минимум в выбранных для эксперимента образцах, содержалось примерно 0,56 процента атомарного водорода по массе.
Использовать его для получения воды принципиально очень просто: при нагреве до 1200-1500 градусов атомарный водород отлично восстанавливает оксиды металлов (особенно железа), а побочным продуктом становится вода. Да, температуры высокие, но достижимые, например, с помощью гелиоконцентратора — зеркала, фокусирующего отраженный солнечный свет на малой площади. Такие установки способны сравнительно быстро выпаривать воду из лунного реголита в промышленных масштабах. А отход этого процесса можно будет использовать как строительный материал или сырье для добычи металлов.
Статья с подробным описанием эксперимента, его методики и всестороннего анализа предложенной технологии опубликована в рецензируемом журнале The Innovation. Авторы исследования подсчитали, что из одного грамма реголита, собранного «Чанъэ-5», можно получить 51-76 миллиграммов воды и 157 миллиграммов чистого железа. То есть из одной тонны выходит не менее 50 килограммов питьевой воды. Китайские ученые указывают, что этого хватит на обеспечение жидкостью полусотни лунных колонистов. Хотя норма литр воды на человека выглядит несколько жестокой, опыт NASA показывает: необходимо минимум два, а во время работы в скафандре и того больше (по 240 миллилитров на каждый час работы).
Логично предположить, что в случае более старого реголита или взятого поближе к полюсам выработка воды с тонны породы может быть радикально выше. И это хорошие новости, даже если не получится полностью обеспечить экспедицию за счет местных ресурсов, можно рассчитывать на пополнение запасов и брать с Земли минимальную норму. Вдобавок существует еще лунная вечная мерзлота — подповерхностные слои грунта с повышенным содержанием ледяных кристаллов (порядка 0,1-1 процента по массе), которые находятся в некоторых приполярных регионах. И если учесть все это, будущее экспедиций на Луну выглядит чуть более радужным.
Telegram 
Дзен 
VK Новое исследование показало, что реакция псов на объекты и звуки с ТВ-экранов варьируется в зависимости от характера и психологических особенностей питомцев. По мнению специалистов, знание этих деталей может пригодиться при разработке коррекционных программ для собак с проблемным поведением.
Борщевик занимает почти 300 тысяч гектаров в 39 регионах России. Известно о 12 нижегородцах, восьми петербуржцах и двух москвичах, пострадавших от вредителя этим летом. У некоторых ожоги составляют от 30 до 80% тела. На этой неделе Госдума приняла закон и обязала землевладельцев бороться с этим опасным растением. Но, помимо борщевика, есть и другие часто встречающиеся и почти настолько же токсичные представители флоры, о которых мы почти ничего не знаем. Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.
Полтора десятка лет назад студент из Непала открыл на снимках NASA потоки жидкой воды на четвертой планете. Большинство ученых отреагировало на это с серьезным скепсисом. Одна за одной выходили работы о том, что этого не может быть, ведь давление и температура там слишком низки. Но в новом исследовании показано, почему на самом деле жидкая вода возможна даже в марсианских условиях, то есть открытие потоков там вполне реально.
Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.
В условиях отсутствия связи (шахты, горы, тайга) критически важна надежная передача данных. Ученые Пермского Политеха разработали цифровую радиостанцию, устойчивую к помехам и физическим препятствиям, включая бетонные стены. Устройство передает данные в двух сетях MANET одновременно, обеспечивая скорость до 300 кбит/с (низкоскоростной канал) и 54 Мбит/с (высокоскоростной). Рация работает как ретранслятор и узел сети, что делает ее незаменимой для спасателей, промышленности и туристов. Ключевые преимущества разработки: помехоустойчивость, дальность связи до 30 километров и работа при -25°C до +55 градусов Цельсия.
В Институте искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ предложили новый подход, основанный на современных методах машинного обучения, для определения генетического происхождения человека. Графовые нейросети позволяют с высокой точностью различать даже очень близкие популяции.
Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии