• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10 мая
Василий Парфенов
5
13 373

В лунном грунте найдены катализаторы для «внеземного фотосинтеза» кислорода и топлива

3.2

Китайские исследователи обнаружили в образцах лунного грунта химические вещества, которые можно использовать в качестве катализаторов для выработки углеводородов и кислорода. Потенциально открытие позволит разработать технологический процесс, обеспечивающий будущих колонистов основными ресурсами для проживания на Луне. А также топливом на обратную дорогу.

В лунном грунте найдены катализаторы для «внеземного фотосинтеза» кислорода и топлива
Луноход «Юйту-2» снятый посадочным аппаратом «Чанъэ-4» в январе 2019 года / ©CSNA

Полвека назад человечество осуществило один из самых великих «флаговтыков» в своей истории — люди посетили другое небесное тело. И хотя у программы «Аполлон» были огромные научные результаты, трудно спорить, что в первую очередь это был проект, реализованный ради победы в «Лунной гонке». Будущие миссии к естественному спутнику Земли ставят своей целью подготовку к долгосрочному пребыванию людей на нем. И для этого потребуются технологии, позволяющие использовать ресурсы на месте.

На Луне два наиболее распространенных ресурса — солнечный свет и реголит. Воды в форме льда тоже достаточно, причем не только в навеки затененных кратерах приполярных областей, но и в недрах. Не везти с собой топливо на обратный путь и столь необходимый людям для жизни кислород — отличная идея. Таким образом напрашивается логичный вопрос: как обеспечить их выработку на месте, чтобы ценные килограммы полезной нагрузки потратить на еду и научные приборы?

Вода разлагается на кислород и водород путем электролиза, для которого необходим приток энергии. Ее легко получить из солнечного света. А в качестве горючего вполне подойдет метан. Тем более, что существует сразу несколько хорошо освоенных реакций, позволяющих вырабатывать его из водорода и углекислого газа. В новой научной работе китайские исследователи предлагают замкнутый цикл, который объединяет вместе два вышеописанных процесса. Они называют его «внеземным фотосинтезом». Подробное описание экспериментальной технологии опубликовано в журнале Joule.

Ключевые компоненты «внеземного фотосинтеза» — богатые железом и титаном соединения, обнаруженные учеными в лунном реголите. Его образцы доставил на Землю аппарат «Чанъэ-5» в 2020 году. Исследователи провели ряд экспериментов, показывающих, что эти соединения показывают себя в качестве эффективных катализаторов для электролиза воды, а также фототермического преобразования углекислого газа в метан и метанол.

В лунном грунте найдены катализаторы для «внеземного фотосинтеза» кислорода и топлива
Общая схема «внеземного фотосинтеза» на Луне. Откуда на лунной базе возьмется «Спейс шаттл» в полной стартовой конфигурации с боковыми ускорителями и внешним баком — вопрос открытый / ©https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.04.011

В общих чертах схема всего цикла выглядит следующим образом. Сначала полученную на месте или привезенную с собой воду разлагают на водород и кислород. Первый отправляется далее по технологическому процессу, а второй запасается в качестве окислителя для полета домой и обогащения воздуха на лунной базе. Следующий этап подразумевает фототермическое преобразование углекислого газа и полученного ранее водорода в метанол и метан. Источниками CO2 могут служить как атмосфера жилых модулей, так и сухой лед (предположительно, его на Луне тоже много).

Проще говоря, в идеальном случае будущим строителям лунной базы нужно будет привезти с собой лишь резервный запас воздуха и воды, а также все необходимое оборудование. А основные энергоносители и жизненно необходимые ресурсы люди смогут получить из местных залежей. Причем даже расходные материалы — катализаторы, брать с собой не нужно. Проверить созданную ими технологию китайские ученые планируют в одной из следующих беспилотных миссий к Луне.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 18:14
Александра Медведева

Ученые сравнили экспрессию генов в матках беременных самок млекопитающих различных видов и сопоставили эти данные с положением видов на эволюционном дереве, чтобы проследить историю плаценты. Оказалось, плацента общего предка плацентарных млекопитающих была инвазивная, то есть эмбрион внедрялся вглубь тканей матки, как у современных насекомоядных, летучих мышей, грызунов и обезьян.

Позавчера, 11:13
Елена Дубовик

Необычный телескоп Баксанской нейтринной обсерватории на Кавказе находится под четырехкилометровой горой Андырчи, в глубоких штольнях. Туда никогда не попадают солнечные лучи, что не мешает телескопу «видеть» далекие звезды. Толща горной породы защищает детекторы от внешнего мира, позволяя регистрировать нейтрино — загадочные частицы, которые почти не взаимодействуют с веществом. Кроме космического потока неуловимых нейтрино, ученые обнаруживают в дальних уголках шахт этого телескопа и... необычную жизнь: там ранее неизвестные науке микроорганизмы приспособились к экстремальным условиям. В будущем эти микробы могут оказаться полезными для медицинских и биотехнологических исследований.

Вчера, 20:10
Анна Новиковская

Хотя мы традиционно воспринимаем динозавров как холоднокровных существ, живших в теплом, «парниковом» климате, данные последних лет все чаще переворачивают эту модель с ног на голову. Теперь ученые получили палеоклиматические доказательства того, что империя динозавров, возникшая на границе триасового и юрского периодов, была основана во времена глобального похолодания, а строили ее теплокровные рептилии.

1 июля
Александр Березин

Открытие может иметь значение как для изучения истории Красной планеты, так и для ее будущего освоения.

Позавчера, 11:13
Елена Дубовик

Необычный телескоп Баксанской нейтринной обсерватории на Кавказе находится под четырехкилометровой горой Андырчи, в глубоких штольнях. Туда никогда не попадают солнечные лучи, что не мешает телескопу «видеть» далекие звезды. Толща горной породы защищает детекторы от внешнего мира, позволяя регистрировать нейтрино — загадочные частицы, которые почти не взаимодействуют с веществом. Кроме космического потока неуловимых нейтрино, ученые обнаруживают в дальних уголках шахт этого телескопа и... необычную жизнь: там ранее неизвестные науке микроорганизмы приспособились к экстремальным условиям. В будущем эти микробы могут оказаться полезными для медицинских и биотехнологических исследований.

28 июня
Мария Азарова

Также «на всякий случай» госкорпорация по космической деятельности опубликовала координаты этих «центров» в разных странах.

24 июня
Александр Березин

Новое видео из зоны боевых действий показывает работу систем HIMARS — колесных пусковых установок реактивной артиллерии американского производства. Впрочем, по ряду причин они не смогут оказать заметное влияние на боевые действия. Несмотря на это, их применение может привести к серьезной эскалации конфликта в ином плане.

28 июня
Мария Азарова

Также «на всякий случай» госкорпорация по космической деятельности опубликовала координаты этих «центров» в разных странах.

7 июня
Мария Азарова

Ранее научный руководитель Института космических исследований РАН Лев Зеленый высказал опасение, что одностороннее решение включить телескоп eROSITA на обсерватории «Спектр-РГ» не самым лучшим образом повлияет на имидж России и ее ученых за рубежом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев

10.05.2022
-
0
+
//расходные материалы — катализаторы Отчего катализаторы вдруг стали расходными материалами?
    Потому что они деградируют/засоряются
    +
      ещё комментарии
      10.05.2022
      -
      0
      +
      Тут возникла некоторая неувязка в терминологии. С одной стороны, катализатор, как вещество или соединение, реакцию ускоряет, но сам в ней не расходуется. С другой стороны катализатором называют упаковку этого самого катализирующего вещества, каковая упаковка может прийти в негодность от воздействия сырья, его примесей и/или продуктов реакции. Опять же, есть каталитические яды. Собственно именно из-за этой терминологической неувязки вышеупомянутая мной фраза выглядит неудобовоспринимаемой.
        Если не душнить, разницы нет. Катализатор, как картридж для электролизера содержит соединение-катализатор. Последнее в ходе реакций может необратимо связываться с примесями/загрязнениями. Помимо деградации/загрязнения самого картриджа. Эрго: катализатор -- расходник.
          12.05.2022
          -
          0
          +
          Если не душнить
          Если не что?
          Катализатор, как картридж для электролизера
          Звучит несколько несуразно. Примерно как фраза "У вас ксерокс какой фирмы?".
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: