Оценена эффективность производства кислорода на Луне и Марсе
Исследователи из Великобритании выяснили, как пониженная гравитация на Луне и Марсе повлияет на эффективность получения кислорода методом электролиза. Результаты работы помогут повысить надежность систем жизнеобеспечения при проектировании пилотируемых космических миссий на другие планеты и спутники.
Для создания пригодных для жизни поселений за пределами Земли необходимо иметь надежный источник кислорода. Он понадобится не только для жизнеобеспечения астронавтов, но и для получения топлива для метан-кислородных двигателей (например, того же Starship Илона Маска). Электролиз давно рассматривают как наиболее привлекательный метод получения кислорода на Луне и Марсе из водного льда, который, как известно, присутствует на поверхности этих тел.
Сам процесс получения кислорода методом электролиза может показаться довольно простым: через электролит (например, лунный или марсианский водный лед) пропускается электрический ток, и в результате проходящих на электродах реакций выделяются кислород и водород. Однако есть тонкость: от того, как ведут себя пузырьки кислорода, образующиеся на электродах, сильно зависит электрохимическая эффективность всего процесса.
В теории при пониженной гравитации пузырьки газа могут дольше оставаться на поверхности электрода и создавать резистивный слой, тем самым снижая эффективность производства кислорода. Группа исследователей из Университета Манчестера и Университета Глазго (Великобритания) решила впервые экспериментально проверить эту гипотезу. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Communications.
Ведущий инженер проекта Гюнтер Джаст (Gunter Just) поясняет: «Мы спроектировали и построили небольшую центрифугу, которая создает различные уровни гравитации, в том числе соответствующие Луне и Марсу, и использовали ее в условиях микрогравитации во время параболического полета, чтобы устранить влияние гравитации Земли».
Согласно результатам исследования, электрохимическая ячейка будет производить на 11% меньше кислорода при работе в условиях лунной гравитации и на 6%, если будет работать при гравитации Марса. Тем не менее этот эффект можно компенсировать, повысив рабочий потенциал электродов, а значит и энергопотребление электролизера, изменив форму или структуру электродов или создав принудительную конвекцию в системе.
«Требуемая дополнительная мощность была более скромной и составляла около 1%, — отметил Джаст. — Эти значения относятся только к небольшой испытательной камере, но демонстрируют, что снижение эффективности в условиях низкой гравитации необходимо учитывать при расчете необходимой мощности или количества произведенного кислорода для системы, работающей на Луне или Марсе».
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Исследователи из США выяснили, что Луна могла возникнуть практически сразу после гигантского столкновения прото-Земли с планетой Тейя, а не собираться месяцами из диска обломков. Ключевым фактором назвали геологический материал пород, который прошлые модели не учитывали.
Птичьи голоса считаются важной частью природного звукового ландшафта, однако одни из них кажутся людям приятными и успокаивающими, а другие — резкими и тревожными. Эксперимент с записями 123 видов показал, что людям больше нравится негромкое и разнообразное пение без очень низких тонов и широких перепадов высоты.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Инженеры компании HONOR выпустили смартфон с кремний-углеродной батареей на 7000 миллиампер-часов, сохранив толщину устройства в пределах 7,8 миллиметра. Разработка доказала, что переход на кремниевые аноды окончательно решил проблему громоздких аккумуляторов высокой емкости.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
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