След малко повече от десетилетие, НАСА за първи път планира

След малко повече от десетилетие, НАСА за първи път възнамерява да изпрати астронавти на Марс. Тази задача ще се основава на десетилетия роботизирани проучвания, ще събира проби от повърхността и ще ги връща на Земята за разбор.

Като се има поради голямото разстояние, всяко деяние на марсианската повърхнина ще би трябвало да бъде оптимално самоосигурявано, което значи да се доставят с каквото могат на място.

Това включва потреблението на локалната вода за основаване на кислороден газ, питейна вода и ракетно гориво, което съставлява предизвикателство, като се има поради, че всяка течна вода евентуално ще бъде солена.

За благополучие екип от откриватели от инженерното учебно заведение McKelvey от Вашингтонския университет в Сейнт Луис (WUSTL) сътвори нов вид електролизна система, която може да трансформира солената вода в използваеми артикули, като в същото време е компактна и лека.

Екипът е управителен от Виджай Рамани, Реймънд Х. Виткоф, почитан академични професор в катедрата по енергетика, околна среда и химическо инженерство (ЕИОЕ) на WUSTL. Към тях се причислиха Пралай Гайен и Шрихари Санкарасубраманян, двама откриватели от Центъра за слънчева сила и предпазване на сила (SEES) в WUSTL.

Изобретеният нов инструмент е в сходство с уговорката на НАСА за технологиите за потребление на ресурсите на място (ISRU), което ще разреши на бъдещите задачи да бъдат по-малко подвластни от доставяне от Земята.

Това също е в сходство с уговорката на НАСА и други галактически организации за понижаване на разноските за изстрелване на потребни товари в космоса, защото е по-ефективен и стилен от актуалните системи за електролиза.

Традиционните електролизатори разчитат на електричество и горивни кафези, направени от електролит, с цел да разграждат химичните съединения и да ги рекомбинират, с цел да основат нови.

Марсоходът Perseverance (който ще дойде на Марс до 18 февруари 2021 г.) прави опит, прочут като Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE), който ще разчита на твърда оксидна електролизна клетка (SOEC) за събиране на кислороден газ от атмосферния въглероден диоксид ( CO2).

Водните електролизатори употребяват сходен развой, с цел да разделят химически водата и да създават кислороден газ (O2) и водороден газ (H2), като последният може да се употребява за основаване на течен водород или хидразиново гориво (N2H4).

За страдание тези принадлежности не могат да работят със саламура и са лимитирани до пречистена, дейонизирана вода. Единственият различен вид е авансово да се в профил солта, което изисква прибавяне на обезсолител.

Разчитайки на нов метод, екипът на WUSTL съумява да сътвори първия електролизатор, който може да работи със солени води, които са постоянно срещани на Марс. Както сподели Рамани в обявата на WUSTL:

„ Нашият нов солен електролизатор включва оловен рутенатен пирохлорен анод, създаден от нашия екип дружно с платина върху въглероден катод. Тези деликатно проектирани съставни елементи, съчетани с оптималното потребление на обичайните правила на електрохимичното инженерство, осигуриха тази висока продуктивност. “

Марсианските саламури са доказани през последните години от задачи като Pheonix Mars Lander, които взеха проби от марсианска почва през 2008 година и откриха високи равнища на сол след разтопяване на леда.

По същия метод сондата на ЕКА на Mars Express откри няколко подземни източника на вода, които остават в течно положение заради съществуването на магнезиев перхлорат.

Поради тези аргументи система, която може да работи със солена вода (макар и да не разчита на спомагателен инструмент за обезсоляване), може доста да усъвършенства интервенциите на ISRU на Марс и други дестинации.

Както изясни Санкарасубраманян, тяхната система е освен подобаваща за работа с марсианска вода, само че в действителност работи по-добре с нея:

„ Парадоксално е, че разтвореният перхлорат във водата, по този начин наречените примеси, в действителност оказват помощ в среда като тази на Марс. Те предотвратяват замръзването на водата, а също по този начин усъвършенстват работата на електролизерната система, като понижават електрическото противодействие. “

Въз основа на предходни проби от техници в Масачузетския софтуерен институт (MIT), електролизаторът MOXIE сподели, че може да създава до 10 g / час кислороден газ, употребявайки мощ от 300 вата.

За съпоставяне, инструментът, който Рамани и сътрудниците му създадоха, съумя да създаде до 250 g / час кислороден газ, употребявайки същото количество сила (да не приказваме за съпътстващия водороден газ).

В допълнение, системата действа при симулирани марсиански условия – доста ниско въздушно налягане и температури до -36C, както и при сходни на Земята условия.

„ Нашият марсиански солен електролизатор коренно трансформира логистичния разбор на задачите до Марс и отвън него “, добави Рамани.

„ Тази технология е еднообразно потребна и на Земята, където отваря океаните като жизнерадостен източник на О2 и гориво. “
Пралай Гайен, от групата на Рамани, прибавя:

„ След като демонстрирахме тези електролизатори при взискателни марсиански условия, имаме намерение да ги разгърнем и при доста по-меки условия на Земята, с цел да използваме солените водни храни за производството на водород и О2, да вземем за пример посредством електролиза на морската вода. “

На Земята електролизаторите с морска вода могат да се употребяват да вземем за пример на борда на подводници, с цел да разрешат продължителни дълбоководни задачи.

Това също може да разреши доста разширение в производството на различни горива, където електролизаторите могат да основават водородни горивни кафези от морска вода (които разчитат на водороден газ и кислороден газ за генериране на електричество).

Тази публикация в началото е оповестена от Universe Today.

Инфо: learning-mind.com.