Как да произвеждаме кислород на Луната
Вътре в гигантска сфера инженерите преглеждаха оборудването си. Пред тях се издигаше сребристо железно приспособление, обгърнато с разноцветни жици - кутия, която се надяват един ден да създава О2 на Луната.
След като екипът напусна сферата, опитът стартира. Подобната на кутия машина в този момент поглъщаше дребни количества прашен реголит - примес от прахуляк и остри песъчинки с химически състав, имитиращ същинската лунна почва.
Скоро този реголит се трансформира в глоп. Слой от него се нагрява до температури над 1650 C. И с прибавянето на някои реагенти, кислород-съдържащите молекули започнаха да излизат на открито.
„ Вече сме тествали всичко, което можем на Земята. Следващата стъпка е да отидем на Луната “, споделя Брант Уайт, програмен управител в частната компания Sierra Space.
Експериментът на Сиера Спейс се развива в галактическия център Джонсън на НАСА това лято. Това надалеч не е единствената сходна технология, върху която работят откривателите, защото те създават системи, които биха могли да доставят астронавтите, живеещи в бъдеща лунна база.
Тези астронавти ще се нуждаят от О2, с цел да дишат, само че и с цел да създават ракетно гориво за галактическите кораби, които могат да започват от Луната и да се насочат към по-далечни дестинации - в това число Марс.
На жителите на лунната база може да им е нужен и метал, който може да се добива от сивите прахообразни парчета, които покриват лунната повърхнина.
Много зависи от това дали ще успеем да изградим реактори, които да могат да извличат тези запаси дейно или не.
How to make oxygen on the moon
— BBC News (UK) (@BBCNews)
„ Това би могло да спести милиарди долари от разноските за задачите “ , споделя Уайт, като изяснява, че алтернативата - да се доставят доста О2 и авариен метал на Луната от Земята - би била сложна и скъпа.
За благополучие лунният реголит е цялостен с железни оксиди. Но до момента в който на Земята науката за добиване на О2 от железни оксиди да вземем за пример е добре позната, на Луната това е доста по-трудно. Не на последно място поради изискванията.
Огромната сферична камера, в която Сиера Спейс организира тестванията през юли и август тази година, сътвори вакуум и симулира лунни температури и налягане.
Компанията твърди, че е трябвало да усъвършенства работата на машината с течение на времето, с цел да може тя да се оправи по-добре с извънредно назъбената и абразивна конструкция на самия реголит.
„ Тя попада на всички места, износва всевъзможни механизми “, споделя Уайт.
А единственото, извънредно значимо нещо, което не може да се тества на Земята или даже в орбита към нашата планета, е лунната гравитация - която е почти една шеста от земната. Възможно е Сиера Спейс да тества системата си на Луната едвам през 2028 година или по-късно, като употребява същински реголит в условия на ниска гравитация.
Гравитацията на Луната може да се окаже същински проблем за някои технологии за добиване на О2, в случай че инженерите не го плануват, споделя Пол Бърк от университета „ Джон Хопкинс “.
How to make oxygen on the moon
By Chris Baraniuk
— Lucas Samuel (@LucasSa54749430)
През април той и сътрудниците му разгласиха публикация, в която в детайли разказват резултатите от компютърни симулации, които демонстрират по какъв начин един друг развой на добиване на О2 може да бъде възпрепятстван от относително слабата гравитация на Луната. Процесът, който се изследва тук, е електролиза на разтопен реголит, при който се употребява електричество за разединение на лунни минерали, съдържащи О2, с цел да се извлече кислородът непосредствено.
Проблемът е, че сходна технология работи посредством формиране на мехурчета О2 на повърхността на електродите надълбоко в самия разтопен реголит.
„ Той е с консистенцията, да речем, на мед. Той е доста, доста вискозен. Тези мехурчета няма да се издигат толкоз бързо - и в действителност може да се забави отделянето им от електродите “ , споделя доктор Бърк.
Може да има способи да се избегне това. Един от тях е да се вибрира устройството за произвеждане на О2, което може да освободи мехурчетата.
Изключително гладките електроди може да улеснят отделянето на кислородните мехурчета. Д-р Бърк и сътрудниците му работят по сходни хрумвания.
Технологията на Sierra Space, карботермичен развой, е друга. В техния случай, когато в реголита се образуват мехурчета, съдържащи О2, те се образуват свободно, а не на повърхността на електрода. Това значи, че има по-малък късмет те да залепнат, споделя господин Уайт.
Подчертавайки смисъла на кислорода за бъдещите лунни експедиции, доктор Бърк пресмята, че дневно един астронавт би се нуждаел от количеството О2, съдържащо се в към два или три кг реголит, според от физическото положение и равнището на интензивност на астронавта.
Системите за поддържане на живота в лунната база обаче евентуално ще рециклират кислорода, издишан от астронавтите. Ако това е по този начин, няма да е належащо да се преработва толкоз доста реголит, с цел да се поддържа живота на лунните поданици.
Д-р Бърк добавя, че същинското приложение на технологиите за добиване на О2 е в обезпечаването на окислител за ракетните горива, което може да разреши амбициозни галактически проучвания.
Очевидно е, че колкото повече запаси могат да бъдат създадени на Луната, толкоз по-добре.
Системата на Сиера Спейс изисква прибавянето на известно количество въглерод, макар че съгласно компанията тя може да рециклира по-голямата част от него след всеки цикъл на произвеждане на О2.
Заедно с сътрудниците си Палак Пател, докторант в Масачузетския софтуерен институт, предлага пробна система за електролиза на разтопен реголит за добиване на О2 и метал от лунната почва.
„ Наистина гледаме на това от позиция на: „ Да се опитаме да сведем до най-малко броя на задачите за презареждане “ , споделя тя.
При проектирането на своята система госпожа Пател и нейните сътрудници се занимават с казуса, разказан от доктор Бърк: че ниската гравитация може да попречи на отделянето на мехурчетата О2, които се образуват върху електродите. За да се опълчват на това, те употребяват „ соникатор “, който взривява мехурчетата със звукови талази, с цел да ги в профил.
Пател споделя, че бъдещите машини за рандеман на запаси на Луната биха могли да извличат желязо, исполин или литий от реголита, да вземем за пример. Тези материали биха могли да оказват помощ на астронавтите, живеещи на Луната, да изработят 3D-принтирани аварийни елементи за лунната си база или аварийни съставни елементи за развалени галактически кораби.
Полезността на лунния реголит не стопира дотук. Г-жа Пател отбелязва, че в обособени опити тя е разтопила симулиран реголит в корав, мрачен, сходен на стъкло материал.
Тя и сътрудниците ѝ са разкрили по какъв начин да трансфорат това вещество в здрави, кухи тухли, които биха могли да бъдат потребни за построяването на структури на Луната - да вземем за пример величествен черен монолит. Защо не?
Не пропускайте най-важните вести - последвайте ни в
След като екипът напусна сферата, опитът стартира. Подобната на кутия машина в този момент поглъщаше дребни количества прашен реголит - примес от прахуляк и остри песъчинки с химически състав, имитиращ същинската лунна почва.
Скоро този реголит се трансформира в глоп. Слой от него се нагрява до температури над 1650 C. И с прибавянето на някои реагенти, кислород-съдържащите молекули започнаха да излизат на открито.
„ Вече сме тествали всичко, което можем на Земята. Следващата стъпка е да отидем на Луната “, споделя Брант Уайт, програмен управител в частната компания Sierra Space.
Експериментът на Сиера Спейс се развива в галактическия център Джонсън на НАСА това лято. Това надалеч не е единствената сходна технология, върху която работят откривателите, защото те създават системи, които биха могли да доставят астронавтите, живеещи в бъдеща лунна база.
Тези астронавти ще се нуждаят от О2, с цел да дишат, само че и с цел да създават ракетно гориво за галактическите кораби, които могат да започват от Луната и да се насочат към по-далечни дестинации - в това число Марс.
На жителите на лунната база може да им е нужен и метал, който може да се добива от сивите прахообразни парчета, които покриват лунната повърхнина.
Много зависи от това дали ще успеем да изградим реактори, които да могат да извличат тези запаси дейно или не.
How to make oxygen on the moon
— BBC News (UK) (@BBCNews)
„ Това би могло да спести милиарди долари от разноските за задачите “ , споделя Уайт, като изяснява, че алтернативата - да се доставят доста О2 и авариен метал на Луната от Земята - би била сложна и скъпа.
За благополучие лунният реголит е цялостен с железни оксиди. Но до момента в който на Земята науката за добиване на О2 от железни оксиди да вземем за пример е добре позната, на Луната това е доста по-трудно. Не на последно място поради изискванията.
Огромната сферична камера, в която Сиера Спейс организира тестванията през юли и август тази година, сътвори вакуум и симулира лунни температури и налягане.
Компанията твърди, че е трябвало да усъвършенства работата на машината с течение на времето, с цел да може тя да се оправи по-добре с извънредно назъбената и абразивна конструкция на самия реголит.
„ Тя попада на всички места, износва всевъзможни механизми “, споделя Уайт.
А единственото, извънредно значимо нещо, което не може да се тества на Земята или даже в орбита към нашата планета, е лунната гравитация - която е почти една шеста от земната. Възможно е Сиера Спейс да тества системата си на Луната едвам през 2028 година или по-късно, като употребява същински реголит в условия на ниска гравитация.
Гравитацията на Луната може да се окаже същински проблем за някои технологии за добиване на О2, в случай че инженерите не го плануват, споделя Пол Бърк от университета „ Джон Хопкинс “.
How to make oxygen on the moon
By Chris Baraniuk
— Lucas Samuel (@LucasSa54749430)
През април той и сътрудниците му разгласиха публикация, в която в детайли разказват резултатите от компютърни симулации, които демонстрират по какъв начин един друг развой на добиване на О2 може да бъде възпрепятстван от относително слабата гравитация на Луната. Процесът, който се изследва тук, е електролиза на разтопен реголит, при който се употребява електричество за разединение на лунни минерали, съдържащи О2, с цел да се извлече кислородът непосредствено.
Проблемът е, че сходна технология работи посредством формиране на мехурчета О2 на повърхността на електродите надълбоко в самия разтопен реголит.
„ Той е с консистенцията, да речем, на мед. Той е доста, доста вискозен. Тези мехурчета няма да се издигат толкоз бързо - и в действителност може да се забави отделянето им от електродите “ , споделя доктор Бърк.
Може да има способи да се избегне това. Един от тях е да се вибрира устройството за произвеждане на О2, което може да освободи мехурчетата.
Изключително гладките електроди може да улеснят отделянето на кислородните мехурчета. Д-р Бърк и сътрудниците му работят по сходни хрумвания.
Технологията на Sierra Space, карботермичен развой, е друга. В техния случай, когато в реголита се образуват мехурчета, съдържащи О2, те се образуват свободно, а не на повърхността на електрода. Това значи, че има по-малък късмет те да залепнат, споделя господин Уайт.
Подчертавайки смисъла на кислорода за бъдещите лунни експедиции, доктор Бърк пресмята, че дневно един астронавт би се нуждаел от количеството О2, съдържащо се в към два или три кг реголит, според от физическото положение и равнището на интензивност на астронавта.
Системите за поддържане на живота в лунната база обаче евентуално ще рециклират кислорода, издишан от астронавтите. Ако това е по този начин, няма да е належащо да се преработва толкоз доста реголит, с цел да се поддържа живота на лунните поданици.
Д-р Бърк добавя, че същинското приложение на технологиите за добиване на О2 е в обезпечаването на окислител за ракетните горива, което може да разреши амбициозни галактически проучвания.
Очевидно е, че колкото повече запаси могат да бъдат създадени на Луната, толкоз по-добре.
Системата на Сиера Спейс изисква прибавянето на известно количество въглерод, макар че съгласно компанията тя може да рециклира по-голямата част от него след всеки цикъл на произвеждане на О2.
Заедно с сътрудниците си Палак Пател, докторант в Масачузетския софтуерен институт, предлага пробна система за електролиза на разтопен реголит за добиване на О2 и метал от лунната почва.
„ Наистина гледаме на това от позиция на: „ Да се опитаме да сведем до най-малко броя на задачите за презареждане “ , споделя тя.
При проектирането на своята система госпожа Пател и нейните сътрудници се занимават с казуса, разказан от доктор Бърк: че ниската гравитация може да попречи на отделянето на мехурчетата О2, които се образуват върху електродите. За да се опълчват на това, те употребяват „ соникатор “, който взривява мехурчетата със звукови талази, с цел да ги в профил.
Пател споделя, че бъдещите машини за рандеман на запаси на Луната биха могли да извличат желязо, исполин или литий от реголита, да вземем за пример. Тези материали биха могли да оказват помощ на астронавтите, живеещи на Луната, да изработят 3D-принтирани аварийни елементи за лунната си база или аварийни съставни елементи за развалени галактически кораби.
Полезността на лунния реголит не стопира дотук. Г-жа Пател отбелязва, че в обособени опити тя е разтопила симулиран реголит в корав, мрачен, сходен на стъкло материал.
Тя и сътрудниците ѝ са разкрили по какъв начин да трансфорат това вещество в здрави, кухи тухли, които биха могли да бъдат потребни за построяването на структури на Луната - да вземем за пример величествен черен монолит. Защо не?
Не пропускайте най-важните вести - последвайте ни в
Източник: vesti.bg
КОМЕНТАРИ