10

Ж ивотът на Земята се дължи на фотосинтезата – процес на 2,3 милиарда години. Това изключително (и все още неразбрано) явление позволява на растенията и другите организми, да събират слънчева светлина, вода и въглероден диоксид, като след това ги превръщат в кислород и енергия под формата на захар.

Фотосинтезата е толкова неразделна част от функционирането на Земята, че я приемаме за даденост. Но едва когато решихме погледнем към други планети, като места, които да изследваме и, може би, да се установим някой ден, си дадохме сметка колко рядък и ценен е този процес.

Екип от учени проучили, скорошния напредък в създаването на изкуствена фотосинтеза и това може да е ключът към оцеляването и процъфтяването на живота далеч от Земята.

Нуждата от кислород прави пътуването в космоса доста трудно. Ограниченията в горивото намаляват и количеството кислород, което можем да бъде взето, особено когато пътуванията са на дълги разстояния - до Луната и Марс. Еднопосочно пътуване до Марс би отнело нещо от порядъка на две години, което означава, че не може бързо и лесно да се изпратят ресурси от Земята.

Вече е намерен начин за производство на кислород чрез рециклиране на въглероден диоксид, разработен на Международната космическа станция. По-голямата част от кислорода на МКС идва от процес, наречен "електролиза", който използва електричество от слънчевите панели на станцията, за да раздели молекулите на водата на водород и кислород, който астронавтите след това вдишват.

Имат и отделна система, която превръща издишания въглероден диоксид във вода и метан.

Но тези технологии не са особено надеждни и ефективни, освен това са тежки и трудни за поддръжка. Генерирането на кислород, например, изисква около една трета от общата енергия, необходима за работата на цялата система на МКС, поддържаща "контрол на околната среда и живота".

Заради това търсенето на алтернативни системи, които да бъдат използвани при пътувания до Луната и Марс, продължава. Една от възможностите е да се събира слънчева енергия (която е в изобилие в космоса) и директно да се използва за производството на кислород и рециклиране на въглероден диоксид само с едно устройство.

Единственото друго нещо, което може да бъде използвано в такова устройство би била водата, в подобен на фотосинтезата процес. Това ще заобиколи използването на сложните устройства, които изискват двата процеса на събиране на светлина и разделянето на молекулите на водата да са разделени, както е на МКС.

Това е интересно, тъй като може да намали теглото и обема на системата на станцията – ключови критерии при изследване на космоса.

Може да използва допълнителна топлинна енергия, освободена по време на процеса на улавяне на слънчевата енергия директно за катализиране на химичните реакции – като по този начин те се ускоряват. Освен това сложното окабеляване и поддръжка могат да бъдат значително намалени.

Създадена е теоретична рамка за анализиране и прогнозиране на ефективността на такива интегрирани устройства за "изкуствена фотосинтеза", които да бъдат приложени на Луната и Марс.

Вместо хлорофил, който е отговорен за абсорбирането на светлина в растенията и водораслите, тези устройства използват полупроводникови материали, които могат да бъдат покрити директно с прости метални катализатори, поддържащи желаната химическа реакция.

Анализът показва, че тези устройства наистина биха били жизнеспособни и могат да допълнят съществуващите технологии за поддържане на живота използвани на МКС.

Има обаче и други начини. Например, може да се произвежда кислород директно от лунната почва (реголит), но това изисква високи температури, за да сработи.

Устройствата за изкуствена фотосинтеза, от друга страна, работят при стайна температура и при налягане, установено на Марс и Луната. Това означава, че те могат да се използват директно в местообитанията и да използват водата като основен ресурс.

Това е особено интересно, предвид наличието на ледена вода в лунния кратер Шакълтън - място определено за кацане при бъдещи лунни мисии.

Атмосферата на Марс пък се състои от почти 96% въглероден диоксид, който изглежда идеален за устройството за изкуствена фотосинтеза.

Ефективното и надеждно производство на кислород, както и рециклирането на въглероден диоксид на борда на космическите кораби и в местообитанията е огромно предизвикателство, което трябва да бъде решено преди предприемането на дългосрочни, космически мисии.

Така че са необходими още няколко години на интензивни изследвания, за да е възможно използването на тази технология в космоса. Копирането на основните процеси протичащи при фотосинтезата в природата може да ни даде доста предимства, в реализирането на космическите амбиции на човечеството.

Изследването на космоса и нашата бъдеща енергийна икономика имат много сходна дългосрочна цел: устойчивост. Устройствата на изкуствена фотосинтеза може да се превърнат в ключова част от реализирането му.

Коментари 10
Кирилица:
Фонетична
Имате 2000 позволени символа

* Моля, коментирайте конкретната статия и използвайте кирилица! Не се толерират мнения с обидно или нецензурно съдържание, на верска или етническа основа, както и написани само с главни букви!

10 коментара
 
Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни
<p>Бури, сняг и студ сковаха Гърция</p>

Бури, сняг и студ сковаха Гърция

Свят Преди 1 час

Обилен снеговалеж вече е започнал във Флорина, Северна Гърция

<p>Трагедия в Чехия: 6 жертви на пожар</p>

Трагедия в Чехия: 6 жертви на пожар

Свят Преди 2 часа

Пожарникарите са евакуирали около 30 души от ресторанта и съседния жилищен блок

<p>Един загинал и двама ранени при пожари у нас</p>

Един загинал и двама ранени при пожари у нас

България Преди 4 часа

Общо 52 пожара са били потушени за изминалото денонощие

ГКПП "Кулата"

Гърците идват на пазар в България

България Преди 4 часа

Горивата у нас са с по около 1 лев по-евтини

<p>Проходима ли е столицата след обилния сняг</p>

Каква е пътната обстановка в София след обилния сняг

България Преди 5 часа

Общо 170 снегопочистващи машини са извършили обработки с разпръскване на смеси и почистване на сняг на улици и булеварди, стръмни участъци и мостове

<p>Празник е! Ето кой празнува имен ден</p>

Празник е! Ето кой празнува имен ден

България Преди 5 часа

На този ден почитаме светица и светец, роднина на цар Иван Асен II

<p>Българското консулство: &bdquo;Да се молим за Ел Ей&ldquo;</p>

Българското консулство: „Да се молим за Ел Ей“

Свят Преди 5 часа

В българската православна църква в града ще бъде отслужен молебен за дъжд

Жан-Мари Льо Пен

Във Франция погребаха „дявола на републиката“

Свят Преди 6 часа

Сигурността беше засилена, с бариери и десетки полицаи на място

<p>Огненият ад в Лос Анджелис взе още жертви</p>

Огненият ад в Лос Анджелис взе още жертви

Свят Преди 6 часа

Противопожарните кранове в града пресъхнаха, седем съседни щата, федералното правителство на САЩ, както и Канада и Мексико изпратиха помощ

тръмп зеленски

Как реагира Зеленски на обвинението на Тръмп към НАТО за нахлуването на Путин

Свят Преди 6 часа

Наскоро Тръмп заяви, че президентът Джо Байдън е отговорен за нахлуването на Русия

,

Комедия, хорър или драма: Какво казва любимият ви филмов жанр за вас

Любопитно Преди 6 часа

Всеки от нас има лични предпочитания в киното

<p>Опасно време: <span style="color:#ffbc00;">Жълт код</span> за сняг в неделя</p>

Опасно време: Жълт код за сняг в неделя

България Преди 6 часа

Вижте какво ще е времето в следващите няколко дни

<p>Автобус се преобърна на магистрала в Германия, има загинали (СНИМКИ)</p>

Автобус се преобърна на магистрала в Германия, има загинали

Свят Преди 14 часа

Трагедията се разиграла на изход от магистрала А11

<p>Какво се случва със сирийските бежанци в Турция (ВИДЕО)</p>

Какво се случва със сирийските бежанци в Турция

Свят Преди 14 часа

След напускането на Асад около 35 000 сирийци от общо близо четирите милиона, живеещи в Турция, вече са се завърнали в родината си

Осъден на смърт поиска да не се отлага екзекуцията му

Осъден на смърт поиска да не се отлага екзекуцията му

Свят Преди 15 часа

Той е решил да стане донор на бъбреци