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
 
Мъж и жена се карат. Жената: - Божеее вземи ме... Мъжът: - Аааа не е той будала като мене...
Прочети целия
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
Испанският град Пайпорта след наводнението

Британец разказва за ужаса в Испания: Чувах предсмъртните писъци на съседите

Свят Преди 3 минути

Седмица след началото на бедствието, испанският град изглежда като сцена от апокалиптичен филм на ужасите

Русия изстреля ракета "Союз" с два спътника

Русия изстреля ракета "Союз" с два спътника

Свят Преди 10 минути

Всеки от двата сателита тежи по 430 кг и ще работи в орбита на височина от около 820 км

След арестите в Петрич: Решават на колко от задържаните да повдигнат обвинение

След арестите в Петрич: Решават на колко от задържаните да повдигнат обвинение

България Преди 1 час

По случая е образувано досъдебно производство в Софийската градска прокуратура

Шофьор заби автомобила си в стълб и загина на място

Шофьор заби автомобила си в стълб и загина на място

България Преди 1 час

Инцидентът е станал във Варна

Как функционира системата на Избирателната колегия в САЩ

Как функционира системата на Избирателната колегия в САЩ

Свят Преди 2 часа

Може ли кандидатът, спечелил народния вот, да загуби изборите?

Племето на Дръзките се разпадна в “Игри на волята”

Племето на Дръзките се разпадна в “Игри на волята”

Любопитно Преди 2 часа

Червените плениха Гешев и Магдалена, а Калоян и Борисенко се присъединяват към Силните

"Всеки глас е от значение": Камала Харис с последен предизборен митинг

"Всеки глас е от значение": Камала Харис с последен предизборен митинг

Свят Преди 2 часа

Финалното събитие беше с участието на много американски звезди

Пускат движението по част от бул. "Сливница" в София

Пускат движението по част от бул. "Сливница" в София

България Преди 2 часа

Продължава работа по реконструкцията на ул.“Опълченска“ в участъка между бул.“Сливница“ и бул.“Тодор Александров“

Изслушват Екатерина Захариева в Брюксел

Изслушват Екатерина Захариева в Брюксел

Свят Преди 2 часа

За да бъде одобрена кандидатурата ѝ, тя трябва да получи 2/3 от гласовете

.

След години на върха: Макс най-накрая е детрониран като най-популярното име на куче

Любопитно Преди 2 часа

За 2022 г. и 2023 г. най-популярното мъжко куче беше Макс, но сега царуването на популярното име като номер едно приключи.

Снимката е илюстративна

Бурята "Рафаел" набира скорост, насочва се към Ямайка и Куба

Свят Преди 3 часа

Прогнозираната максимална скорост на вятъра е до 160 км/час

Пентагонът: В Русия има до 12 000 севернокорейски военнослужещи

Пентагонът: В Русия има до 12 000 севернокорейски военнослужещи

Свят Преди 3 часа

"Проучват се" съобщенията за предполагаеми бойни операции

,

Риба-призрак е забелязана 20 години, след като е мислена за изчезнала

Любопитно Преди 3 часа

Първоначалното изчезване на рибата все още поражда по-голяма загриженост за бъдещето на други мигриращи видове

,

Времето във вторник: Остава слънчево, но студено

България Преди 3 часа

Дневните температури ще се понижат и максималните ще бъдат между 10° и 15°, за София - около 12°

Зеленски: Русия разположи 11 000 севернокорейски войници

Зеленски: Русия разположи 11 000 севернокорейски войници

Свят Преди 11 часа

Русия се опитва да изгони украинските сили от тази граничеща с Украйна територия