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
Кметът на Минерални бани остава под домашен арест

Кметът на Минерални бани остава под домашен арест

България Преди 7 часа

Той е обвинен в участие в организирана престъпна група

<p>Загинали и ранени при&nbsp;въоръжено нападение в бар</p>

Загинали и ранени при въоръжено нападение в бар в Мексико

Свят Преди 9 часа

"Въоръжени лица са влезли в бара, търсейки конкретен човек"

Кремъл: Тези мирни усилия ще бъдат обречени на фиаско

Кремъл: Тези мирни усилия ще бъдат обречени на фиаско

Свят Преди 11 часа

Песков направи коментар, след като Байдън разреши на Украйна да използва далекобойни американски ракети АТАКМС срещу цели в Русия

<p>Страните от НАТО са в &quot;скрита кибервойна&quot;&nbsp;с Русия (ВИДЕО)</p>

Великобритания: Страните от НАТО са в скрита кибервойна с Русия

Свят Преди 12 часа

Трябва да бъдем изключително бдителни, заяви Лиз Кендъл

<p>&quot;Любовта побеждава всичко&quot;</p>

"Любовта побеждава всичко": Украйна с инициатива в помощ на военнослужещите

Свят Преди 12 часа

В инициативата се включват над 60 предприятия

<p>Юрист с коментар за българския проектозакон за чуждестранните агенти</p>

Юрист: Българският проектозакон за чуждестранните агенти граничи с безумие и трябва да бъде спрян

България Преди 12 часа

Това заяви Кирил Коротеев, ръководител на международната практика в правозащитната организация „АГОРА Интернешънъл“

Изоставени в "капан": Конфликтът в Близкия изток повлия на черния пазар

Изоставени в "капан": Конфликтът в Близкия изток повлия на черния пазар

Свят Преди 13 часа

Тези жени не само губят работата си, но и понасят травмата от постоянните ракетни атаки

<p>Какво каза Румен Радев във Виетнам (СНИМКИ/ВИДЕО)</p>

Какво каза Румен Радев във Виетнам

България Преди 13 часа

По време на приема виетнамски граждани изпълниха песни на виетнамски и на български език

<p>На кое място завърши Алберт Попов в слалома в Гургл (СНИМКИ)</p>

Алберт Попов завърши на 18-о място в слалома в Гургл

България Преди 13 часа

Победител в състезанието стана Клеман Ноел

<p>&quot;Сенчеста операция за трафик&quot;: Русия набира стотици йеменски наемници</p>

Русия е наела стотици наемници от Йемен, за да се бият в Украйна

Свят Преди 13 часа

От началото на пълномащабната си инвазия Москва разчита на различни методи за привличане на мигранти

<p>Ето кой помогна на&nbsp;Тръмп&nbsp;да сглоби най-оспорвания кабинет в САЩ (СНИМКИ)</p>

Доналд Тръмп-младши помага на баща си да сглоби най-оспорвания кабинет в САЩ

Свят Преди 14 часа

Младият Тръмп ще дава съвети на баща си в Белия дом

Френският министър на екологичния преход Аниес Пание-Рюнаше

Париж: Споразумението на КОП29 е "разочароващо"

Свят Преди 15 часа

"Текстът за финансите беше приет в обстановка на объркване и е оспорван от множество страни"

.

Трима с опасност за живота след взрив на газова бутилка във Врачанско

България Преди 15 часа

Един от ранените е със 70 процента изгаряния

.

Дядо Ибрям от търговищкото село Макариополско празнува 103-ти рожден ден

България Преди 15 часа

Дълголетникът се отличава като много позитивен и смирен човек