Hur kommer vi att andas på Mars?
NASA:s framtida uppdrag kan ta ungefär fem år att slutföra. Forskare planerar
Organisationen skapade Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE). Systemet testas på Mars Perseverance rover, som lanserades i juli.
Enheten omvandlar koldioxid, vilket utgör96 % av den röda planetens atmosfär är syre. På Mars utgör syre endast 0,13 % av atmosfären, medan jordens atmosfär innehåller 21 %. Faktum är att systemet fungerar som träd - drar in Marsluft med en pump och separerar sedan två syreatomer från varje koldioxid (CO2)-molekyl.
Experter från University of Washington har föreslagit en annan metod som kompletterar MOXIE. Deras teknik gör det möjligt att utvinna syre från saltsjöar på Mars.
Den experimentella tekniken föreslogs av professornVijay Ramani. Det handlar om att använda en helt annan resurs. Vi pratar om saltvatten från sjöar som ligger under Mars yta. Det mesta av vattnet som finns på Mars är is, både vid polerna och på planetens mittbreddgrader.
Enligt Ramanis teknik tar enheten vatten och delar det i väte och syre. En relaterad studie av professorn och hans kollegor publicerades i tidskriften PNAS.
Utvecklingsteamet testar för närvarande en litenversion av MOXIE. Detta kommer att hjälpa forskare att lära sig hur en rad miljöfaktorer, inklusive dammstormar, vindar och sand och temperaturen på koldioxid, kan påverka båten. Ett system i full skala kommer att vara något större än en hushållspanna. Dess vikt kommer att vara cirka 1000 kg.
Är det också möjligt på månen?
Förmodligen ja, för, som det visade sig, innehåller månjorden en enorm mängd syre. Forskning visar att cirka 45 % av vikten av damm och stenar är rent syre.
Ett team av forskare från Metalysis och University of Glasgowföreslår att man återvinner månjord, vars bieffekt kommer att vara järn och andra metallpulver. Det rapporteras att utvinning av eget syre kommer att påskynda skapandet av en koloni på månen och också förenkla leveransen av nyttolaster till kolonisterna.
Det noteras att materialet i månytannästan hälften består av syre. Forskare var de första som visade en lämplig metod för att isolera det: de lyckades uppnå ett utbyte på nästan 100% av grundämnet, och den återstående produkten var en legering av metaller, det vill säga också en värdefull resurs.
Producerat syre kan blandas med andra gaser,för att göra det andas. Syre kan också användas som bränsle och månen som en språngbräda för djuputforskning av rymden. Det resulterande järnet är trots allt lätt att anpassa för konstruktion. Dessa och många faktorer har intresserat ESA-experter, tack vare vilka forskare kommer att få nödvändig finansiering för de kommande nio månaderna.
Den nya metoden ger tillgång till snabboch ekonomisk produktion av syre som är nödvändig för att upprätthålla liv på månen. Dessutom kan metallen som erhålls som ett resultat av reaktionen användas för produktion på plats.
Kan du få syre på andra planeter?
I en artikel publicerad i Nature Astronomy 12Februari 2018 Mendillo, docent i astronomi Paul Withers och doktor Pavel Dalba erbjuder en titt på exoplanets jonosfär - ett tunt övre lager av atmosfären som är full av partiklar. Hitta syrejoner i den - och du hittar liv. Livet är åtminstone i den form vi känner till det.
Genom hela mänsklighetens historiacivilisationen, kom vi aldrig till botten med att överväga universums beboelighet förrän de senaste 15 åren, när vi kunde se planeter runt andra stjärnor. Och nu är vi i ett sådant skede av att lösa problemet att vi måste komma med idéer om hur man exakt kan upptäcka liv utanför jorden. Det här kommer att bli en fantastisk intellektuell tävling.
John Clark, professor i astronomi vid Boston University, chef för Center for Space Physics
Deras arbete började när Mendillo och Wietersfått ett bidrag från National Science Foundation (NSF) för att jämföra alla planetariska jonosfärer i solsystemet. (Det finns på alla planeter utom Merkurius, som är så nära solen att dess atmosfär är helt frånvarande.)
Samtidigt arbetade teamet också med uppdragetNASA MAVEN försöker förstå hur molekylerna som utgjorde Mars jonosfär flydde från den planeten. Sedan början av rymdåldern har forskare förstått att planetära jonosfärer är väldigt olika, och ett team av forskare fokuserade sin uppmärksamhet på varför det var så, och varför jordens jonosfär var så olik andra.
Medan andra planeter fyller sinajonosfär med komplexa laddade molekyler som härrör från koldioxid eller väte, håller jordens jonosfär sin sammansättning ganska enkel, mestadels med syre som fyller utrymmet. Och detta syre är en speciell typ av syre - enstaka atomer med en positiv laddning.
De flesta planeterna i vårt solsystemhar lite syre i atmosfären, men jorden har mycket av det, cirka 21%. Detta beror på det faktum att så många organismer är upptagna med att omvandla ljus, vatten och koldioxid till socker och syre - en process som kallas fotosyntes och det har hänt på jorden under de senaste 3,8 miljarder åren.
- Venus
Liksom jorden har Venus en stor järnkärna och en stenig silikatmantel, och dess skorpa, analogt med vår planet, är basaltisk.
Det finns dock inget syre på Venus - 96%atmosfären består av koldioxid och svavelsyra regnar på ytan flera gånger om dagen. Det är osannolikt att minst en organism som är känd för vetenskapen kommer att leva under sådana förhållanden i mer än några sekunder, och teknik - mer än några timmar.
- Jupiter
Europa är Jupiters sjätte satellit och enen av de största satelliterna i solsystemet. Den jovianska månen intresserar forskare eftersom den är en av de himlakroppar som liv potentiellt skulle kunna existera på. Europas yta är täckt med ett flera kilometer tjockt lager av is, under vilket det finns ett flytande vattenhav på cirka 160 kilometer djup. För att stora livsformer som liknar dem på jorden ska utvecklas i havet måste syre lösas i vattnet. Men detta element kan inte penetrera istäcket.
Forskare har föreslagit en mekanism som förklararhur stora mängder O2 kan fångas under isen. Syre bildas på Europas yta när en ström av högenergipartiklar från rymden bombarderar isen och skapar högenergiformer av syre som kan reagera med många ämnen.
Forskare har föreslagit att syreinnehållandeföreningar tränger in i havet när isskorpan rör sig, vilket uppstår på grund av tidvatteneffekten av Jupiter. Isfragment på vars yta bildas aktivt syre går ner i djupet.
- Saturnus
Dione är gasjättens fjärde satellitSaturnus och en annan himmelsk kropp som potentiellt innehåller syre. Romsonden Cassini har upptäckt spår av denna gas i objektets lufthölje. Det är sant att närvaron av syre i detta fall inte alls är kopplat till närvaron av levande organismer på Dione.
Redan under förra seklet var det möjligt att slå fast detDione, som har en diameter på 1 123,4 kilometer (det vill säga den är mindre än vår måne), består av vattenis med en betydande inblandning av stenar i de inre lagren.
Men under lång tid har forskare varit detde är övertygade om att denna satellit inte kan ha någon atmosfär - den är för liten för att hålla gasskalet runt den med hjälp av tyngdkraften. Ändå motbevisades inte så länge sedan denna idé om Diones natur, och uppgifterna för en sådan motbevisning tillhandahölls också av "Cassini" - men inte en astronom utan en automatisk sond.
Kan syre produceras i rymden?
På ISS fylls syrgasförråd på avelektrolys av vatten (nedbrytning till väte och syre). Detta görs på ISS av Electron-systemet, som förbrukar 1 kg vatten per person och dag. Syrgasförråd fylls också på då och då under lastuppdrag till orbitalstationen.
Forskare från Caltech bestämde sig för att hitta inom derasundersöka en annan metod för syreproduktion. Till slut kom de fram till en reaktor som tar bort "C" (kol) från "CO2" (koldioxid) -formeln och lämnar bara syre. Forskarna fann att om koldioxidmolekyler framdrivs och träffas mot inerta ytor som guldfolie, kan de delas i molekylärt syre och atomkol.
Forskare säger att deras reaktor fungerar enligtpartikelacceleratorprincipen. Först joniseras CO2-molekylerna i den och accelereras sedan av ett elektromagnetiskt fält, varefter de kolliderar med guldytan. I sin nuvarande form har anläggningen en mycket låg effektivitet: för varje 100:e molekyl CO2 kan den producera ungefär en eller två molekyler molekylärt syre.
Forskarna påpekar dock att deras reaktor har bevisat att detta syreproduktionskoncept verkligen är möjligt och kan bli skalbart i framtiden.
I framtiden kan reaktorn användas försyreproduktion för astronauter som kommer att flyga till månen, Mars och bortom. På jorden kan en sådan skalbaserad installation också vara mycket användbar, eftersom den kan minska koncentrationen av koldioxid i atmosfären och omvandla dem till syre och därmed bidra till att bekämpa den globala klimatförändringen. Men forskare noterar att deras installation ännu inte är klar för den praktiska fasen.
Följaktligen är svaret på den här frågan ja, men teknisk forskning i denna fråga har ännu inte slutförts.
Läs också:
Den största magnetiska stormen gör att du kan se norrskenet från Moskva
Doomsday-glaciären visade sig vara farligare än forskare trodde. Vi berättar det viktigaste
Kolla in den mest omfattande katalogen med miljarder stjärnor i Vintergatan