Mars'ta nasıl nefes alacağız?
NASA'nın gelecekteki misyonunun tamamlanması yaklaşık beş yıl sürebilir. Bilim insanları planlıyor
Organizasyon Mars Oksijen ISRU Deneyini (MOXIE) yarattı. Sistem, Temmuz ayında fırlatılan Mars Perseverance gezgininde test ediliyor.
Cihaz, karbondioksiti dönüştürür.Kızıl Gezegenin atmosferinin %96'sı oksijendir. Mars'ta oksijen atmosferin yalnızca %0,13'ünü oluştururken, Dünya'nın atmosferinde bu oran %21'dir. Aslında sistem ağaçlar gibi çalışıyor; bir pompayla Mars havasını çekiyor, ardından her karbondioksit (CO2) molekülünden iki oksijen atomunu ayırıyor.
Washington Üniversitesi'nden uzmanlar, MOXIE'yi tamamlayan başka bir yöntem önerdiler. Teknolojileri, Mars'taki tuz göllerinden oksijen elde edilmesini mümkün kılıyor.
Deneysel teknik profesör tarafından önerildiVijay Ramani. Tamamen farklı bir kaynağın kullanılmasını içerir. Mars yüzeyinin altında bulunan göllerden gelen tuzlu sudan bahsediyoruz. Mars'ta bulunan suyun çoğu, gezegenin hem kutuplarında hem de orta enlemlerinde buzdur.
Ramani'nin teknolojisine göre, cihaz suyu alacak ve onu hidrojen ve oksijene bölecek. Profesör ve meslektaşları tarafından yapılan ilgili bir çalışma PNAS dergisinde yayınlandı.
Geliştirme ekibi şu anda küçük birMOXIE sürümü. Bu, araştırmacıların, toz fırtınaları, rüzgarlar ve kum ve karbondioksit sıcaklığı gibi çeşitli çevresel faktörlerin gemiyi nasıl etkileyebileceğini öğrenmelerine yardımcı olacaktır. Tam ölçekli bir sistem, bir ev tipi ocaktan biraz daha büyük olacaktır. Ağırlığı yaklaşık 1000 kg olacaktır.
Ayda da mümkün mü?
Muhtemelen evet, çünkü ortaya çıktığı üzere ay toprağı büyük miktarda oksijen içeriyor. Araştırmalar toz ve taşların ağırlığının yaklaşık %45'inin saf oksijen olduğunu göstermektedir.
Metalysis ve Glasgow Üniversitesi'nden bilim adamları ekibiyan etkisi demir ve diğer metal tozları olacak ay toprağının geri dönüştürülmesini önermektedir. Kendi oksijenlerinin çıkarılmasının ayda bir koloni oluşumunu hızlandıracağı ve ayrıca yüklerin kolonistlere teslimini büyük ölçüde kolaylaştıracağı bildirildi.
Ay yüzeyinin malzemesininneredeyse yarısı oksijenden oluşur. Araştırmacılar, onu izole etmek için uygun bir yöntem gösteren ilk kişilerdi: elementin neredeyse %100'ünü elde etmeyi başardılar ve geri kalan ürün, aynı zamanda değerli bir kaynak olan bir metal alaşımıydı.
Üretilen oksijen diğer gazlarla karıştırılabilir,nefes alabilir hale getirmek için. Oksijen ayrıca yakıt olarak da kullanılabilir ve ay, derin uzay araştırmaları için bir evreleme alanı olarak kullanılabilir. Sonuçta, ortaya çıkan demirin inşaat için uyarlanması kolaydır. Bunlar ve birçok faktör ESA uzmanlarını ilgilendirdi, bu sayede bilim adamları önümüzdeki 9 ay boyunca gerekli finansmanı alacak.
Yeni yöntem, hızlı erişim sağlıyorve Ay'da yaşamı sürdürmek için gerekli olan oksijenin ekonomik üretimi. Ayrıca reaksiyon sonucunda elde edilen metal, yerinde üretim için de kullanılabilmektedir.
Diğer gezegenlerde oksijen alabilir misin?
Nature Astronomy 12'de yayınlanan bir makaledeŞubat 2018 Mendillo, Astronomi Doçenti Paul Withers ve PhD Pavel Dalba, dış gezegenin iyonosferine bir bakış sunuyor - atmosferin parçacıklarla dolu ince bir üst tabakası. İçindeki oksijen iyonlarını bulun - ve hayat bulursunuz. En azından hayat bizim bildiğimiz formdadır.
İnsanlık tarihi boyuncauygarlık olarak, diğer yıldızların etrafındaki gezegenleri görebildiğimiz son 15 yıla kadar evrenin yaşanabilirliğini dikkate almanın en derinine inemedik. Ve şimdi sorunu çözmede öyle bir aşamadayız ki, Dünya dışındaki yaşamı tam olarak nasıl tespit edebileceğimize dair fikirler bulmamız gerekiyor. Bu büyük bir entelektüel rekabet olacak.
John Clark, Boston Üniversitesi'nde astronomi profesörü ve Uzay Fiziği Merkezi direktörü
Çalışmaları Mendillo ve Wieters'ınGüneş sistemindeki tüm gezegen iyonosferlerini karşılaştırmak için Ulusal Bilim Vakfı'ndan (NSF) bir hibe aldı. (Güneş'e çok yakın olduğundan atmosferi tamamen bulunmayan Merkür dışındaki tüm gezegenlerde bulunur.)
Ekip aynı zamanda misyonla da çalıştıNASA MAVEN, Mars'ın iyonosferini oluşturan moleküllerin o gezegenden nasıl kaçtığını anlamaya çalışıyor. Uzay çağının başlangıcından beri bilim insanları gezegenlerdeki iyonosferlerin çok farklı olduğunu anladılar ve bir grup araştırmacı dikkatlerini bunun neden böyle olduğuna ve Dünya'nın iyonosferinin neden diğerlerinden bu kadar farklı olduğuna odakladı.
Diğer gezegenler onlarınkini doldururkenKarbondioksit veya hidrojenden kaynaklanan karmaşık yüklü moleküllere sahip iyonosfer, Dünya'nın iyonosferi, çoğunlukla boşluğu dolduran oksijenle bileşimini oldukça basit tutar. Ve bu oksijen özel bir oksijen türüdür; pozitif yüklü tek atomlardır.
Güneş sistemimizdeki gezegenlerin çoğuatmosferlerinde biraz oksijen var, ancak Dünya'da bunun çok fazla, yaklaşık% 21'i var. Bunun nedeni, pek çok organizmanın ışığı, suyu ve karbondioksiti şeker ve oksijene dönüştürmekle meşgul olması - fotosentez adı verilen bir süreç ve son 3,8 milyar yıldır Dünya'da gerçekleşiyor.
- Venüs
Dünya gibi, Venüs'ün de büyük bir demir çekirdeği ve kayalık silikat bir mantosu vardır ve kabuğu, gezegenimizle kıyaslandığında bazaltiktir.
Ancak Venüs'te oksijen yok -% 96atmosfer, karbondioksitten ve yüzeyde günde birkaç kez sülfürik asit yağmurlarından oluşur. Bilimin bildiği en az bir organizmanın bu koşullarda birkaç saniyeden ve teknolojide - birkaç saatten fazla yaşaması olası değildir.
- Jüpiter
Europa, Jüpiter'in altıncı uydusu vegüneş sistemindeki en büyük uydulardan biri. Jüpiter'in ayı bilim adamlarının ilgisini çekiyor çünkü üzerinde yaşamın var olabileceği gök cisimlerinden biri. Europa'nın yüzeyi birkaç kilometre kalınlığında bir buz tabakasıyla kaplı ve altında yaklaşık 160 kilometre derinliğinde sıvı su okyanusu var. Dünyadakilere benzer büyük yaşam formlarının okyanuslarda gelişebilmesi için oksijenin suda çözünmesi gerekir. Ancak bu element buz örtüsüne nüfuz edemez.
Bilim insanları bunu açıklayan bir mekanizma önerdilerbuzun altında ne kadar büyük miktarda O2 sıkışabileceği. Uzaydan gelen yüksek enerjili parçacıklar buzu bombardıman ettiğinde Europa'nın yüzeyinde oksijen oluşuyor ve birçok maddeyle reaksiyona girebilen yüksek enerjili oksijen formları oluşuyor.
Bilim adamları, oksijen içerenJüpiter'in gelgit etkisi nedeniyle oluşan buz kabuğu hareket ettiğinde bileşikler okyanusa girer. Yüzeyinde aktif oksijen oluşan buz parçaları derinliklere iner.
- Satürn
Dione, gaz devinin dördüncü uydusuSatürn ve potansiyel olarak oksijen içeren başka bir gök cismi. Cassini uzay aracı, nesnenin hava zarfında bu gazın izlerini tespit etti. Doğru, bu durumda oksijenin varlığı, Dione'deki canlı organizmaların varlığıyla hiçbir şekilde bağlantılı değildir.
Zaten geçen yüzyılda bunu tespit etmek mümkündü.Çapı 1.123,4 kilometre olan (yani Ay'ımızdan daha küçük olan) Dione, iç katmanlarında önemli miktarda kaya karışımı bulunan su buzundan oluşuyor.
Ancak, uzun süredir bilim adamlarıbu uydunun herhangi bir atmosfere sahip olamayacağına ikna olmuşlardır - gaz kabuğunu yerçekimi yoluyla etrafında tutmak için çok küçüktür. Bununla birlikte, çok uzun zaman önce, Dione'nin doğası hakkındaki bu fikir çürütüldü ve böyle bir çürütme için veri de "Cassini" tarafından sağlandı - ancak bir astronom değil, otomatik bir araştırma.
Uzayda oksijen üretilebilir mi?
ISS'de oksijen kaynakları yenileniyorsuyun elektrolizi (hidrojen ve oksijene ayrışma). Bu, ISS'de kişi başına günde 1 kg su tüketen Elektron sistemi tarafından yapılıyor. Oksijen kaynakları da zaman zaman yörünge istasyonuna yapılan kargo görevleri sırasında yenileniyor.
Caltech'ten bilim adamları, kendifarklı bir oksijen üretim yöntemi araştırır. Sonunda, “CO2” (karbondioksit) formülünden “C” yi (karbon) çıkaran ve geriye sadece oksijen bırakan bir reaktör buldular. Araştırmacılar, karbondioksit molekülleri itilir ve altın folyo gibi inert yüzeylere vurulursa, moleküler oksijen ve atomik karbon olarak bölünebileceklerini buldular.
Bilim insanları reaktörlerinin şu kurallara göre çalıştığını söylüyor:Parçacık hızlandırıcı prensibi. İçerisindeki CO2 molekülleri önce iyonize oluyor, ardından elektromanyetik alan tarafından hızlandırılıyor ve ardından altın yüzeye çarpıyor. Mevcut haliyle, tesis çok düşük bir verimliliğe sahip: her 100 CO2 molekülü için yaklaşık bir veya iki molekül moleküler oksijen üretme kapasitesine sahip.
Ancak araştırmacılar, reaktörlerinin bu oksijen üretim konseptinin gerçekten mümkün olduğunu ve gelecekte ölçeklenebilir hale gelebileceğini kanıtladığını belirtiyorlar.
Gelecekte, reaktör aşağıdakiler için kullanılabilir:Ay'a, Mars'a ve ötesine uçacak astronotlar için oksijen üretimi. Dünya'da böyle bir ölçek temelli kurulum da çok faydalı olabilir, çünkü atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonunu azaltabilir ve onları oksijene dönüştürebilir ve böylece küresel iklim değişikliğiyle mücadeleye yardımcı olabilir. Ancak bilim adamları, kurulumlarının henüz pratik aşamaya hazır olmadığını belirtiyorlar.
Buna göre bu sorunun cevabı evet ancak bu konudaki teknik araştırmalar henüz tamamlanmadı.
Ayrıca okuyun:
En büyük manyetik fırtına, kuzey ışıklarını Moskova'dan görmenizi sağlayacak
Kıyamet buzulu bilim adamlarının sandığından daha tehlikeli çıktı. Ana şeyi söyleriz
Samanyolu'ndaki milyarlarca yıldızın en kapsamlı kataloğuna göz atın