Китайский луноход «Чанъэ-5» обнаружил, что лунный грунт может производить кислород и топливо
Регулярные космические миссии уже давно исследуют дальний космос в поисках решений для длительного пребывания. Это произошло с китайским зондом «Чанг-5», который совершил посадку на Луну в конце 2020 года. Согласно структурному и композиционному анализу, образцы лунного грунта, привезенные луноходами, обладают потенциалом для преобразования лунной солнечной энергии. Таким образом, использование лунных ресурсов in situ открывает широкие возможности для создания важной основы для экологических лунных путешествий и жизнеобеспечения.
«В ближайшем будущем мы станем свидетелями стремительного развития промышленной индустрии космических полетов», — говорит в своем заявлении Инфанг Яо, руководитель отдела автономности материалов в Нанкинском университете в Яо и соавтор нового исследования. «Мы вступим в космическую эру, когда, как в 1600-х годах, сотни кораблей отправятся в плавание».
Однако доставка товаров в космос остается дорогостоящей, поэтому материалы, увиденные на Луне и не доставленные с земли, могут сэкономить много денег. Идея состоит в том, чтобы уменьшить «полезный груз» в надежде, что на незнакомцах будут проводиться обширные исследования.
Лунный грунт будет действовать как катализатор химических реакций, аналогичных фотосинтезу
Первоначальная гипотеза заключалась в том, что солнечные грунты могут быть использованы в качестве катализатора для получения кислорода и других продуктов, образующихся в результате химических реакций, имитирующих фотосинтез (например, зеленых растений) с использованием солнечного света. После возвращения Rover на Землю Яо и его коллеги изучили образцы лунного грунта, чтобы понять, можно ли использовать его в качестве катализатора для систем преобразования воды, полученной на Луне, и углекислого газа (выделяемого организмом астронавтов). Лунные энергоносители. К ним относятся кислород, водород и другие продукты, полезные в качестве топлива, например, метан.
Читайте также: Космический аппарат «Чанъэ-5» обнаружил следы воды на Луне
7 января в журнале Science Advance китайские исследователи из Национального научного фонда Китая представили новый анализ данных, собранных космическим..
Есть ли в лунном грунте что-то, что не позволяет получать эти соединения? Как это может сделать поверхность Земли? Очевидно, что нет. Сначала исследователи проанализировали образцы с помощью таких методов, как электронная микроскопия и рентгеновская дифракция, чтобы выявить каталитически активные компоненты в почве. Образцы содержали материалы, богатые железом и титаном. Это помогает в реакциях, имитирующих фотосинтез.
Затем исследователи испытали почву в качестве катализатора различных химических реакций получения водорода и кислорода из углекислого газа и воды (полезной для фотосинтеза). Углекислый газ, выделяемый астронавтами, соединяется с водородом, получаемым в результате электролиза воды при гидрогенизации, который собирается и остается в лунном грунте. В результате оценки исследований лунных образцов в качестве фотоэлектрических систем, фотошаттеров и фототермических катализаторов было установлено, что солнечная энергия, вода и лунный грунт могут быть использованы для полного разделения преобразования воды и совместной жизни.
Однако доступность лунного грунта не так хороша, как доступные на Земле катализаторы, и недостаточна для получения достаточного количества продукта для поддержания жизни человека на Луне. Однако изменения в структуре и составе образцов лунного грунта могут обеспечить значительные улучшения для этой цели. Яо объясняет, что команда тестирует различные подходы к улучшению структуры. Например, сплавление лунного грунта в высококонцентрированные наноструктурные материалы, которые являются лучшим катализатором.
