- 19,419
- 40
- 8 Ноя 2022
Реголит — главный ключ к захвату космоса?
<meta charset="UTF-8"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"><title>Лунная пыль как источник жизни: прорыв китайских ученых</title> Выживание человека за пределами Земли всегда упирается в одни и те же вопросы: где взять воду, кислород и топливо? Ответ на этот вызов нашёлся в неожиданном месте — в серо-серебристой пыли, покрывающей поверхность Луны. Учёные из Китайского университета Гонконга в Шэньчжэне разработали метод, который позволяет не только извлекать воду из лунного грунта, но и использовать её для переработки углекислого газа в кислород и компоненты топлива. Всё — в одной системе и без лишней возни с громоздким оборудованием.
На первый взгляд может показаться, что речь идёт о далёкой футуристике, но испытания уже проведены. Учёные использовали образцы реголита, доставленные китайской миссией «Чанъэ-5», а также имитаторы лунного грунта. Именно с их помощью удалось протестировать новую схему — она использует солнечное излучение как источник энергии и позволяет одновременно решать сразу несколько задач, с которыми сталкиваются будущие обитатели Луны.
Главный фокус технологии — в её одновременности. Раньше попытки добыть воду из лунного грунта требовали нескольких сложных и энергоёмких стадий: нагрева, фильтрации, химической обработки. Кроме того, такие методы вообще не затрагивали вопрос переработки CO₂, которого на Луне нет, но который в изобилии выдыхают сами астронавты. Новая же система совмещает оба процесса: вода извлекается из грунта, а затем участвует в фототермальной реакции, разлагая углекислый газ на водород и угарный газ.
Эти два газа — водород и CO — можно в дальнейшем преобразовывать в метан и кислород, то есть получить то, что нужно для дыхания и движения. Таким образом, новая технология превращает бесполезную лунную пыль и выдохи экипажа в жизненно важные вещества. В условиях, где каждый грамм груза на счету, это открытие может стать настоящим прорывом для долговременных миссий.
Ключевым элементом в цепочке реакции стал ильменит — тяжёлый тёмный минерал, который, как выяснилось, содержит достаточно воды и обладает нужными химическими свойствами для работы в фототермальной системе. Именно его учёные использовали в качестве катализатора, измеряя эффективность солнечного нагрева и анализируя, какие реакции происходят внутри реактора, заполненного CO₂.
Установка, которую собрала команда, представляет собой замкнутую систему: туда подаётся CO₂, имитирующий выдох человека, и лунный грунт. Далее свет от искусственного источника (в условиях Луны — от Солнца) концентрируется и нагревает поверхность. При нужной температуре запускается цепная реакция, в ходе которой получаются полезные газы. Всё это происходило в условиях лаборатории, но с применением реальных лунных материалов и максимально приближённым к реальности сценарием.
Однако, несмотря на впечатляющие результаты, говорить о полном успехе пока рано. Лунная среда — агрессивная и непредсказуемая. Температура на поверхности колеблется от +120 до -170 градусов Цельсия, уровень радиации зашкаливает, а гравитация составляет всего одну шестую от земной. Всё это может серьёзно повлиять на работу реакторов, нагревательных элементов и катализаторов.
Есть и другие проблемы. Например, реголит на Луне — не однородная масса. В зависимости от местности он может сильно отличаться по составу. Это значит, что одна система может отлично работать в одной точке, но быть бесполезной в другой. К тому же объёма углекислого газа, который выдыхает человек, может быть недостаточно, чтобы запустить все необходимые реакции — по крайней мере в нужных количествах.
Вопросы вызывает и текущая эффективность технологии. Учёные сами признают: пока катализаторы не настолько производительны, чтобы полностью обеспечить человека всеми нужными ресурсами. Сейчас это — концепт, доказавший жизнеспособность идеи, но не способный на автономное жизнеобеспечение в рамках настоящей миссии.
Тем не менее сам факт того, что вода может быть извлечена из лунного грунта, а солнечный свет использоваться не только для подзарядки батарей, но и для запуска химических процессов, открывает большие перспективы. Даже если технология не станет основным способом выживания на Луне, она вполне может играть вспомогательную роль: экономить ресурсы, дополнять запасы, расширять возможности экипажа.
Исследователи подчёркивают, что для полноценного внедрения потребуется не только повышение производительности, но и преодоление массы инженерных барьеров. Речь идёт о создании компактных, энергоэффективных и надёжных реакторов, способных работать при резких перепадах температур, в вакууме и без постоянного обслуживания. Это потребует вложений, времени и, скорее всего, нескольких итераций неудач. Но уже сейчас ясно: путь к автономному обустройству на Луне стал хоть немного, но короче.
Идея не таскать на себе тонны воды, кислорода и топлива с Земли, а получать всё это прямо на месте, из того, что лежит под ногами, — становится всё реальнее. И это происходит на фоне обостряющейся Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся между США и Китаем, где контроль над лунными ресурсами становится стратегическим приоритетом. NASA планирует в рамках Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся отправить астронавтов на южный полюс Луны именно для поиска водяного льда, который может стать основой для будущих лунных баз.
Между тем, американские военные Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся Китая по контролю над Луной, опасаясь, что Пекин может захватить ключевые территории с ресурсами под видом научных исследований. В этом контексте китайский прорыв в области добычи ресурсов из лунного грунта приобретает особое значение — он может дать Поднебесной существенное преимущество в освоении естественного спутника Земли.
Стоит отметить, что поиск Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся на Луне ведется активно многими космическими агентствами. Недавно американская компания Intuitive Machines отправила к южному полюсу Луны специальный зонд с буром для поиска замерзшей воды в постоянно темных кратерах. NASA также готовит Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся координат времени, которая будет критически важна для координации сложных операций по добыче ресурсов на поверхности спутника.
А значит, шаг за шагом, человечество приближается к тому моменту, когда жизнь вне Земли перестанет быть однодневной экспедицией и станет постоянным присутствием. Технология китайских ученых — лишь одна из множества разработок, которые приближают этот момент. И возможно, именно умение превращать лунную пыль в воду и кислород станет тем конкурентным преимуществом, которое определит, какая страна первой создаст устойчивое поселение на Луне.
<meta charset="UTF-8"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"><title>Лунная пыль как источник жизни: прорыв китайских ученых</title> Выживание человека за пределами Земли всегда упирается в одни и те же вопросы: где взять воду, кислород и топливо? Ответ на этот вызов нашёлся в неожиданном месте — в серо-серебристой пыли, покрывающей поверхность Луны. Учёные из Китайского университета Гонконга в Шэньчжэне разработали метод, который позволяет не только извлекать воду из лунного грунта, но и использовать её для переработки углекислого газа в кислород и компоненты топлива. Всё — в одной системе и без лишней возни с громоздким оборудованием.
На первый взгляд может показаться, что речь идёт о далёкой футуристике, но испытания уже проведены. Учёные использовали образцы реголита, доставленные китайской миссией «Чанъэ-5», а также имитаторы лунного грунта. Именно с их помощью удалось протестировать новую схему — она использует солнечное излучение как источник энергии и позволяет одновременно решать сразу несколько задач, с которыми сталкиваются будущие обитатели Луны.
Главный фокус технологии — в её одновременности. Раньше попытки добыть воду из лунного грунта требовали нескольких сложных и энергоёмких стадий: нагрева, фильтрации, химической обработки. Кроме того, такие методы вообще не затрагивали вопрос переработки CO₂, которого на Луне нет, но который в изобилии выдыхают сами астронавты. Новая же система совмещает оба процесса: вода извлекается из грунта, а затем участвует в фототермальной реакции, разлагая углекислый газ на водород и угарный газ.
Эти два газа — водород и CO — можно в дальнейшем преобразовывать в метан и кислород, то есть получить то, что нужно для дыхания и движения. Таким образом, новая технология превращает бесполезную лунную пыль и выдохи экипажа в жизненно важные вещества. В условиях, где каждый грамм груза на счету, это открытие может стать настоящим прорывом для долговременных миссий.
Ключевым элементом в цепочке реакции стал ильменит — тяжёлый тёмный минерал, который, как выяснилось, содержит достаточно воды и обладает нужными химическими свойствами для работы в фототермальной системе. Именно его учёные использовали в качестве катализатора, измеряя эффективность солнечного нагрева и анализируя, какие реакции происходят внутри реактора, заполненного CO₂.
Установка, которую собрала команда, представляет собой замкнутую систему: туда подаётся CO₂, имитирующий выдох человека, и лунный грунт. Далее свет от искусственного источника (в условиях Луны — от Солнца) концентрируется и нагревает поверхность. При нужной температуре запускается цепная реакция, в ходе которой получаются полезные газы. Всё это происходило в условиях лаборатории, но с применением реальных лунных материалов и максимально приближённым к реальности сценарием.
Однако, несмотря на впечатляющие результаты, говорить о полном успехе пока рано. Лунная среда — агрессивная и непредсказуемая. Температура на поверхности колеблется от +120 до -170 градусов Цельсия, уровень радиации зашкаливает, а гравитация составляет всего одну шестую от земной. Всё это может серьёзно повлиять на работу реакторов, нагревательных элементов и катализаторов.
Есть и другие проблемы. Например, реголит на Луне — не однородная масса. В зависимости от местности он может сильно отличаться по составу. Это значит, что одна система может отлично работать в одной точке, но быть бесполезной в другой. К тому же объёма углекислого газа, который выдыхает человек, может быть недостаточно, чтобы запустить все необходимые реакции — по крайней мере в нужных количествах.
Вопросы вызывает и текущая эффективность технологии. Учёные сами признают: пока катализаторы не настолько производительны, чтобы полностью обеспечить человека всеми нужными ресурсами. Сейчас это — концепт, доказавший жизнеспособность идеи, но не способный на автономное жизнеобеспечение в рамках настоящей миссии.
Тем не менее сам факт того, что вода может быть извлечена из лунного грунта, а солнечный свет использоваться не только для подзарядки батарей, но и для запуска химических процессов, открывает большие перспективы. Даже если технология не станет основным способом выживания на Луне, она вполне может играть вспомогательную роль: экономить ресурсы, дополнять запасы, расширять возможности экипажа.
Исследователи подчёркивают, что для полноценного внедрения потребуется не только повышение производительности, но и преодоление массы инженерных барьеров. Речь идёт о создании компактных, энергоэффективных и надёжных реакторов, способных работать при резких перепадах температур, в вакууме и без постоянного обслуживания. Это потребует вложений, времени и, скорее всего, нескольких итераций неудач. Но уже сейчас ясно: путь к автономному обустройству на Луне стал хоть немного, но короче.
Идея не таскать на себе тонны воды, кислорода и топлива с Земли, а получать всё это прямо на месте, из того, что лежит под ногами, — становится всё реальнее. И это происходит на фоне обостряющейся Для просмотра ссылки Войди
Между тем, американские военные Для просмотра ссылки Войди
Стоит отметить, что поиск Для просмотра ссылки Войди
А значит, шаг за шагом, человечество приближается к тому моменту, когда жизнь вне Земли перестанет быть однодневной экспедицией и станет постоянным присутствием. Технология китайских ученых — лишь одна из множества разработок, которые приближают этот момент. И возможно, именно умение превращать лунную пыль в воду и кислород станет тем конкурентным преимуществом, которое определит, какая страна первой создаст устойчивое поселение на Луне.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
