Uzun vadeli keşifler için Ay'daki yaşam destek sistemini geliştirmek yüksek teknolojik öneme ve bilimsel ilgiye sahiptir. Chang'E-5 ay toprağı örneğinin yapısı ve bileşiminin analizine dayanarak, Çin'deki bilim adamları ay toprağının oksijen ve yakıt üretme potansiyeline sahip olduğunu bildirdi.
Aydaki toprağın karbondioksiti oksijene ve yakıtlara dönüştürebilen aktif bileşikler içerdiğini buldular. Numune, demir açısından zengin ve titanyum açısından zengin maddeler de dahil olmak üzere bileşikler içerir. Bu bileşikler, güneş ışığını kullanarak oksijen gibi arzu edilen ürünleri yapmak için bir katalizör görevi görebilir ve karbon dioksit.
Ay toprağı ve güneş radyasyonu, aydaki en bol bulunan iki kaynaktır. Nanjing Üniversitesi malzeme bilimcileri Yingfang Yao ve Zhigang Zou, bu kaynakları kullanan bir sistem tasarlamayı umuyor.
Ekip, gözlemlerine dayanarak bir “dünya dışı fotosentez” tekniği önerdi. Sistem, aydan alınan suyu ve güneş ışığını kullanarak egzoz soluyan astronotları oksijen ve hidrojene elektrolize etmek için toprağı kullanıyor. Ay toprağı tarafından katalize edilen bir hidrojenasyon işlemi sırasında, ay sakinlerinin soluduğu karbondioksit toplanır ve suyun elektrolizinden elde edilen hidrojen ile karıştırılır.
Prosedür, yakıt olarak kullanılabilecek metan gibi hidrokarbonlar üretiyor. Bilim insanlarına göre bu teknik, çeşitli faydalı ürünler üretmek için sadece güneş ışığını kullanıyor. Su, oksijenve ay üssünde yaşamı destekleyebilecek yakıt. Ekip, sistemi uzayda, büyük olasılıkla Çin'in gelecekteki mürettebatlı ay seferlerinde test etmeyi umuyor.
dedi ki, "Roket yükünü en aza indirmek için yerinde çevresel kaynakları kullanıyoruz ve stratejimiz, sürdürülebilir ve uygun fiyatlı bir dünya dışı yaşam ortamı için bir senaryo sunuyor."
"Ay toprağının katalitik verimliliği Dünya'da mevcut olan katalizörlerden daha az olsa da ekip, tasarımı geliştirmek için ay toprağını eriterek daha iyi bir katalizör olan nanoyapılı yüksek entropili bir malzemeye dönüştürmek gibi farklı yaklaşımları test ediyor."
Daha önce bilim insanları dünya dışı hayatta kalma için birçok strateji önermişti. Ancak çoğu tasarım Dünya'dan gelen enerji kaynaklarına ihtiyaç duyuyor. Örneğin, NASA'nın Perseverance Mars gezgini, oksijen üretmek için gezegenin atmosferindeki karbondioksiti kullanabilen bir alet getirdi, ancak bu cihaz, gücünü gemideki bir nükleer pilden alıyor.
dedi ki, “Yakın gelecekte insanlı uzay uçuşu endüstrisinin hızla geliştiğini göreceğiz. Tıpkı 1600'lü yıllardaki 'Yelken Çağı' gibi, yüzlerce geminin denize açıldığı bir 'Uzay Çağı'na gireceğiz. Ancak dünya dışı dünyayı geniş çaplı bir şekilde keşfetmek istiyorsak, yükü azaltmanın yollarını düşünmemiz gerekecek; bu, Dünya'dan mümkün olduğunca az malzemeye güvenmek ve bunun yerine dünya dışı kaynakları kullanmak anlamına geliyor."
Dergi Referans:
- Yingfang Yao, Lu Wang ve diğerleri. Chang'E-5 ay toprağının dünya dışı fotosentezi. DOI: 10.1016 / j.joule.2022.04.011
