Существует много проблем, которые человечеству предстоит преодолеть, чтобы продвинуться дальше в космос, чем когда-либо прежде, и одним из них является нехватка кислорода.
Ученые из Caltech разработали новое устройство, которое в один прекрасный день может стать ключом к решению.
Они разработали метод извлечения кислорода из углекислого газа, вдохновленного кометами, и считают, что он может быть использован для будущих межпланетных миссий, а также как способ сокращения выбросов парниковых газов в атмосферу.
Технология обсуждается в последнем номере журнала Nature Communications.
Химические реакции требуют энергии, обычно в виде тепла. Кинетическая энергия также может быть использована для начала химической реакции.
Исследователи знают, что молекулы воды, выделяемые кометами, могут ускоряться солнечным ветром, и они выделяют кислород, когда падают обратно на поверхность кометы с большим воздействием.
Учитывая, что кометы также могут выделять углекислый газ, команде было интересно узнать, происходит ли то же самое и с CO2.
Они организовали эксперимент, в ходе которого ускорили молекулы углекислого газа и заставили их столкнуться с поверхностью золотой фольги.
Золото является инертным элементом, поэтому исследователи были уверены, что любой образующийся кислород будет образовываться в результате химической реакции.
Хотя это кажется очевидным, исследователи не были уверены, что это вообще произойдет.
"В то время мы думали, что невозможно объединить два атома кислорода CO2 вместе, потому что CO2 - это линейная молекула, и для ее работы необходимо будет сильно согнуть молекулу, - сказал в заявлении старший автор книги профессор Константинос П. Джапис. "Ты делаешь что-то действительно радикальное с молекулой."
Вот что происходит в реакторе "Джапис", углекислый газ превращается в молекулярный кислород.
К счастью, устройство сработало, и исследователи нашли новый способ получения кислорода, который будет жизненно необходим для будущих долгосрочных поездок на такие места, как Марс.
Устройство работает как мини-ускоритель частиц.
Молекула диоксида углерода ионизируется, отбирая электрон.
Молекула, которая в настоящее время электрически заряжена, может быть ускорена с помощью электрического поля, и столкновение разорвет молекулу на части, высвобождая кислород.
Очевидно, что у устройства есть недостатки, которые в настоящее время являются не очень эффективными.
На каждые 100 ускоренных молекул углекислого газа в реакторе образуется только одна или две молекулы кислорода.
"Это последнее устройство?
Нет.
Это устройство, которое может решить проблему с Марсом?
Нет.
Но это устройство может сделать что-то очень сложное", - заявил Джапис.
"Мы делаем безумные вещи с этим реактором."
Мы надеемся, что команда и другие исследователи смогут найти способ повысить производительность устройства, так как оно действительно звучит как фантастическая технология.