سامانه بارشی جدید از چهارشنبه وارد کشور می‌شود / بارش باران در تهران و چند استان از جمعه هشدار هواشناسی؛ بارش‌ها از سه‌شنبه گسترده می‌شود / رگبار و رعدوبرق در چندین استان / کاهش دما در نیمه شمالی کشور ورود موج بارشی جدید؛ شمال کشور از روز سه‌شنبه سرد و بارانی می‌شود ماجرای قطع درخت تاریخی زگلیک برای ساخت سرویس بهداشتی تمدید مجدد مهلت ثبت‌نام و انتخاب رشته پذیرش بدون آزمون جزئیات پرونده آزار جنسی زن ایرانی در سفر به ترکیه هشدار وقوع سیلاب و آب‌گرفتگی معابر در مازندران هشدار بارش‌های سیل‌آسا از دوشنبه؛ سامانه بارشی جدید در راه است تمدید مهلت انتخاب رشته‌های با آزمون و بدون آزمون دانشگاه آزاد شرکت آبفا تهران: بارندگی‌ها ۳۶.۸ درصد پایین‌تر از متوسط بلندمدت است پیش‌بینی هوای تهران شنبه ۲۵ مهر، دما به ۳۱ درجه می‌رسد /برخی مناطق بارانی می‌شوند گوگل با جمنای می‌خواهد کلاهبرداران تلفنی را ناکام بگذارد آخرین مهلت انتخاب رشته کارشناسی دانشگاه آزاد ۱۴۰۵ امروز ۲۴ مهر اسامی محصولات آرایشی غیرمجاز؛ از HUDA BEAUTY تا MAC هشدار زرد هواشناسی در ۱۰ استان؛ رگبار باران و باد شدید در راه است پیش‌بینی بارش‌های پاییزی در تهران تا ۱۷ آبان / باران و طوفان در راه تهران / احتمال برف پاییزی

فضانوردان در مریخ چطور نفس می‌کشند؟

فضانوردان در مریخ چطور نفس می‌کشند؟ دانشمندان به دنبال ایجاد مبانی نظری دستگاه‌های PEC در ماه و مریخ و اولین تلاش برای استفاده از آن‌ها برای تولید اکسیژن و بازیافت کربن دی اکسید به منظور فتوسنتز مصنوعی هستند که می‌تواند به فضانوردان برای تنفس در سیارات و قمر‌های دیگر کمک کند.
تاریخ انتشار: ۰۰:۰۱ - ۲۸ خرداد ۱۴۰۲ - 2023 June 18
کد خبر: ۱۸۹۸۰۹

به گزارش راهبرد معاصر؛ «چگونه نفس بکشیم؟» زمانی که به اکتشاف فضایی فکر می‌کنیم، این سوالی است که در ذهن هر فردی متبادر می‌شود.

نیاز به صرفه‌جویی در فضا و سوخت، یک محدودیت در میزان اکسیژنی است که فضانوردان می‌توانند با خود به فضا ببرند و این کمبودی است که با توجه به وسعت فضا و زمان پرواز دو ساله برای یک سفر یک طرفه به مریخ، چالش برانگیز است.

بیشتر اکسیژن موجود در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) از طریق الکترولیز به دست می‌آید که یک فرآیند شیمیایی است که از الکتریسیته برای تقسیم آب به اتم‌های هیدروژن و اکسیژن استفاده می‌کند. همچنین یک سیستم جداگانه، کربن دی اکسید بازدم شده را به آب و متان تبدیل می‌کند.

با این حال، این روش ۱.۵ کیلووات انرژی مصرف می‌کند که حدود یک سوم از کل انرژی مورد نیاز برای اجرای سیستم کنترل محیطی و پشتیبانی حیات در ایستگاه فضایی است که مسئول تامین آب و هوای پاک برای خدمه و حیوانات آزمایشگاهی حاضر در این ایستگاه است.

اکنون مطالعه‌ای که در مجله علمی معتبر Nature Communications منتشر شده است، قابلیت جایگزینی سیستم‌های تولید اکسیژن و سوخت موجود با دستگاه‌های فوتوالکتروشیمیایی (PEC) را ارزیابی می‌کند.

این فرآیند شبیه به فتوسنتز در گیاهان است و آب را به عنوان ورودی می‌گیرد و شامل جداسازی برداشت نور و تولید مواد شیمیایی است.

این راهکار نه تنها وزن و حجم سیستم را به شدت کاهش می‌دهد، بلکه از نظر کارایی نیز سود قابل توجهی را به همراه خواهد داشت.

در حالی که گیاهان برای جذب نور به کلروفیل متکی هستند، این دستگاه پیشنهادی در عوض از مواد نیمه‌رسانا پوشیده شده با کاتالیزور‌های فلزی استفاده می‌کند که از واکنش شیمیایی مورد نظر پشتیبانی می‌کنند.

علاوه بر این، این مطالعه، چارچوبی را ایجاد می‌کند که قادر به پیش‌بینی عملکرد این دستگاه‌های PEC در کره ماه و مریخ است.

کاترینا برینکرت، استادیار کاتالیزور شناسی در دانشگاه وارویک بریتانیا و پژوهشگر اصلی این مطالعه تأیید کرد که این دستگاه‌های فوتوالکتروشیمیایی می‌توانند با فناوری‌های پشتیبانی از حیات فعلی، مانند مجموعه مولد اکسیژن حاضر در ایستگاه فضایی بین‌المللی سازگار شوند.

توانایی کار در دمای اتاق، این دستگاه‌های فتوسنتز مصنوعی را با روش‌های جایگزینی مانند تولید اکسیژن از رکولیت –خاک ماه- که دانشمندان ناسا آن را با استفاده از دما‌های بالا آزمایش کردند، کنار می‌گذارد.

با این حال، همه عوامل به نفع رویکرد PEC نیست. مریخ که نسبت به زمین از خورشید دورتر است، نور کمتری دریافت می‌کند، در حالی که نور، منبع اصلی برای واکنش‌های فوتوالکتروشیمیایی است؛ بنابراین این مطالعه بر اهمیت آینه‌های خورشیدی برای مبارزه با این کاهش شدت نور تأکید می‌کند.

رویا‌های اکتشاف فضایی ما به توانایی‌مان در توسعه فناوری‌های سبز مانند دستگاه PEC بستگی دارد که می‌تواند به ایجاد جو مصنوعی در فضا و همچنین دستیابی به اهداف اقتصادی انرژی در زمین کمک کند.

اگرچه این مطالعه دوام دستگاه‌های PEC، کارایی آن‌ها در شرایط ریزگرانش و مقیاس‌پذیری نظری آن‌ها را نشان می‌دهد، اما باید دید که آن‌ها در عمل چقدر کارایی دارند.

تحقیقات بیشتر می‌تواند نشان دهد که فتوسنتز مصنوعی به یک چرخ دنده کلیدی در تلاش ما برای تولید مواد شیمیایی غنی از انرژی با قابلیت ذخیره‌سازی و حمل آسان تبدیل می‌شود.

جالب توجه است که نسخه ترجمه نشده این مقاله به زبان انگلیسی توسط یک انسان و با کمک ابزار‌های هوش مصنوعی مولد نوشته و ویرایش شده است. /ایسنا

ارسال نظر
captcha