Jak produkować tlen w kosmosie
Komercyjnie dostępne magnesy mogą poprawić wydajność elektrolizy wody w warunkach mikrograwitacji aż o 240 proc. Może to pomóc astronautom sprawniej produkować tlen w kosmosie.
Jak produkować tlen w kosmosie
.Misje kosmiczne wymagają wysoce wydajnego i lekkiego systemu podtrzymywania życia dla ludzi – przypominają autorzy nowego badania opublikowanego w piśmie „Nature Chemistry”.
Obecne rozwiązania, takie jak te stosowane na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, opierają się na złożonych komponentach mechanicznych i zużywają znaczne ilości energii.
Naukowcy przypominają proces nazywany elektrolizą, w ramach którego za pomocą prądu elektrycznego wodę przekształca się m.in. tlen, w nadający się do oddychania.
Jednak w przestrzeni kosmicznej pojawia się specyficzny problem. Z powodu braku siły wyporu pęcherzyki gazu powstające na powierzchniach elektrod nie odrywają się tak łatwo w warunkach mikrograwitacji, jak ma to miejsce na Ziemi.
Wcześniej proponowane rozwiązania obejmowały mieszanie lub potrząsanie urządzeniami, lecz metody te wciąż wymagają dodatkowej energii i generują dodatkowe koszty.
Za pomocą eksperymentów w wieży zrzutowej przeznaczonej do symulacji środowiska o obniżonej grawitacji – podobnego do panującego na stacji kosmicznej – badacze przetestowali uproszczoną metodę usuwania pęcherzyków gazu z powierzchni elektrod, podczas elektrolizy wody. Odkryli, że umieszczenie w urządzeniach do elektrolizy dostępnych powszechnie w sprzedaży magnesów neodymowych umożliwiło łatwiejsze odrywanie się pęcherzyków tlenu od elektrody. Takie podejście przyspieszyło wytwarzanie tlenu i wodoru w warunkach niskiej grawitacji.
Autorzy odkrycia skonstruowali już prototypowe urządzenia zdolne do rozszczepiania wody w niskiej grawitacji, z wydajnością zbliżoną do osiąganej na Ziemi.
Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy
.Członek Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Pod koniec swojego życia gwiazda wykonuje gwałtowne oscylacje. W skali setek lub tysięcy lat doznaje gwałtownych rozprężeń, staje się wyraźnie większa i chłodniejsza, a następnie się kurczy. Jej powierzchniowe obszary są przyciągane zbyt słabo i „odlatują” od niej. Rozpad następuje warstwowo. Trwa to przez tysiące lat. Jedyne, co pozostaje, to jądro, biały karzeł złożony z węgla i tlenu, otoczony przez gaz, który powstaje w procesie odpadania warstw”.
„Mniejsze gwiazdy kończą swój żywot na etapie spalania węgla i tlenu. Gwiazdy masywniejsze są tak ciężkie, że w pozostających z nich białych karłach dochodzi do takiego wzrostu temperatury, że nawet tlen i węgiel spalają się i przechodzą w kolejne pierwiastki. Gwiazda staje się czerwonym nadolbrzymem. Na samym końcu tego procesu, bezpośrednio przed eksplozją supernowej, w jej jądrze pojawia się żelazo. Od tego momentu gwiazda nie może generować więcej energii. Po raz kolejny dochodzi do stanu krytycznego w jej życiu – zaczyna się rozpadać”.
„W pewnym momencie w jądrze robi się tak gęsto, że nawet elektrony pełzające wokół atomów żelaza nie mogą już dłużej tego robić. Zaczyna się proces neutronizacji materii. Elektrony wnikają w jądro atomów i zamieniają protony w neutrony. Żelazo zostaje zniszczone – powstaje gwiazda neutronowa”.
„Jądro gwiazdy neutronowej kurczy się i jednocześnie staje się sprężyste. Odbija się od zewnętrznej materii gwiazdy jak piłka. Powoduje to powstanie dużej fali uderzeniowej. Napór materii z zewnątrz jest tak duży, że powoduje zatrzymanie fali uderzeniowej w miejscu, w wyniku czego gwiazda zaczyna się niebywale rozgrzewać. Wskutek tego wybuchowego, deflagracyjnego spalania się powstaje duża część układu okresowego pierwiastków. Materia po śmierci gwiazdy, składająca się z pierwiastków ciężkich, może zasilić nowo powstające gwiazdy i planety”.
„Pierwiastki, z których się składamy, na przykład węgiel, azot i tlen, powstają dzięki śmierci mało masywnych gwiazd, jak nasze Słońce. W wyniku eksplozji supernowej powstaje tlen. Nasze ukochane złoto i srebro są efektem procesu jeszcze rzadszego – „zlania się” dwóch gwiazd neutronowych. Każdy atom węgla, tlenu i azotu w naszym ciele – kiedyś był obecny we wnętrzu gwiazdy. Bez nich nie moglibyśmy zaistnieć. Nasze życie powstało za sprawą gwiazd” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy” – cały artykuł [LINK]
Marek Matacz/PAP/eg
