Как производить ракетное топливо на Луне

sdnnet.ru

Технология, над которой работают ученые из Корнелльского университета и бывший главный технолог НАСА Мейсон Пек, подразумевает получение ракетного топлива из воды, которая будет добываться космическими аппаратами непосредственно на телах Солнечной системы. Особенно актуальной данная технология является в свете того, что база на Луне рассматривается ведущими космическими державами, как ближайшая перспектива.

Ученым уже известно, что вода на самом деле является далеко не редкостью в Солнечной системе, присутствуя там в огромных количествах. Запасы водяного льда имеются даже на лишенных атмосферы телах, таких, как Луна и даже близкий к Солнцу Меркурий. Ну а некоторые астероиды и вовсе частично состоят из этого привычного всем нам химического соединения.

Именно космические запасы воды, как считают авторы проекта, в будущем могут быть использованы для создания ракетного топлива непосредственно на месте. Специально для этого воду планируется подвергать электролизу прямо на борту тех же спутников, разделяя на кислород и водород. Смешиваясь, данные газы и будут образовывать то самое ракетное топливо, толкающее спутники вперед.

В обозримом будущем технология может быть продемонстрирована на примере небольшого аппарата стандарта cubesat, который будет работать по этому принципу, и отправится к Луне. При этом энергию для электролиза спутник будет получать при помощи солнечных батарей.

Как превратить отходы жизнедеятельности человека в ракетное топливо?

Во время космического полета, все продукты жизнедеятельности космонавтов хранятся в контейнерах и загружаются в капсулы, которые сгорают при прохождении через атмосферу Земли. Но совсем недавно исследователи из Университета Флориды выяснили, каким образом можно ещё использовать эти отходы – учёные могут превратить их в биогаз, который станет топливом для ракеты. Для недолгих космических полетов разгрузка и сжигание продуктов жизнедеятельности человека не составляет большой проблемы. Но только если не идёт речь о долгосрочных проектах, например, плане НАСА по установке жилого блока на Луне, рассчитанного на 5 лет, начиная с 2019. Разумеется, отходы, образованные за такой длительный период, не могут быть оставлены на Луне, но взять их с собой, на Землю, значит - значительно увеличить вес шаттла. Именно поэтому NASA обратились за решением проблемы к учёным из Университета Флориды, Абхишек Доблу и Пратапу Пулламманаппаллилу.

Для исследования НАСА предоставили пакеты с продуктами жизнедеятельности человека, которые были произведены химическим образом, а также пакеты с пищевыми отходами, полотенцами, одеждой и прочим мусором, предполагая, что всё это будет образовано за 5 лет пребывания на Луне. Учёные вычислили, сколько метана может быть получено из таких отходов. Космические шаттлы, как правило, работают на жидком водороде и жидком кислороде, но в последние годы исследователи начали рассматривать в качестве источника ракетного топлива и метан. Команда смогла разработать и организовать анаэробный процесс варки, вследствие чего патогены в человеческих отходах разрушаются до органического вещества, и образуется смесь из метана и диоксида углерода. Благодаря данной разработке, учёные обнаружили, что образованного метана хватит на то, чтобы вернуться с Луны.

Команда говорит, эту же систему можно использовать для получения около 200 галлонов не питьевой воды в год. Эта вода присутствует в органическом веществе человеческих отходов и отделяется при их разложении. Вода может быть разделена на водород и кислород с помощью электролиза, и космонавтов сможет вдыхать чистый кислород. Более того, данный метод может быть также полезен здесь, на Земле. Исследователи говорят, что продукты жизнедеятельности человека можно использовать для выработки электроэнергии и отопления.

Из отходов жизнедеятельности людей можно производить ракетное топливо

Ученые смогли превратить мусор и отходы в топливо для космических кораблей и кислород, пригодный для дыхания. Необходимость такого исследования возникла из-за планов НАСА по освоению лунной поверхности. Специалистам требовалось уменьшить вес перевозимых между Луной и Землей грузов. Ученые из университета Флориды проверили, можно ли использовать отходы, производимые командой космического корабля, для производства газа метана. Полученный "биогаз" мог бы служить для перевозки экспедиции с Луны обратно на Землю.

В эспериментах изучали модельную смесь, повторяющую по составу самые разнообразные отходы: продукты жизнедеятельности, несъеденная пища, полотенца, одежда, упаковки. Из отходов, примерно производимых командой космического корабля в день, можно получить 290 литров метана. Всего процесс переработки занимает неделю. Также возможно производство более, чем 700 литров воды: ее можно разложить особой реакцией до кислорода - и использовать его в кислородных баллонах.

sdnnet.ru

На Земле полученная газовая смесь может служить для обогрева, как транспортное топливо или для получения электроэнергии.

В настоящее время производимые в ходе космической экпедиции отходы сбрасываются на обратном пути космического корабля - сгорают при входе его в атмосферу Земли.

О производстве на Луне ракетного топлива

Рассматриваемые в настоящее время многие проекты автономных лунных баз длительного существования привязываются к областям лунных полюсов, особенно южного, где предполагается наличие достаточно больших запасов воды в холодных ловушках — местах полного отсутствия солнечного освещения. Оптимистические оценки результатов работы космического аппарата Lunar Prospector позволяют предположить наличие в местах постоянной тени слоя реголита, содержащего водяной лед до 1-1,5 % по массе. Наличие воды, которую можно переработать в кислородно-водородное топливо для доставки грузов на низкую окололунную орбиту, в значительной степени облегчает функционирование лунной базы и удешевляет ее эксплуатацию. Вместе с тем, место расположения лунной базы оказывается привязанным к полярному району и орбитам, проходящим через него, поскольку вне областей постоянной тени концентрация газообразных компонентов в грунте существенно ниже — количество адсорбированного водорода в мелкой фракции реголита составляет 50-60 г на тонну.

Однако, в качестве компонент ракетного топлива могут быть использованы не только водород и кислород. В показана возможность химической переработки грунта с получением кислорода, металлов и неметаллов. При полном восстановлении лунного реголита возможно получение не только кислорода, но и значительного количества металлов. В основном это железо, алюминий, кальций, магний, титан, большую часть неметаллов составляет кремний. 

Источники: sdnnet.ru, www.piluli.kharkov.ua, wek.ru, forums.airbase.ru, vitaportal.ru, unnatural.ru, www.dogswar.ru

Аномальная гравитационная зона

Святой Януарий

Мальтийские рыцари

Монах Авель. Пророчества о судьбе России

Скульптуры древней Греции

Искусство Древней Греции стало той опорой и основой, на которой выросла вся европейская цивилизация. Скульптура Древней Греции - тема особая. ...


Мерлин и Вивиана

Мерлин, великий маг, обладавший знаниями о тайнах мира, способный предвидеть далекое будущее и вызывать духов, тем не менее, оказался в ловушке ...


Перспективное строительство в Подмосковье

Потребительский интерес к загородному жилью растет от года к году. Улучшаются транспортные схемы, увеличивается ценовое разнообразие предложений. Кроме этого, ...


Гелий 3

Нужно понять, что сегодня исследование Солнечной системы, изучение внеземного вещества, химического строения Луны и планет, поиск внеземных форм жизни, понимание ...


Акула - гоблин

Во времена советской эпохи акул-гоблинов часто называли акулами-домовыми или акулами-носорогами, ведь значение слова «гоблин» советскому человеку было непонятно. Столь необычное название ...


Армейский штык нож

Минобороны решило не снимать с вооружения уникальное российское оружие. Вопрос о снятии штык-ножа с вооружения рассматривался на одном из ...


Парк Гуэля в Барселоне

Мало кто останется равнодушным после посещения этого парка. Это одно из тех мест, которые обычно советуют посетить в Барселоне ...