Pētnieki bijušā NASA galvenā tehnologa vadībā cer palaist satelītu, kas darbojas kā ūdens avots uz ūdens. Kornellas universitātes grupa un Masons Peks vēlas, lai viņu ierīce būtu pirmā CubeSats (tie ir mazi satelīti, kuru izmērs ir kurpju kaste), kas riņķotu ap Mēnesi, vienlaikus demonstrējot ūdens kā kosmosa kuģa degvielas avota iespējas. Šī drošā un stabilā viela ir diezgan izplatīta pat kosmosā, un to varētu vēl plašāk izmantot uz Zemes, jo mēs meklējam alternatīvu fosilajam kurināmajam.
Kamēr mēs neizstrādājam šķēru piedziņu vai kādu citu futūristisku vilces sistēmu, mūsu kosmosa ceļojums, visticamāk, būs ļoti atkarīgs no raķetēm, izmantojot to pašu degvielu, kas mūsdienās izplatīta. Viņi strādā, sadedzinot gāzi aparāta aizmugurē, un tāpēc, pateicoties fizikas likumiem, viņi tiek virzīti uz priekšu. Šādām satelītu vilces sistēmām jābūt vieglām un nelielā telpā (ar lielu enerģijas blīvumu) jāpārnēsā daudz enerģijas, lai aparātu nepārtraukti uzturētu orbītā daudzus gadus vai pat gadu desmitus.
Pirmās rūpes ir par drošību. Enerģijas iesaiņojums nelielā tilpumā un masā kurināmā veidā nozīmē, ka pat vismazākā problēma novedīs pie tādām postošām sekām kā tas, ko mēs redzējām ar neseno SpaceX raķetes eksploziju. Satelītu novietošana orbītā ar jebkāda veida nestabilu degvielu lidmašīnā varētu izraisīt katastrofu par dārgu aprīkojumu un, iespējams, vēl ļaunāku cilvēku dzīvību.
Ūdens mums var palīdzēt novērst šo problēmu, jo tas būtībā ir enerģijas, nevis degvielas nesējs. Kornellas universitātes grupa neplāno izmantot ūdeni kā degvielu, bet gan drīzāk izmanto saules paneļu elektrību, lai ūdeni sadalītu ūdeņradī un skābeklī un izmantotu tos kā degvielu. Šīs divas gāzes apvienojas un kļūst par sprādzienbīstamu maisījumu, ļaujot realizēt enerģiju, kas iztērēta, sadalot ūdeni. Šo gāzu sadegšanu var izmantot, lai pārvietotu satelītu uz priekšu, paātrinātu to vai mainītu tā pozīciju orbītā atkarībā no mērķa.
Saules baterijas ir ļoti uzticamas un tām nav kustīgu daļu, padarot tās ideālas mikrogravitācijas un ārkārtējas kosmosa vidēs, lai no saules stariem iegūtu strāvu. Tradicionāli šī enerģija tiek glabāta akumulatoros, taču Kornellas zinātnieki vēlas to izmantot, lai sadalītu ūdeni uz kuģa.
Piedāvātais process, kas pazīstams kā elektrolīze, ir saistīts ar strāvas izlaišanu caur ūdeni, kas parasti satur nedaudz šķīstoša elektrolīta. Strāva sadala ūdeni skābeklī un ūdeņradī, kas tiek atbrīvoti atsevišķi pie diviem elektrodiem - pie anoda un katoda. Tad uz Zemes gravitācija šīs gāzes atdala, un tās var izmantot. Bet nulles gravitācijā satelītam būs nepieciešami centrbēdzes spēki no rotācijas, lai atdalītu gāzes no šķīduma.
Elektrolīze kosmosā jau ir izmantota, lai nodrošinātu skābekli komandētām kosmosa misijām un neaizņemtu augstspiediena skābekļa tvertnes, piemēram, Starptautiskajā kosmosa stacijā. Bet tā vietā, lai nosūtītu ūdeni kosmosā kā kravu uz raķetes, mēs to varētu vienkārši mīnot vienu dienu uz Mēness vai uz asteroīdiem. Ja šī jaunā pieeja ūdeņraža un skābekļa izmantošanai satelīta degvielā izrādīsies veiksmīga, mums varētu būt gatavs tā avots kosmosā. Šo pieeju varētu izmantot nākotnes kosmosa kuģa energoapgādei.
Kā tas bieži notiek, kosmosa tehnoloģiju attīstība rada idejas, kuras var izmantot uz Zemes, jo īpaši nozīmīgu enerģijas problēmu risināšanā. Elektroenerģiju patiešām ir grūti uzglabāt, un, pieaugot pieprasījumam pēc elektroenerģijas, mums ir nepieciešami sasniegumi. Vēja un saules enerģijas fermas nav visefektīvākie atjaunojamās enerģijas veidi nevis enerģijas ražošanas problēmu dēļ, bet gan tāpēc, ka mēs bieži nevaram ar šo enerģiju izdarīt neko noderīgu. Elektroenerģijas tīkli sabojājas augstas ražošanas un zema enerģijas patēriņa periodos.
Reklāmas video:
Varbūt tas mums palīdzēs izmantot lieko elektrību, lai sadalītu ūdeni ūdeņradī un skābeklī. Tad jūs varat izveidot ūdeņraža krājumus un, ja nepieciešams, apvienot to ar skābekli no atmosfēras.
ILYA KHEL