Изследователи, ръководени от бивш главен технолог на НАСА, се надяват да пуснат сателит, който работи на вода като източник на гориво. Групата от университета Корнел и Мейсън Пек искат устройството им да бъде първото CubeSats (това са малки сателити с размер на кутия за обувки), които обикалят около орбитата на Луната, като демонстрират потенциала на водата като източник на гориво за космически кораб. Това безопасно и стабилно вещество е доста често срещано дори в космоса и би могло да намери още по-широко приложение на Земята, тъй като търсим алтернатива на изкопаемите горива.
Докато не разработим основен механизъм или някаква друга футуристична задвижваща система, космическото ни пътуване вероятно ще разчита до голяма степен на ракетите, използвайки същото гориво, което е често срещано днес. Те работят, като изгарят газ в задната част на апарата и поради това, благодарение на законите на физиката, те се изтласкват напред. Такива задвижващи системи за спътници трябва да са леки и да носят много енергия в малко пространство (да имат висока енергийна плътност), за да поддържат устройството постоянно в орбита в продължение на много години или дори десетилетия.
Първата грижа е безопасността. Опаковането на енергия в малък обем и маса под формата на гориво означава, че дори и най-малкият проблем ще доведе до катастрофални последици като това, което видяхме при неотдавнашната експлозия на ракетата на SpaceX. Поставянето на сателити в орбита с всяка форма на нестабилно гориво на борда може да доведе до катастрофа за скъпо оборудване и може би дори още по-лошо за човешкия живот.
Водата може да ни помогне да заобиколим този проблем, тъй като по същество е носител на енергия, а не гориво. Групата на Университета Корнел не планира да използва водата като гориво, а по-скоро използва електричество от слънчеви панели, за да раздели водата на водород и кислород и да ги използва като гориво. Тези два газове се комбинират и се превръщат в експлозивна смес, което позволява да се реализира изразходваната енергия при разделяне на водата. Изгарянето на тези газове може да се използва за придвижване на спътника напред, ускоряване или промяна на неговото положение в орбита, в зависимост от дестинацията.
Слънчевите клетки са високонадеждни и нямат движещи се части, което ги прави идеални за микрогравитация и екстремни космически среди за генериране на ток от слънчева светлина. Традиционно тази енергия се съхранява в батерии, но учените от Корнел искат да я използват за разграждане на водата на борда.
Предложеният процес - известен като електролиза - включва преминаване на ток през вода, обикновено съдържащ малко разтворим електролит. Токът разгражда водата на кислород и водород, които се отделят отделно на два електрода - на анода и катода. На Земята гравитацията след това отделя тези газове и те могат да бъдат използвани. Но при нулева гравитация спътникът ще се нуждае от центробежни сили от въртене, за да отдели газовете от разтвора.
Електролизата вече е била използвана в космоса в миналото, за да осигури кислород на пилотирани космически мисии и да не поема кислородни резервоари с високо налягане, например, на Международната космическа станция. Но вместо да изпращаме вода в космоса като товар на ракета, можем просто да я донесем един ден на Луната или на астероиди. Ако този нов подход за използване на водород и кислород за сателитно гориво се окаже успешен, бихме могли да имаме готов източник на него в космоса. Този подход може да бъде приложен към захранването на космическия кораб на бъдещето.
Както често се случва, разработките в космическите технологии пораждат идеи, които могат да бъдат приложени на Земята, особено при решаване на значителни енергийни проблеми. Електричеството наистина е трудно за съхранение и тъй като търсенето на електроенергия се увеличава, имаме нужда от пробиви. Вятърните и слънчеви електроцентрали не са най-ефективните форми на възобновяема енергия не поради проблеми с производството на енергия, а защото често не можем да направим нищо полезно с тази енергия. Електрическите мрежи се провалят в периоди на високо производство и ниско потребление на енергия.
Промоционално видео:
Може би това ще ни помогне да използваме излишното електричество, за да разделим водата на водород и кислород. След това можете да направите запаси от водород и, ако е необходимо, да го комбинирате с кислород от атмосферата.
ИЛЯ КХЕЛ