بسیاری از آژانس‌های فضایی و شرکت‌های خصوصی در حال فراهم آوردن مقدمات سفر انسان به مریخ و زندگی در آنجا هستند.
اقامت طولانی در فضا برای انسان با پیشرفت‌های علمی امروز امکان‌پذیر نیست. تأمین سوخت موردنیاز برای سفرهای فضایی بلندمدت و انتقال اکسیژن کافی برای فضانوردان از مهم‌ترین چالش‌های سفرهای فضایی طولانی‌مدت است.
محققان برای حل این مشکل راه‌حلی اندیشیده‌اند و مطالعات جدید نشان می‌دهد با تجزیه آب به هیدروژن و اکسیژن می‌توان اکسیژن و سوخت موردنیاز (از طریق هیدروژن) را تأمین کرد. این دستاورد علمی در گرانش صفر و با استفاده از یک ماده نیمه‌رسانا و نور خورشید یا ستارگان امکان‌پذیر است.
محققان بر این باورند این روش به‌صرفه، بسیار ایمن‌تر از حمل موشک و فضاپیما با سوخت اضافی است؛ چراکه در این حالت برای تأمین سوخت، آب همراه فضاپیما حمل می‌شود و امکان انفجار در این حالت وجود ندارد.
برای تجزیه آب به دو عنصر تشکیل‌دهنده آن یعنی اکسیژن و هیدروژن در فضا، دو روش وجود دارد. روش اول همان الکترولیز است که مشابه آن در زمین نیز صورت می‌گیرد. این کار با استفاده از محلول الکترولیت و سلول‌های خورشیدی برای جمع‌آوری و ذخیره نور خورشید صورت می‌گیرد.
الکترولیز آب در زمین به این صورت انجام می‌شود که آب باکمی مایع الکترولیت مخلوط می‌شود، سپس جریان الکتریسیته به سمت آن هدایت می‌شود، در این حالت آب به دو عنصر تشکیل‌دهنده یعنی اکسیژن و هیدروژن تجزیه می‌شود و هر عنصر در اطراف یک الکترود جمع می‌شود.
روش دوم برای تجزیه آب در فضا، روش فتو کاتالیست یا همان کاتالیزگر نوری است. در این روش یک ماده نیمه‌رسانا وارد آب می‌شود و ذرات نورکه فوتون نام دارند را جذب می‌کند. انرژی فوتون‌ها توسط الکترون‌های موجود در نیمه‌رسانا جذب می‌شود و با استفاده از خاصیت مواد نیمه‌رسانا و طی یک فرآیند فیزیکی، اکسیژن و هیدروژن تشکیل می‌شود. این فرآیند کاملاً برگشت‌پذیر است و می‌توان با استفاده از این روش و با ترکیب هیدروژن و اکسیژن آب تولید کرد.
این دستاورد علمی رؤیای سفرهای فضایی طولانی‌مدت را یک گام بلند به واقعیت نزدیک می‌کند.
نتایج این مطالعه در نشریه Nature Communications منتشرشده است.
5656
نظر شما