Forskere Koker opp en Ny Måte å Lage Pustende Oksygen på Mars
Forskere har funnet en ny måte at fremtidige mars-oppdagere potensielt kan generere sitt eget oksygen.Mars er langt fra Jorden, så å kunne skape pustende luft på stedet ville spare penger og krefter ved å måtte hente oksygen helt fra vår egen planet.Et forskerteam oppdaget denne nye oksygengenererende reaksjonen ved å studere kometer. De fleste av disse små isete verdener stammer fra et fjernt område Av solsystemet Kjent som Oorts Sky, langt utenfor Neptuns bane. Hvis en komets bane bringer den nær solen, begynner varmen å skyve kometis ut i rommet. Denne reaksjonen produserer lange haler som kan strekke seg i tusenvis av miles.7 Største Mysterier Av Mars Et team av forskere fra California Institute of Technology (Caltech) i Pasadena fant en ny måte å forklare hvordan kometer genererer molekylært oksygen, de to atomer av oksygen som kommer sammen for å danne pustende luft.
en allerede kjent metode er gjennom kinetisk energi. En sublimerende komet er et travelt miljø, hvor solvinden (den konstante strømmen av partikler som kommer fra solen) kan skyve flytende vannmolekyler inn i kometens overflate med høy hastighet. Hvis det er oksygenholdige forbindelser på overflaten, kan pleiende vannmolekyler rive oksygenatomer av og produsere molekylært oksygen.Molekylært oksygen kan også produseres gjennom karbondioksidreaksjoner, fant teamet. (Karbondioksid inneholder et enkelt karbonatom og to oksygenatomer. Tidligere Caltech postdoktor yunxi Yao og nåværende caltech kjemisk ingeniørprofessor Konstantinos Giapis simulerte denne reaksjonen ved å krasje karbondioksid i gullfolie. Siden gullfolie ikke kan oksyderes, bør den i seg selv ikke produsere noe molekylært oksygen. Men når karbondioksid careens inn i folien med høy hastighet, avgir gulloverflaten molekylært oksygen.
«Dette betydde at begge atomer av oksygen kommer fra DET SAMME CO2-molekylet, og effektivt splitter det på en ekstraordinær måte,» sa caltech-representanter i en uttalelse.For bedre å forstå hvordan karbondioksid kan bryte ned i molekylært oksygen, caltech kjemi professor Tom Miller og postdoktor Philip Shushkov opprettet en datasimulering.En utfordring i modellering av reaksjonen er at de reagerende molekylene er veldig «begeistret», noe som betyr at de vibrerer og roterer på en komplisert måte, sa forskerne.»generelt kan spente molekyler føre til uvanlig kjemi, så vi startet med det,» Sa Miller i uttalelsen. «Men til vår overraskelse skapte den opphissede tilstanden ikke molekylært oksygen. I stedet dekomponeres molekylet i andre produkter.snarere oppdaget forskerne at ekstremt «bøyde» karbondioksidmolekyler-de med en uvanlig geometri – kan opprettes uten å spenne karbondioksidet. Dette vil i sin tur produsere oksygen.Da Yao og Giapis knuste karbondioksidmolekylene i gullfolie, ladet de elektrisk de enkelte karbondioksidmolekylene og akselererte dem deretter ved hjelp av et elektrisk felt. Men Giapis sa at reaksjonen også kunne skje med lavere hastighet, noe som kan forklare hvorfor det er noe oksygen som flyter høyt i Mars-atmosfæren. «Du kan kaste en stein med nok hastighet på NOE CO2 og oppnå det samme,» sa han i uttalelsen. «Det må reise omtrent like fort som en komet eller asteroide reiser gjennom rommet.»
Relatert: Før trodde forskerne At Mars ‘ lille konsentrasjon av atmosfærisk oksygen sannsynligvis genereres etter at ultrafiolett lys fra solen treffer karbondioksidmolekyler i den Røde Planetens luft. Giapis teoretiserer imidlertid At Martian oksygen også kan genereres når støvpartikler, akselerert til høy hastighet i atmosfæren, krasjer i molekyler av karbondioksid.
Reaktoren Giapis brukes er svært lav avkastning, genererer bare ett eller to oksygenmolekyler for hver 100 karbondioksid molekyler careening gjennom gasspedalen. Giapis sa imidlertid at kanskje hans reaktor kunne endres en dag for å skape pustende luft for astronauter på Mars. Og på Jorden kan reaktoren være nyttig for å trekke karbondioksid (som også er en kraftig drivhusgass og hoveddriveren for global oppvarming) ut av atmosfæren og konvertere den til oksygen.
» Er det en endelig enhet? Ingen. Er Det en enhet som kan løse problemet Med Mars? Nei, » sa han. «Men det er en enhet som kan gjore noe som er veldig vanskelig. Vi gjør noen gale ting med denne reaktoren.»
et papir basert på forskningen, ledet Av Yao, ble publisert i forrige uke I tidsskriftet Nature Communications.FORRESTEN, NASA er i ferd med å gi oksygengenererende teknologi en testkjøring på Mars. EN teknologi demonstrator KALT MOXIE (Mars Oxygen in situ resource utilization Experiment) vil fly ombord på byråets 2020 Mars rover, som er planlagt å starte neste sommer og lande på Den Røde Planeten i februar 2021. MOXIE vil dele atmosfærisk karbondioksid elektrokjemisk, OG NASA vil se om metoden kan skaleres opp for å hjelpe mennesker på Den Røde Planeten.
- Mars Myter& Misoppfatninger: Quiz
- En Bemannet Mars Oppdrag: Hvordan NASA Kunne Gjøre det
- NASAS Mars Rover 2020 Oppdrag I Bilder (Galleri)
Følg Elizabeth Howell På Twitter @howellspace. Følg Oss På Twitter @ Spacedotcom Og På Facebook.