2018-07-22 |
Физики создали расщепитель воды, работающий в невесомости
Начиная с 1960 г, ученые пытались создать устройство, преобразующее энергию солнечного света в воздух, необходимый для экипажа, и топливо, используемое для двигателей космических кораблей. Сегодня физиками создан такой расщепитель воды, который будет работать в космосе.
Расщепителей воды за последние годы было создано достаточно много, наиболее удачные из них приближены к коммерческой рентабельности. Молекулы воды в них распадаются на составляющие под действием тока или света. В большинстве случаев такие катализаторы при расщеплении воды загрязняются или разрушаются. Это заставляет исследователей разрабатывать новые, дорогостоящие методики их регенерации.
Подобные приборы, как замечают исследователи, вне зависимости от их привлекательности с точки зрения коммерции, могут стать «сердцем» космического корабля, движущегося к другим планетам Солнечной системы. Это даст возможность освободить пространство, убрав дополнительные баки с расходными материалами. Такая задача была бы разрешима после пропускания смеси, состоящей из углекислого газа и водорода через специальные катализаторы.
Первый эксперимент, представляющий работу установки в условиях невесомости был проведен сравнительно недавно, после создания имитатора невесомости, куда был помещен минианалог космического корабля, на борту которого находился генератор кислорода и водорода. На вид имитатор представляет собой высокую (120 м) герметичную башню. В ее основании находится катапультирующее устройство, выбрасывающее корабль на полную ее высоту, а затем ловящее его после падения, спустя примерно 10 секунд.
На вершине башни ученые включали на время всего процесса яркий прожектор, свет которого питал солнечные батареи, расположенные в верхней части корабля, а также снабжал энергией установленный в центре устройства экспериментальный расщепитель воды.
Получился своеобразный двухслойный «бутерброд». Один слой – это тонкая пластинка из сплава фосфора и индия, а другой – своеобразная «сетка», в составе которой атомы родия. По словам ученых, подобная структура обладает лучшим взаимодействием в невесомости с микрокаплями воды. Она более активно их притягивает, ускоряя разложение на составляющие: водород и кислород.
Проведенные опыты свидетельствуют о том, что такая структура электрода дает возможность пузырькам водорода уходить из жидкости. Это значительно увеличивает КПД работы установки, а также снижает шансы на непредвиденные ситуации, например, возможный взрыв водорода. Успешное завершение уникального эксперимента, по прогнозам ученых, откроет дорогу для постройки в ближайшее время космических кораблей, в которых система жизнеобеспечения будет практически вечной и автономной.
|