想去外太空定居先搞清能获得多少氧气 |《自然-通讯》论文
文章|开放获取|出版时间:2022年2月8日
想去外太空定居先搞清能获得多少氧气 |《自然-通讯》论文
Bethany A. Lomax, Gunter H. Just, Patrick J. McHugh, Paul K. Broadley, Gregory C. Hutchings, Paul A. Burke, Matthew J. Roy, Katharine L. Smith和Mark D. Symes
Doi: Doi: 10.1038/s41467-022-28147-5 |原文链接

“自然——通讯”发表的一篇论文预测oxygen-evolving电解效率在月球和火星报告说,用电分解水,在月球和火星上获得的氧相较于地球更少。这些发现或有助于我们理解未来使用有限资源实现外层空间定居。


在其他星球实现人类生存需要燃料和可呼吸的空气。人们提出了一个办法同时获取两者:用电分解水,获得两种基本气体;氢可以作为燃料,氧可以供给呼吸。然而,大多数水分解电化学研究都是在地球重力条件下进行的。而且,探索非地球重力的研究常需要昂贵的飞行操作,但也只能模拟超低重力环境。


欧洲空间研究与技术中心(ESA)的贝思凯文,英国格拉斯哥大学的马克•赛姆思和同事进行了一些测试,探索不同重力环境对利用电分解水(称为电解)的影响。他们通过在抛物线飞行中记录电流和气泡形成,在降低重力条件下进行电化学水分解;也在基于地面系统的高重力系统中进行实验。作者观察到,在与月球和火星相似的重力条件下,氧产量比在地球上减少了11%。作者还发现他们可以推断高重力数据以匹配低重力飞行数据,他们认为这是首次使用成本较低、高重力的设置实现对低重力结果的模拟。


作者认为,他们的实验表明,如能使用较低廉设置而非代价高昂的飞行模拟,未来对低重力电化学的研究或能更容易。他们总结说,未来人类在月球或火星的可能定居点,或需考虑消耗更多能源来生产可供呼吸的空气。

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不同重力环境气泡对电化学水分解的影响。来源:Lomax等。

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Nat Com | doi: 10.1038/s41467-022-28147-5