Cercetătorii, conduși de un fost tehnolog șef NASA, speră să lanseze un satelit care circulă pe apă ca sursă de combustibil. Grupul Universității Cornell și Mason Peck își doresc ca dispozitivul lor să fie primul CubeSats (aceștia sunt sateliți mici de dimensiunea unei cutii de încălțăminte) care să orbiteze Luna în timp ce demonstrează potențialul apei ca sursă de combustibil pentru o navă spațială. Această substanță sigură și stabilă este destul de comună chiar și în spațiu și ar putea găsi o utilizare și mai răspândită pe Pământ, deoarece căutăm o alternativă la combustibilii fosili.
Până când dezvoltăm un dispozitiv de urzire sau un alt sistem de propulsie futuristă, călătoria noastră spațială este probabil să se bazeze foarte mult pe rachete folosind același combustibil care este obișnuit astăzi. Ei lucrează prin arderea gazului în partea din spate a aparatului și datorită acestui fapt, datorită legilor fizicii, sunt împinși în față. Astfel de sisteme de propulsie pentru sateliți trebuie să fie ușoare și să poarte multă energie într-un spațiu mic (să aibă o densitate mare de energie) pentru a menține continuu aparatul timp de mulți ani sau chiar zeci de ani pe orbită.
Prima preocupare este siguranța. Ambalarea energiei în volum redus și masă sub formă de combustibil înseamnă că până și cea mai mică problemă va duce la consecințe dezastruoase precum ceea ce am văzut cu recenta explozie a rachetei SpaceX. Punerea sateliților pe orbită cu orice formă de combustibil instabil la bord ar putea vrăji dezastru pentru echipamente scumpe și poate chiar mai rău pentru viața umană.
Apa ne poate ajuta să ocolim această problemă, deoarece este în esență un purtător de energie, nu de combustibil. Grupul Universității Cornell nu are în plan să folosească apa ca combustibil, ci mai degrabă să utilizeze electricitate din panouri solare pentru a împărți apa în hidrogen și oxigen și a le folosi drept combustibil. Aceste două gaze se combină și devin un amestec exploziv, permițând realizarea energiei cheltuite în divizarea apei. Arderea acestor gaze poate fi folosită pentru a muta satelitul înainte, pentru a-l accelera sau pentru a-și schimba poziția pe orbită, în funcție de destinație.
Celulele solare sunt extrem de fiabile și nu au părți mobile, ceea ce le face ideale pentru microgravitate și medii spațiale extreme pentru a genera curent de lumina soarelui. În mod tradițional, această energie este stocată în baterii, dar oamenii de știință Cornell vor să o folosească pentru a descompune apa la bord.
Procesul propus - cunoscut sub denumirea de electroliză - presupune trecerea curentului prin apă, conținând de obicei un anumit electrolit solubil. Curentul sparge apa în oxigen și hidrogen, care sunt eliberate separat la doi electrozi - la anod și la catod. Pe Pământ, gravitația separă apoi aceste gaze și pot fi utilizate. Dar, cu gravitație zero, satelitul va avea nevoie de forțe centrifuge din rotație pentru a separa gazele de soluție.
Electroliza a fost deja folosită în spațiu în trecut pentru a oferi oxigen misiunilor spațiale cu echipaj și pentru a nu prelua rezervoare de oxigen de înaltă presiune, de exemplu, pe Stația Spațială Internațională. Dar în loc să trimitem apă în spațiu ca marfă pe o rachetă, am putea să o extragem într-o zi pe lună sau pe asteroizi. Dacă această nouă abordare a utilizării hidrogenului și oxigenului pentru combustibilul prin satelit se dovedește a fi de succes, am putea avea o sursă gata pregătită în spațiu. Această abordare ar putea fi aplicată la sursa de alimentare a navei spațiale a viitorului.
Așa cum se întâmplă adesea, evoluțiile tehnologiei spațiale dau naștere ideilor care pot fi aplicate pe Pământ, în special în rezolvarea problemelor energetice semnificative. Electricitatea este într-adevăr dificil de depozitat și, pe măsură ce cererea de energie electrică crește, avem nevoie de descoperiri. Fermele eoliene și solare nu sunt cele mai eficiente forme de energie regenerabilă, nu din cauza problemelor cu producția de energie, ci pentru că de multe ori nu putem face nimic util cu această energie. Rețelele de energie electrică nu reușesc în perioadele de generare mare și cerere redusă de energie.
Video promotional:
Poate că ne va ajuta să folosim excesul de electricitate pentru a împărți apa în hidrogen și oxigen. Apoi puteți face stocuri de hidrogen și, dacă este necesar, combinați-l cu oxigenul din atmosferă.
ILYA KHEL
