Nová studie publikovaná v časopise Nature zkoumá nový přístup k problému zdrojů a tvrdí, že technologie, které lidé dosud používali k životu na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS), nejsou vhodné pro nic jiného než pro orbitální základnu. Pro život na Měsíci nebo Marsu budou astronauti potřebovat něco jiného a vědci se domnívají, že řešením by mohla být fotoelektrochemická zařízení.
V článku, kterou napsala docentka Katharina Brinkert z University of Warwick, uvádí, že asi 1,5 kW z celkového energetického rozpočtu 4,6 kW systému Environmental Control and Life Support System na ISS se v současnosti používá k výrobě kyslíku pomocí fotovoltaického procesu elektrolýzy. Kyslíkový generátor na palubě vesmírné stanice používá stejnosměrný elektrický proud k vyvolání nespontánní chemické reakce, která odděluje molekuly kyslíku od vodíku a umožňuje astronautům dýchat ve vesmíru.
Dvoustupňový proces systému OGA (přeměna slunečního světla na elektřinu a následné využití elektřiny pro elektrolytický proces) je drahý, objemný a náchylný k poruchám, takže by mohl být překážkou při dlouhodobých vesmírných misích daleko od Země. Alternativním přístupem navrženým Brinkertem a jeho kolegy je použití fotoelektrochemických (PEC) zařízení namísto fotoelektrických elektrolyzérů.
Na rozdíl od OGA budou zařízení PEH založena na jednostupňovém procesu určeném k přeměně sluneční energie přímo na chemickou energii. Polovodičové materiály přemění elektromagnetické záření na kyslík a vodík, aniž by bylo nutné meziprodukty vyrábět elektřinu.
Výzkumná práce vytváří „teoretické základy pro použití zařízení FEH v biotopech na Měsíci a Marsu“ a zkoumá možnost vytvoření strojů FEH speciálně navržených pro výrobu kyslíku a zpracování oxidu uhličitého na těchto vzdálených, cizích zemích.
Fotoelektrochemický přístup se zdá být rozumný, uzavírají autoři článku, i když některé otázky stále zůstávají otevřené. Výzkum dlouhodobé účinnosti a „hustoty výkonu“ zařízení FEH stále pokračuje, zatímco „využívání zdrojů in situ“ (tj. použití materiálů nalezených na Měsíci nebo Marsu ke konstrukci těchto strojů FEH) a schopnost pracovat v mikrogravitaci zdá se, že je menší problém.
Přečtěte si také:
- ESA ukázala, jak testují technologie pro sběr vzorků z povrchu Marsu
- Pro mise Artemis bude vytvořen lunární rover, který bude sbírat vzorky a provádět analýzy