Кометы помогли ученым разработать лучший способ получения кислорода, который пригодится в освоении Луны и Марса
Чтобы началось большинство химических реакций, требуется энергия, поступающая в виде тепла. Но недавние исследования показали, что некоторые реакции могут проявляться при помощи кинетической энергии. Молекулы воды способны развивать высокую скорость и сталкиваться с поверхностью, содержащую кислород. При этом выделяется достаточно энергии для отсоединения кислорода.
Подобное происходит и на кометах: молекулы воды испаряются с поверхности и ускоряются солнечным ветром, а потом происходит «бомбардировка» космического тела. В ходе данного процесса кометы выделяют углекислый газ, а специалисты из Калифорнийского технологического института задались вопросом — можно ли получить кислород таким образом?
В результате исследования обнаружилось, что в потоках газа комет действительно содержится этот элемент. Следующим шагом была имитация реакции в лабораторных условиях, чтобы понять, откуда берется кислород — из углекислого газа или же из воды. Эксперимент был простым: взяли фольгу и начали направлять на неё молекулы CO2. Проанализировав потоки газа, исходящие от золотой фольги, ученые подтвердили, что кислород там всё ещё присутствует. Вывод такой, что он появляется в результате расщепления углекислого газа.
Для науки это открытие очень важно, ведь для того чтобы расщепить углекислый газ в химической реакции, нужен огромный объем энергии. Для получения кислорода, например, на космических станциях и подводных лодках используют каскад реакций при помощи химических реагентов. Поэтому, чтобы поддерживать оптимальный состав воздуха, поставка новых порций реактивов должно происходить непрерывно.
Но ученые открыли новый способ получения необходимого для жизни человека газа, который обходится без всех этих трудностей: количество энергии затрачивается не так много и не требуются никакие реактивы. На основе этого была собрана установка, позволяющая получать кислород. Работает она следующим образом: сначала углекислый газ подвергается ионизации с целью появления электрического заряда у молекул, затем идёт разгонка при помощи электрического поля и столкновение с поверхностью. В результате этого процесса молекулы углекислого газа распадаются на кислород и атомы углерода. Разработчики говорят, что данная технология может найти применение как для космических станций с подводными лодками, так и для лунных и марсианских поселений.
