Teadlased loodavad NASA endise juhtivtehnoloogi juhtimisel käivitada satelliidi, mis töötab kütuseallikana vees. Cornelli ülikooli grupp ja Mason Peck soovivad, et nende seade oleks esimene CubeSat (need on kingakasti suurused väikesed satelliidid), mis Kuul tiirleb, demonstreerides samal ajal vee potentsiaali kosmoselaeva kütuseallikana. See ohutu ja stabiilne aine on üsna levinud isegi kosmoses ja seda võiks Maal veelgi laialdasemalt kasutada, kuna otsime alternatiivi fossiilkütustele.
Kuni me arendame lõimeülekannet või mõnda muud futuristlikku tõukejõusüsteemi, sõltub meie kosmosereis tõenäoliselt suuresti rakettidest, mis kasutavad sama kütust, mis tänapäeval tavaline. Nad töötavad põletades aparaati tagaosas gaasi ja tänu sellele surutakse neid tänu füüsikaseadustele edasi. Sellised satelliitide tõukejõusüsteemid peavad olema kerged ja kandma väikeses ruumis (suure energiatihedusega) palju energiat, et aparaati pidevalt orbiidil hoida aastaid või isegi aastakümneid.
Esimene mure on ohutus. Energia pakendamine väikese koguse ja massina kütuse kujul tähendab, et isegi väikseim probleem toob kaasa katastroofilisi tagajärgi, nagu näiteks see, mida nägime SpaceXi raketi hiljutisel plahvatusel. Mis tahes vormis ebastabiilse kütuse kasutamisel orbiidile orbiidile viimine võib põhjustada katastroofi kallitele seadmetele ja võib-olla veelgi hullemale inimelule.
Vesi aitab meil sellest probleemist mööda saada, kuna see on põhiliselt energia, mitte kütuse kandja. Cornelli ülikooli grupil pole kavas kasutada vett kütusena, vaid pigem päikesepaneelidest toodetud elektrit, et jagada vesi vesinikuks ja hapnikuks ning kasutada neid kütusena. Need kaks gaasi ühinevad ja muutuvad plahvatusohtlikuks seguks, võimaldades realiseerida vee jaotamiseks kulutatud energiat. Nende gaaside põlemisel saab sõltuvalt sihtkohast satelliiti edasi viia, seda kiirendada või selle asukohta orbiidil muuta.
Päikesepatareid on väga töökindlad ja neil pole liikuvaid osi, mistõttu on need ideaalsed mikrogravitatsiooni ja äärmusliku kosmosekeskkonna jaoks päikesevalguse voolu tekitamiseks. Traditsiooniliselt hoitakse seda energiat akudes, kuid Cornelli teadlased soovivad seda kasutada pardal oleva vee lagundamiseks.
Kavandatav protsess, mida nimetatakse elektrolüüsiks, hõlmab voolu juhtimist läbi vee, mis sisaldab tavaliselt mõnda lahustuvat elektrolüüti. Vool jaotab vee hapnikuks ja vesinikuks, mis eralduvad eraldi kahel elektroodil - anoodil ja katoodil. Maa peal eraldab gravitatsioon need gaasid ja neid saab kasutada. Nullgravitatsiooni korral vajab satelliit pöörlemisel tsentrifugaaljõude, et eraldada gaasid lahusest.
Elektrolüüsi on kosmoses juba varem kasutatud selleks, et varustada mehitatud kosmoseülesandeid hapnikuga ja mitte võtta näiteks rahvusvahelise kosmosejaama kõrgsurve hapniku mahuteid. Kuid selle asemel, et raketist lasti vett kosmosesse saata, saaksime selle lihtsalt ühel päeval kaevandada Kuul või asteroididel. Kui see uus lähenemisviis vesiniku ja hapniku kasutamiseks satelliitkütuses osutub edukaks, võib meil kosmosevalmis selle allikas olla. Seda lähenemisviisi saaks kasutada tuleviku kosmoselaevade energiavarustuses.
Nagu sageli, kosmosetehnoloogia areng annab ideid, mida saaks Maal rakendada, eriti oluliste energiaprobleemide lahendamisel. Elektrit on tõesti keeruline ladustada ja kui nõudlus elektrienergia järele suureneb, vajame läbimurdeid. Tuule- ja päikesepargid pole taastuvenergia kõige tõhusamad vormid mitte energiatootmise probleemide tõttu, vaid seetõttu, et me ei saa selle energiaga sageli midagi kasulikku teha. Elektrivõrgud ebaõnnestuvad kõrge tootmise ja madala energiavajaduse perioodidel.
Reklaamvideo:
Võib-olla aitab see meil kasutada liigset elektrit, et jagada vesi vesinikuks ja hapnikuks. Siis saate teha vesinikuvarusid ja vajadusel kombineerida seda atmosfääri hapnikuga.
ILYA KHEL
