在外太空定居需要先解決氧氣的供應問題


一項有關的化學研究指出,用電分解水,在月球和火星上獲得的氧相較於地球更少。 這個發現並不奇怪,反而有助於理解未來使用有限資源實現外太空定居。

其它星球實現人類生存需要燃料和可呼吸的空氣。 科學家提出了一個辦法同時獲取兩者:用電分解水,獲得兩種基本氣體,氫可以作為燃料,氧可以供給呼吸。 然而,大多數水分解電化學研究都是在地球重力條件下進行的。 而且,探索非地球重力的研究常需要昂貴的飛行操作,但也只能模擬超低重力環境。

歐洲太空研究與技術中心的科學家進行一些測試,以探索不同重力環境對利用電分解水(稱為電解)的影響。 他們通過在拋物線飛行中記錄電流和氣泡形成,在降低重力條件下進行電化學水分解,也在地面系統的高重力系統中進行實驗。

研究團隊觀察到,在與月球和火星相似的重力條件下,氧產量比在地球上減少11%。 研究人員還發現他們可以推斷高重力數據以匹配低重力飛行數據,他們認為這是首次使用成本較低、高重力的設置實現對低重力結果的模擬。

研究團隊的實驗顯示,如能使用較低廉裝置而非代價高昂的飛行模擬,未來對低重力電化學的研究或能更容易。 他們總結說,未來人類在月球或火星的可能定居點,需考慮消耗更多能源來生產可供呼吸的空氣。

【圖:電子工程專輯;文:節錄自科學網頁;新聞資訊由林景明提供】研究全文刊登在2022年2月8日出版的《自然-通訊》期刊;標題是:Predicting the efficiency of oxygen-evolving electrolysis on the Moon and Mars

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