Avec les niveaux de compétence des sciences humaines augmenté ces dernières années, un nombre croissant de la Terre comme les planètes ont été trouvés, ce qui signifie Voyage espace à longue distance un peu plus de nous, excitant. De nombreuses agences spatiales et les entreprises privées ont dans les prochaines années, les plans pour mettre un homme sur Mars.
Cependant, pour l'homme de survivre plus longue période de temps dans l'espace n'est pas facile. À l'heure actuelle, l'un des principaux défis auxquels est confronté le Voyage spatial de longue distance est comment fournir suffisamment d'oxygène pour les astronautes, et de fournir assez de carburant pour alimenter les équipements électroniques sophistiqués. Récemment, une nouvelle étude publiée dans Nature Communications a montré les vertus des scientifiques utilisant des matériaux semi-conducteurs et la lumière du soleil (ou d'autres étoiles) pour produire de l'hydrogène à partir d'eau (carburant) et de l'oxygène (la vie), de sorte que l'espace à long terme en gravité zéro voyage possible.
En fait, la production de carburant de fusée et de l'eau sur le vaisseau spatial plus sûr que le lancement de l'offre supplémentaire de carburant de fusée et de l'oxygène comme combustible et l'oxygène est susceptible de provoquer une explosion. Une fois dans l'espace, l'utilisation de techniques spéciales pour décomposer l'eau en hydrogène et oxygène, ou peut être utilisé pour maintenir la durée de vie du dispositif électronique alimenté par pile à combustible. Le procédé d'hydrolyse pour produire l'électrolyse de l'hydrogène et de l'oxygène gazeux et de l'eau, comprenant deux types de photolyse de l'eau. La technologie de photocatalyse de Voyage espace est le meilleur choix, non seulement en raison du poids léger du dispositif est bien en dessous du poids du catalyseur nécessaire pour l'équipement d'électrolyse, et dans l'espace de telle sorte qu'un rayonnement solaire à haute intensité plus facile pour la photolyse de l'eau.
Après le photocatalyseur (un matériau semi-conducteur), les électrons absorbent les photons à partir de la bande de valence à la bande de conduction, des électrons et des trous génèrent de la lumière, l'absorption d'eau électron-trou à protons sous forme d'hydrogène et d'oxygène gazeux, les électrons et les protons photogénérés pour former un atome d'hydrogène un atome d'hydrogène. Procédé de séparation de l'eau peut également être inversée, en liaison avec la pile à combustible en utilisant conjointement de l'hydrogène et de l'oxygène ou de « ré-association », utilisé pour alimenter le dispositif électronique. Le processus de restructuration formé l'eau seulement, ce qui signifie l'eau peut aussi être recyclé, ce qui est la clé de Voyage espace à longue distance.
Des chercheurs de la tour de chute de 120 m pour créer un environnement de microgravité similaire, et ont réussi à démontrer la photolyse de l'eau dans un environnement de microgravité est possible. Toutefois, les bulles d'air formées lorsque l'eau est clivé pour produire le gaz, la façon d'éliminer les bulles d'air à partir du matériau de catalyseur est essentielle, parce que les bulles vont décourager la génération de gaz. Sur Terre, la gravité provoque les bulles flottent à la surface pour libérer automatiquement l'espace de surface du catalyseur favorable pour produire la prochaine bulle. En Apesanteur, les bulles restent dans ou près de la surface du catalyseur. Ainsi, les scientifiques adaptent les caractéristiques nanométriques de catalyseur en créant une zone de forme pyramidale, les bulles peuvent être facilement détachés et flottant dans le milieu. Mais le principal problème est l'absence de gravité, même si les bulles ont été forcés de quitter le catalyseur lui-même, mais restent dans le liquide.
Gravity permettant au gaz d'échapper facilement à partir du liquide, ce qui est essentiel pour l'utilisation de l'hydrogène pur et de l'oxygène. L'absence de gravité, les bulles flottent à la surface et ne soit pas séparé du mélange, l'inverse est utilisé pour générer la totalité des bulles de gaz, bloquant ainsi le catalyseur de réaction ou d'une électrode, de réduire de manière significative l'efficacité du procédé catalytique.
Autour du problème des solutions d'ingénierie sera déterminante pour la mise en uvre réussie de la technologie spatiale. À l'heure actuelle, une approche est plus facile de séparer le gaz de la solution en utilisant une force centrifuge générée par la rotation centrifuge de l'engin spatial. Dans tous les cas, l'avenir est plein de l'inconnu, la nouvelle étude sera sans aucun doute nous faire à longue distance l'espace Voyage un peu plus!
Références: production d'hydrogène solaire efficace dans un environnement de microgravité, Nature Communications, 2018, volume 9, numéro de l'article: 2527.
