在外太空定居需要先解决氧气的供应问题

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一项有关的化学研究指出,用电分解水,在月球和火星上获得的氧相较于地球更少。 这个发现并不奇怪,反而有助于理解未来使用有限资源实现外太空定居。

其它星球实现人类生存需要燃料和可呼吸的空气。 科学家提出了一个办法同时获取两者:用电分解水,获得两种基本气体,氢可以作为燃料,氧可以供给呼吸。 然而,大多数水分解电化学研究都是在地球重力条件下进行的。 而且,探索非地球重力的研究常需要昂贵的飞行操作,但也只能模拟超低重力环境。

欧洲太空研究与技术中心的科学家进行一些测试,以探索不同重力环境对利用电分解水(称为电解)的影响。 他们通过在抛物线飞行中记录电流和气泡形成,在降低重力条件下进行电化学水分解,也在地面系统的高重力系统中进行实验。

研究团队观察到,在与月球和火星相似的重力条件下,氧产量比在地球上减少11%。 研究人员还发现他们可以推断高重力数据以匹配低重力飞行数据,他们认为这是首次使用成本较低、高重力的设置实现对低重力结果的模拟。

研究团队的实验显示,如能使用较低廉装置而非代价高昂的飞行模拟,未来对低重力电化学的研究或能更容易。 他们总结说,未来人类在月球或火星的可能定居点,需考虑消耗更多能源来生产可供呼吸的空气。

【图:电子工程专辑;文:节录自科学网页;新闻资讯由林景明提供】研究全文刊登在2022年2月8日出版的《自然-通讯》期刊;标题是:Predicting the efficiency of oxygen-evolving electrolysis on the Moon and Mars

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