Forskere, ledet af en tidligere NASA-chefsteknolog, håber at lancere en satellit, der kører på vand som brændstofkilde. Cornell University-gruppen og Mason Peck vil have, at deres enhed skal være de første CubeSats (dette er små satellitter på størrelse med en skobokse) til at kredse rundt Månen, mens de demonstrerer vandets potentiale som brændstofkilde for et rumfartøj. Dette sikre og stabile stof er ret almindeligt selv i rummet og kunne finde endnu mere udbredt anvendelse på Jorden, da vi leder efter et alternativ til fossile brændstoffer.
Indtil vi udvikler et warp-drev eller et andet futuristisk fremdrivningssystem, vil vores rumfart sandsynligvis stole stærkt på raketter, der bruger det samme brændstof, der er almindeligt i dag. De arbejder ved at brænde gas bagpå apparatet, og på grund af dette skubbes de takket være fysikkens love fremad. Sådanne fremdrivningssystemer til satellitter skal være lette og have en masse energi i et lille rum (have en høj energitæthed) for kontinuerligt at vedligeholde apparatet i mange år eller endda årtier i kredsløb.
Den første bekymring er sikkerhed. Emballering af energi i lille volumen og masse i form af brændstof betyder, at selv det mindste problem vil føre til katastrofale konsekvenser som det, vi så ved den nylige eksplosion af SpaceX's raket. At sætte satellitter i kredsløb med enhver form for ustabilt brændstof om bord, kan stave katastrofe for dyre udstyr, og måske endnu værre for menneskers liv.
Vand kan hjælpe os med at omgå dette problem, da det i det væsentlige er en bærer af energi, ikke brændstof. Cornell University-gruppen har ingen planer om at bruge vand som brændstof, men snarere bruge elektricitet fra solcellepaneler til at opdele vand i brint og ilt og bruge dem som brændstof. Disse to gasser kombineres og bliver en eksplosiv blanding, der tillader at realisere energien, der bruges i opdeling af vand. Forbrændingen af disse gasser kan bruges til at bevæge satellitten fremad, accelerere den eller ændre sin position i kredsløb, afhængigt af destinationen.
Solceller er meget pålidelige og har ingen bevægelige dele, hvilket gør dem ideelle til mikrogravitet og ekstreme rummiljøer til at generere strøm fra sollys. Traditionelt opbevares denne energi i batterier, men Cornell-forskere ønsker at bruge den til at nedbryde vand om bord.
Den foreslåede proces - kendt som elektrolyse - involverer strømning gennem vand, som normalt indeholder en vis opløselig elektrolyt. Strømmen bryder vand til ilt og brint, der frigøres separat ved to elektroder - ved anoden og katoden. På jorden separerer tyngdekraften derefter disse gasser, og de kan bruges. Men i tyngdekraften har satellitten brug for centrifugalkræfter fra rotation for at adskille gasser fra opløsningen.
Elektrolyse er allerede blevet brugt i rummet tidligere til at tilvejebringe ilt til bemandede rummissioner og ikke til at optage højtryks oxygentanke, for eksempel på den internationale rumstation. Men i stedet for at sende vand ud i rummet som en last på en raket, kunne vi bare mine det en dag på månen eller på asteroider. Hvis denne nye tilgang til anvendelse af brint og ilt til satellitbrændstof viser sig at være en succes, kunne vi have en klargjort kilde til det i rummet. Denne fremgangsmåde kunne anvendes på fremtidens rumforsyning.
Som ofte er tilfældet, giver udviklingen inden for rumteknologi ideer, der kan anvendes på Jorden, især til løsning af betydelige energiproblemer. Elektricitet er virkelig vanskeligt at opbevare, og når efterspørgslen efter elektricitet øges, har vi brug for gennembrud. Vind- og solfarmer er ikke de mest effektive former for vedvarende energi, ikke på grund af problemer med energiproduktion, men fordi vi ofte ikke kan gøre noget nyttigt med denne energi. Elektricitetsnet svigter i perioder med høj produktion og lav energibehov.
Salgsfremmende video:
Måske vil det hjælpe os med at bruge overskydende elektricitet til at opdele vand i brint og ilt. Derefter kan du lave brintlagre, og om nødvendigt kombinere det med ilt fra atmosfæren.
ILYA KHEL
