En ny studie publisert i tidsskriftet Nature utforsker en ny tilnærming til ressursproblemet, og argumenterer for at teknologiene mennesker har brukt så langt for å leve på den internasjonale romstasjonen (ISS) ikke er egnet for noe annet enn en orbital utpost. For liv på månen eller Mars vil astronauter trenge noe annet, og forskere tror at fotoelektrokjemiske enheter kan være løsningen.
I artikkel, skrevet av University of Warwick førsteamanuensis Katharina Brinkert, uttaler at omtrent 1,5 kW av det totale energibudsjettet på 4,6 kW til Environmental Control and Life Support System på ISS for tiden brukes til å produsere oksygen ved hjelp av den fotovoltaiske prosessen med elektrolyse. Oksygengeneratoren ombord på romstasjonen bruker likestrøm for å forårsake en ikke-spontan kjemisk reaksjon, som skiller oksygenmolekyler fra hydrogen, slik at astronauter kan puste i verdensrommet.
OGA-systemets to-trinns prosess (konvertere sollys til elektrisitet og deretter bruke elektrisiteten til en elektrolytisk prosess) er dyr, klumpete og utsatt for sammenbrudd, så det kan være en hindring i langvarige romferder langt fra jorden. En alternativ tilnærming foreslått av Brinkert og hans kolleger er å bruke fotoelektrokjemiske (PEC) enheter i stedet for fotoelektriske elektrolysatorer.
I motsetning til OGAer, vil PEH-enheter være basert på en ett-trinns prosess designet for å konvertere solenergi direkte til kjemisk energi. Halvledermaterialer vil konvertere elektromagnetisk stråling til oksygen og hydrogen, uten behov for mellomliggende elektrisitetsproduksjon.
Forskningsarbeidet skaper «teoretisk grunnlag for bruk av FEH-enheter i habitater på Månen og Mars», og utforsker muligheten for å lage FEH-maskiner spesialdesignet for produksjon av oksygen og prosessering av karbondioksid på disse fjerne, fremmede landene.
Den fotoelektrokjemiske tilnærmingen virker rimelig, konkluderer forfatterne av artikkelen, selv om noen spørsmål fortsatt er åpne. Forskning på den langsiktige effektiviteten og "krafttettheten" til FEH-enheter pågår fortsatt, mens "in situ ressursutnyttelse" (dvs. bruk av materialer funnet på Månen eller Mars for å bygge disse FEH-maskinene) og evnen til å operere i mikrogravitasjon ser ut til å være et mindre problem.
Les også:
- ESA viste hvordan de tester teknologier for å samle inn prøver fra overflaten til Mars
- En måne-rover vil bli laget for Artemis-oppdragene, som vil samle inn prøver og gjennomføre analyser