Para sobrevivir en la Luna o Marte, los humanos necesitarían dispositivos fotoelectroquímicos

En el contexto de: A pesar de los elevados objetivos establecidos por la NASA y otras agencias espaciales con el programa Artemis, la exploración del espacio exterior y la presencia humana a largo plazo en la luna y otros planetas siguen siendo difíciles de alcanzar. Hay muchas incógnitas, que van desde el problema de los recursos hasta la necesidad de sustentar la vida en lugares donde ningún ser humano podría sobrevivir por sí solo.

Nueva búsqueda Publicado por Naturaleza Explora un enfoque novedoso para el problema de los recursos antes mencionado, y señala que la tecnología que los humanos han usado hasta ahora para vivir en la Estación Espacial Internacional (ISS) no se limita a nada más que un puesto de avanzada. Los astronautas necesitarán algo diferente para vivir en la Luna o Marte, y los científicos creen que los dispositivos fotoelectroquímicos podrían ser el camino a seguir.

El artículo de Katarina Brinkert, profesora asociada de la Universidad de Warwick, dice que alrededor de 1,5 kW del presupuesto de energía total de 4,6 kW para el sistema de soporte vital y control ambiental de la ISS se utiliza actualmente para generar oxígeno a través del proceso de electrólisis fotovoltaica. El equipo generador de oxígeno (OGA) a bordo de la estación espacial aplica corriente eléctrica directa para inducir una reacción química no espontánea, separando las moléculas de oxígeno del hidrógeno para que los astronautas puedan respirar en el espacio.

El proceso de dos etapas de OGA (convertir la luz solar en electricidad y luego usar la electricidad para el proceso de electrólisis) es costoso, engorroso y propenso a fallas, por lo que podría convertirse en una responsabilidad en misiones espaciales más largas lejos de la Tierra. Un método alternativo propuesto por Brinkert y sus colegas es usar dispositivos fotoelectroquímicos (PEC) en lugar de un fotoelectrolizador.

En comparación con OGA, el PEC se basará en un proceso de una sola etapa diseñado para convertir la energía solar directamente en energía química. Los materiales semiconductores convertirán la radiación electromagnética en oxígeno e hidrógeno, sin necesidad de producir electricidad intermedia. La tecnología PEC se está investigando aquí en la Tierra como una posible solución al calentamiento global y al calentamiento global. desastres naranjaspero también puede funcionar bien en el espacio.

El documento describe los «fundamentos teóricos para la aplicación de dispositivos PEC en hábitats en la Luna y Marte» y explora la viabilidad de máquinas PEC especialmente diseñadas para la producción de oxígeno y el reciclaje de dióxido de carbono en estas lejanas tierras alienígenas.

El documento concluyó que el enfoque electroquímico parece ser válido, aunque persisten algunos problemas. Todavía se están realizando esfuerzos de investigación sobre la eficiencia a largo plazo y la «densidad de energía» de los PEC, mientras que la «utilización de recursos in situ» (es decir, el uso de materiales que puede encontrar en la Luna o Marte para construir PEC) y la capacidad de operar en condiciones de microgravedad parecen representar menos problema.