په سپوږمۍ کې اکسیجن څنګه جوړېږي؟

په یوه لوی چاپېریال کې، انجنیرانو خپل تجهیزات په دقت سره کتل. د هغوی مخته یو سپین فلزي ماشین پروت دی چې په رنګینو تارونو کې غوټه شوی - یو بکس چې هغوی هیله لري یوه ورځ به د سپوږمۍ پر سطحه اکسیجن تولید کړي.

کله چې ټیم له چاپېریال ووت، تجربه پیل شوه. د بکس په څېر ماشین اوس د ځمکني "ریګولیت" (د دوړې او شګلنې زیږې ګډولې چې د اصلي سپوږمۍ له خاورې سره ورته کیمیاوي ترکیب لري) لږ اندازه جذبوي.

ژر هغه ریګولیت پر سرېښناکه ماده بدل شو. یوه سطحه یې تر ۱۶۵۰ درجې سانتي ګراده پورته تودوخه ترلاسه کړه او د ځینو موادو په زیاتولو د اکسیجن لرونکو مالیکولونو د خوشې کېدو بهیر پیل شو.

د سیرا سپیس د پروګرام مدیر برانت وایټ وايي "موږ اوس ټول هغه څه چې په ځمکه کې کولای شو ازمویو، په خبره یې "راتلونکی ګام سپوږمۍ ته تلل دي."

ستورمزلي به د ساه اخیستو لپاره اکسیجن ته اړتیا ولري. بل دا چې د فضایي بېړۍ د جوړولو او له سپوږمۍ د مریخ په ګډون نورو لېرې ځایونو ته د فضایي بېړۍ په مرسته د سفر لپاره هم اکسیجن ته اړتیا شته.

سپوږمۍ کې مېشتو اوسېدونکو ته ممکن فلز هم اړین وي او هغوی ممکن دا د سپوږمۍ د سطحې د خاورې له پاتې شوو دوړو څخه ترلاسه کړي.

ډېره خبره پر دې پورې تړلې ده چې ایا موږ داسې ریاکتورونه جوړولی شو چې دې منابعو ته په مؤثره توګه لاسرسی پیدا کړي یا نه.

ښاغلی وایټ وايي او روښانوي چې بدیل یې – له ځمکې نه به سپوږمۍ ته ډېر اکسیجن او اضافي فلزات راوړل – ډېر ستړی کوونکی او ګران کار وي " خو دا ممکن د ماموریتونو له لګښتونو میلیاردونه ډالر سپما کړي".

له نېکه مرغه، د سپوږمۍ ریګولیت له فلزي اکسایډونو ډک دی. خو که څه هم له فلزي اکسایډونو د اکسیجن د استخراج علم د بېلګې په توګه، په ځمکه کې ښه پوهېدل دي، خو دا کار په سپوږمۍ کې لږ تر لږه د شرایطو له کبله ډېر ګران دی.

هغه لویه کره چې د سیرا سپیس ازموینې یې د روان کال په جولای او اګست کې ترسره کړې، خلا جوړ کړه او د سپوږمۍ تودوخې او فشارونه یې هم تقلید کړل.

ښاغلی وایټ وايي "دغه شرکت وايي دوی اړ شوي چې د ماشین فعالیت د وخت په تېرېدو ښه کړي چې په دې سره به ریګولیت له ډېرو ډبرو او کثافاتو سره مقابله وکړای شي. "دا هر ځای ته ځي او د بېلابېلو میکانیزمونو خرابوالی رامنځته کوي. "

او یو مهم شی چې تاسو یې په ځمکه یا حتی د کایناتو په مدار کې هم نه شئ ازمویلی، هغه د سپوږمۍ جاذبه ده – چې تقریباً د ځمکې د جاذبې شپږمه برخه ده. ښايي تر ۲۰۲۸ کال یا وروسته پورې سیرا سپیس د ټیټې جاذبې شرایطو کې د ریښتیني ریګولیت په کارولو سره خپل سیسټم په سپوږمۍ کې وازمویلی شي.

د جان هاپکینز پوهنتون پال برک وايي، د سپوږمۍ جاذبه ممکن د اکسیجن په رایستلو کې د ځینو ټیکنالوژیو لپاره یوه جدي ستونزه وي، خو که انجنیران یې دې ته په پام سره ډیزاین کړي، نو دا ممکن حل شي.

په اپریل کې، هغه او د هغه همکارانو یوه مقاله خپره کړه چې د کمپیوټري سیمولیشنونو یا شبیه سازۍ پایلې یې په تفصیل خپرې کړې وې. دا یې روښانه کړې وه چې څنګه د اکسیجن استخراجولو بېل بهیر د سپوږمۍ نسبتاً ضعیفې جاذبې ځواک لخوا خنډ ګرځېدلی شي. هغه پروسه چې دلته څېړل کیږي هغه د ریګولیت د مایع الکترولیز بهیر دی، چې په دې کې برېښنا کارول کېږي ترڅو د سپوږمۍ هغه معدني مواد چې اکسیجن لري ووېشل شي او په دې سره اکسیجن په مستقیمه توګه استخراج شي.

ډاکټر برک وايي "ستونزه دا ده داسې ټیکنالوژي د اکسیجن پوکڼۍ د الکترودونو په سطحه جوړوي چې د ریګولیت په مایع کې ژور دي. "دا فرض کړئ د شاتو په شان مایع دی. دا ډېر، ډېر سرېښناک دی".

"هغه پوکڼۍ به دومره تېزې پورته نه شي – او ممکن دا له الکترودونو جلا کېدو کې ځنډ پیدا کړي."

کېدای شي د دې لپاره ځینې لارې وي. یوه لاره یې دا ده چې د اکسیجن جوړولو ماشین ته لړزه ورکړل شي، چې ممکن پوکڼۍ خوشې کړي.

او ډېر نرم الکترودونه ممکن د اکسیجن پوکاڼو جلا کول اسانه کړي. ډاکټر برک او د هغه همکاران اوس پر داسې نظریاتو کار کوي.

ښاغلی وایټ وايي، د سیرا سپیس ټیکنالوژي- چې د کاربوترمال پروسه ده، بېل ډول دی. په دې حالت کې، کله چې د ریګولیت په مایع کې د اکسیجن لرونکي پوکڼې جوړې شي، دا پوکڼې ازادې جوړېږي، نه د الکترود په سطحه. په دې معنا چې د دې پوکاڼو د بندېدو امکان کم دی.

د سپوږمۍ د راتلونکي ماموریتونو لپاره د اکسیجن ارزښت په روښانولو ډاکټر برک اټکل کوي چې هره ورځ یو ستورمزلی به له دوه یا درې کیلوګرام ریګولیته استخراج شوي اکسیجن ته اړتیا ولري. چې دا د ستورمزلي د فټنس او فعالیت پر اساس توپیر لري.

په هرصورت، سپوږمۍ کې د ژوند ملاتړي سیسټمونه به احتمالا د ستورمزلو لخوا تنفس شوي اکسیجن بیا وکاروي. که داسې وي، نو دا به اړینه نه وي چې د سپوږمۍ اوسېدونکو ژوندي ساتلو لپاره دومره ډېر ریګولیت پروسس شي.

ډاکټر برک زیاتوي، د اکسیجن استخراج ټیکنالوژیو اصلي کارول د بېړۍ سون توکو لپاره د اکسیدایزر چمتو کول دي، چې د فضايي سپړنې لېوالتیا رامنځ ته کوي.

روښانه ده په سپوږمۍ کې چې هر څومره سرچینې جوړې شي هومره غوره دي. د سیرا سپیس سیستم ځینې اضافي کاربون ته اړتیا لري، خو کمپنۍ وايي، دا د هر اکسیجن تولیدولو له پړاو وروسته د دې اکثرو کاربون بیا کارولو لپاره یوه طریقه کارولی شي.

د ماساچوسټس ټیکنالوجۍ انستیتیوت د پي اېچ ډي محصلې پالک پټېل له خپلو همکارانو سره د سپوږمۍ له خاورې د اکسیجن او فلزاتو د استخراج لپاره د مایع ریګولیت الکترولیز سیستم تجربه کړ.

هغې وویل "موږ واقعاً دا له دې نظره ګورو، راځئ د بیا اکمالاتي ماموریتونو شمېر کم کړو".

کله چې دوی خپل سیسټم ډیزاین کړ، مېرمن پټېل او د هغې همکارانو هغه ستونزه چې ډاکټر برک تشریح کړې وه، حل کړه: چې ټیټه جاذبه د اکسیجن د هغو پوکڼو د جلا کېدو مخه نیولی شي چې پر الکترودونو جوړېږي. د دې لپاره، هغوی یو "سونیکټر (له غږ پورته څپو وسیله)" وکاروله، چې پوکڼۍ د غږ له څپو سره چووي او له منځه ځي.

مېرمن پټېل وايي په راتلونکې کې د سپوږمۍ پر بنسټ د سرچینو د استخراج ماشینونه ممکن له رګولیت څخه اوسپنه، تیتانیوم یا لیتیم استخراج کړي. دا مواد ممکن سپوږمۍ کې مېشتو اوسېدونکو ستورمزلو سره مرسته وکړي چې خپلو درې ګوټیزه چاپ شویو اضافه پرزو جوړولو کې مرسته وکړي یا ویجاړې شوې پرزې بدلې کړي.

د سپوږمۍ ریګولیت ګټه یوازې په دې پورې محدوده نه ده. مېرمن پټېل یادونه کوي چې په جلا تجربو کې هغې د ریګولیت تقلید شوی ډول مایع کړی دی، چې ښیښې ته ورته یو ډول سخت مواد جوړ کړي.

هغې او د هغې همکارانو وموندل چې څنګه له دې موادو قوي خښتې جوړې کړي، چې ممکن سپوږمۍ کې د جوړښتونو -تور رنګه لویې ټوټې- جوړولو لپاره ګټورې تمامې شي.