Les scientifiques pensent qu’ils ont peut-être fissuré le système de survie de Mars

Les chercheurs ont découvert que les réactions photochimiques directes pourraient fournir l’oxygène et l’hydrogène dont les humains ont besoin pour vivre à long terme sur Mars ou sur la Lune.

La Station spatiale internationale (ISS) s’appuie sur des électrolyseurs d’eau à énergie photovoltaïque pour extraire l’oxygène de l’eau. Mais le processus en deux étapes – convertir la lumière du soleil en électricité puis utiliser l’électricité dans l’électrolyse de l’eau – est coûteux.

Un article publié cette semaine indique qu’environ 1,5 kW sur le budget énergétique de 4,6 kW du système de contrôle environnemental et de maintien de la vie de l’ISS est utilisé par l’ensemble générateur d’oxygène (OGA), qui repose sur l’électrolyse. L’approche était une impasse en termes d’exploration et d’habitation spatiales futures, selon l’étude publiée dans Nature Communications.

Outre la forte demande énergétique, l’OGA et l’assemblage de réduction du dioxyde de carbone “actuellement en place sur l’ISS portent le défi d’être notoirement encombrants et sujets aux pannes dues à des compartiments obsolètes, inefficaces ou vieillissants”, a-t-il déclaré.

Comme approche alternative, la chercheuse principale Katharina Brinkert, professeure adjointe de catalyse à l’Université de Warwick, a évalué la viabilité des dispositifs photoélectrochimiques (PEC) pour augmenter les chances de survie à long terme.

Les dispositifs PEC utilisent des matériaux semi-conducteurs pour convertir directement l’énergie solaire en énergie chimique afin de produire de l’hydrogène et de l’oxygène sans nécessiter la production intermédiaire d’électricité. La technologie fait l’objet d’intenses recherches sur Terre car elle pourrait aider à résoudre le problème de l’énergie durable, mais son potentiel dans l’espace n’a pas encore été étudié.

“Ce travail vise à établir les bases théoriques de l’application des dispositifs PEC dans les habitats sur la Lune et sur Mars et constitue la première incursion dans l’exploration de la faisabilité de leur utilisation pour la production d’oxygène et le recyclage du dioxyde de carbone”, a déclaré Brinkert dans l’article.

Les chercheurs ont conclu que c’était possible, mais avec quelques mises en garde.

“Bien que les rendements élevés à long terme et les densités de puissance des dispositifs PEC fassent toujours partie intégrante des efforts de recherche terrestre en cours, nous avons montré que l’application de ces dispositifs pourrait aller au-delà de la Terre et potentiellement contribuer à la réalisation de l’exploration spatiale humaine”, indique le document. a dit.

La recherche a également examiné si les appareils PEC pouvaient être construits dans une colonie extraterrestre en utilisant l’utilisation des ressources in situ (ISRU), c’est-à-dire ce que vous pouvez trouver là où vous avez atterri.

“La construction de l’appareil peut s’appuyer sur une variété de semi-conducteurs et de matériaux électrocatalyseurs disponibles sur la Lune et sur Mars et les matériaux requis peuvent éventuellement être produits via l’ISRU. De plus, nous avons précédemment démontré que les appareils PEC peuvent fonctionner efficacement en microgravité et notre théorie l’analyse suggère qu’il peut être convenablement étendu », indique l’étude. ®