Tekoči dušik čisti lunarni prah, nov vir helija se morda skriva pod zemljo

Tekoči dušik čisti lunarni prah, nov vir helija se morda skriva pod zemljo

Prašenje mesečevega prahu
Krioklastični tok: tekoči dušik, ki se poliva na material, ki je podoben luninemu prahu. (Z dovoljenjem: WSU)

Luna je prašno mesto in drobni, ostri delci lahko povzročijo veliko težav, če pridejo na napačna območja. To je pomemben dejavnik za ljudi, ki razvijajo opremo in vesoljska oblačila za prihodnje misije na Luno. Prah bi lahko povzročil tudi pljučno bolezen pri astronavtih, če bi ga vdihavali.

Med misijami Apollo v 1960. in 1970. letih XNUMX. stoletja so astronomi uporabljali krtače za odstranjevanje mesečevega prahu, vendar se to ni najbolje obneslo. Dejstvo, da je prah elektrostatično nabit, pomeni, da se nagiba k lepljenju površin.

Zdaj so raziskovalci na Washington State University razvili nov način za odstranjevanje mesečevega prahu, ki vključuje Leidenfrostov učinek. To se zgodi, ko kapljice tekočine položimo na vročo površino in ustvarimo plast pare, ki dvigne kapljice. Ko zelo hladen tekoči dušik razpršimo na s prahom pokrito površino, dušikove pare, ki nastanejo, dvignejo prašne delce in jih odnesejo.

Ekipa je preizkusila svojo tehniko prašenja pri atmosferskem tlaku in v vakuumski komori, da bi posnemali razmere na Luni. Ugotovili so, da tehnika še bolje deluje v vakuumu.

Raziskava je opisana v Acta Astronautica.

Napihovanje

Helij je na Zemlji omejen vir in plina trenutno primanjkuje. Nastane z radioaktivnim razpadom globoko pod zemljo. Plin se nato dvigne skozi skalo in se ujame v nekatere geološke strukture. Danes je skoraj ves helij, ki se uporablja, stranski produkt pridobivanja nafte in plina – in ko bomo zmanjšali porabo fosilnih goriv, ​​se bo ta vir zmanjšal. In da je še huje, Rusija je velika proizvajalka helija, ta vir pa ni na voljo številnim uporabnikom.

Poleg lebdečih balonov za zabave ima tekočina ključno vlogo pri hlajenju superprevodnih magnetov v medicinskih MRI skenerjih. Torej pomanjkanje plinastega elementa ni dobra stvar.

Zdaj je ekipa, ki jo vodijo raziskovalci z Univerze v Oxfordu, naredila pomemben korak naprej pri razumevanju, kako se lahko helij včasih ujame v zelo visokih koncentracijah v podzemnih strukturah, ki ne vsebujejo zemeljskega plina ali toplogrednega plina ogljikovega dioksida.

Namesto tega so te zaloge helija povezane z dušikom, ki je okolju prijazen plin. Ekipa verjame, da lahko dušikovi mehurčki nastanejo v vodi globoko pod zemljo. Helij se lahko nato ujame v te mehurčke, ki se dvigajo, dokler ne zadenejo neprepustne kamnine in ujamejo dušik in helij. Ekipa tudi verjame, da bi vodik lahko ujeli na enak način. Torej bi lahko takšne geološke strukture vsebovale tudi zaloge vodika – ki bi ga lahko uporabili kot brezogljični vir energije.

Ekipa poroča o svojih ugotovitvah v Narava.

Časovni žig:

Več od Svet fizike