ไนโตรเจนเหลวทำความสะอาดฝุ่นบนดวงจันทร์ แหล่งใหม่ของฮีเลียมอาจซ่อนอยู่ใต้ดิน

ไนโตรเจนเหลวทำความสะอาดฝุ่นบนดวงจันทร์ แหล่งใหม่ของฮีเลียมอาจซ่อนอยู่ใต้ดิน

ประทับเวลา: 3 มีนาคม 2023 12:53 น

ปัดฝุ่นจันทร์
การไหลด้วยความเย็น: ไนโตรเจนเหลวถูกเทลงบนวัสดุที่มีลักษณะคล้ายฝุ่นบนดวงจันทร์ (ขอบคุณ: WSU)

ดวงจันทร์เป็นสถานที่ที่มีฝุ่นมาก และอนุภาคที่ละเอียดและแหลมคมอาจทำให้เกิดปัญหามากมายหากเข้าไปในพื้นที่ที่ไม่ถูกต้อง นี่เป็นข้อพิจารณาที่สำคัญสำหรับผู้ที่กำลังพัฒนาอุปกรณ์และชุดอวกาศสำหรับภารกิจในอนาคตสู่ดวงจันทร์ ฝุ่นอาจทำให้เกิดโรคปอดในนักบินอวกาศหากสูดดมเข้าไป

ระหว่างภารกิจของอะพอลโลในทศวรรษที่ 1960 และ 1970 นักดาราศาสตร์ใช้พู่กันเพื่อจัดการกับฝุ่นจันทร์ แต่มันก็ไม่ได้ผลดีนัก ข้อเท็จจริงที่ว่าฝุ่นมีประจุไฟฟ้าสถิตหมายความว่าฝุ่นมีแนวโน้มที่จะเกาะติดกับพื้นผิวต่างๆ

ขณะนี้ นักวิจัยจาก Washington State University ได้พัฒนาวิธีใหม่ในการกำจัดฝุ่นจันทร์ที่เกี่ยวข้องกับ ไลเดนฟรอสต์เอฟเฟกต์. สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อหยดน้ำหยดลงบนพื้นผิวที่ร้อน ทำให้เกิดชั้นของไอที่ทำให้หยดลอย เมื่อฉีดพ่นไนโตรเจนเหลวที่เย็นจัดลงบนพื้นผิวที่ปกคลุมด้วยฝุ่น ไอไนโตรเจนที่เกิดขึ้นจะยกอนุภาคฝุ่นและพัดพาออกไป

ทีมงานได้ทดสอบเทคนิคการปัดฝุ่นที่ความดันบรรยากาศและในห้องสุญญากาศเพื่อเลียนแบบสภาวะบนดวงจันทร์ พวกเขาพบว่าเทคนิคนี้ทำงานได้ดียิ่งขึ้นในสภาวะสุญญากาศ

งานวิจัยได้อธิบายไว้ใน แอคต้า นักบินอวกาศ.

เดือดปุดๆ

ฮีเลียมเป็นทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัดบนโลก และขณะนี้ยังขาดแคลนก๊าซอยู่ มันถูกสร้างขึ้นจากการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสีที่อยู่ลึกลงไปใต้ดิน จากนั้นก๊าซจะลอยขึ้นผ่านหินและติดอยู่ในโครงสร้างทางธรณีวิทยาบางส่วน ทุกวันนี้ ฮีเลียมเกือบทั้งหมดที่ใช้เป็นผลพลอยได้จากการสกัดน้ำมันและก๊าซ และเมื่อเราลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล แหล่งนี้ก็จะลดน้อยลง และที่แย่ไปกว่านั้น รัสเซียเป็นผู้ผลิตฮีเลียมรายใหญ่ และผู้ใช้หลายคนไม่สามารถใช้แหล่งที่มานี้ได้

ของเหลวมีบทบาทสำคัญในการทำให้แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดเย็นลงในเครื่องสแกน MRI ทางการแพทย์ เช่นเดียวกับบอลลูนปาร์ตี้ที่ลอยได้ ดังนั้นการที่องค์ประกอบที่เป็นก๊าซเหลือน้อยจึงไม่ใช่เรื่องดี

ตอนนี้ทีมที่นำโดยนักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดได้ก้าวไปสู่ขั้นตอนสำคัญในการทำความเข้าใจว่าบางครั้งฮีเลียมสามารถติดอยู่ในโครงสร้างใต้ดินที่มีความเข้มข้นสูงมากในโครงสร้างใต้ดินที่ไม่มีก๊าซธรรมชาติหรือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเรือนกระจกได้อย่างไร

ปริมาณสำรองฮีเลียมเหล่านี้เกี่ยวข้องกับไนโตรเจนซึ่งเป็นก๊าซที่ไม่เป็นพิษเป็นภัยต่อสิ่งแวดล้อม ทีมงานเชื่อว่าฟองไนโตรเจนสามารถก่อตัวในน้ำที่อยู่ลึกลงไปใต้ดินได้ ฮีเลียมสามารถติดอยู่ในฟองอากาศเหล่านี้ ซึ่งลอยขึ้นจนชนหินที่กันไม่ได้ ดักจับไนโตรเจนและฮีเลียม ทีมงานยังเชื่อว่าไฮโดรเจนอาจถูกดักจับในลักษณะเดียวกัน ดังนั้น โครงสร้างทางธรณีวิทยาดังกล่าวยังสามารถกักเก็บไฮโดรเจนสำรอง ซึ่งสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานที่ปราศจากคาร์บอน

ทีมงานรายงานการค้นพบใน ธรรมชาติ.

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก โลกฟิสิกส์