Почему кислород не улетает в космос

Почему атмосфера Земли не испаряется в космос

Все дело в гравитации. Молекулы газа, составляющие атмосферу, имеют массу. А значит гравитация Земли притягивает эти газы вниз. Проще говоря, гравитации Земли достаточно, чтобы удержать атмосферу и не позволить ей испариться в космическое пространство. Кроме этого, защита обеспечивает мощное магнитное поле планеты, которое не дает атмосфере «выветриться» под действием солнечного ветра.

Атмосфера давит на каждый квадратный сантиметр человеческого тела с силой, почти эквивалентной 1 килограмму. Мы этого не ощущаем, ведь это давление уравновешивается внутренним давлением тела человека.

Тонкий слой атмосферы Земли / Фото NASA Goddard Space Flight Center

Однако все же планета постепенно теряет атмосферу. Это происходит вследствие процесса, который называется «планетарный ветер».

Что такое «планетарный ветер»?

Это процесс потери атмосферой газов. На Земле это происходит в верхних слоях атмосферы, где у большинства газов молекулярная масса меньше. При нагревании Солнцем, молекулы начинают двигаться быстрее. Когда скорость достигает 11,2 километра в секунду, молекулы покидают гравитационное поле Земли. В основном это водород и гелий.

Ежедневно сотни тонн атмосферы Земли улетают в космос через северное сияние. Новая миссия НАСА Vision-2 будет изучать это явление

НАСА 4 декабря запустит в атмосферу Земли зонд Vision-2, который будет изучать феномен утечки атмосферы Земли, в особенности молекул кислорода, в открытый космос в районах северного и южного полюсов. Об этом пишет «EurekAlert!».

Читайте «Хайтек» в

Миссия Vision-2, сокращенная от Neutral Atom Sensing-2, представляет собой сверхзвуковой атмосферный зонд, который будет совершать ультракороткие — всего на несколько минут полеты в космос, после чего возвращаться обратно.

Уникальность таких космических научных устройств в их высокой мобильности и скорости. Ученые могут отправить их в любой момент к какому-либо краткосрочному природному явлению, например, к неожиданному северному сиянию, для изучения.

Ученый из НАСА Томас Мур считает, что феномен северного сияния позволяет ежедневно сотням тонн земной атмосферы улетучиваться в космос. Традиционно считается, что кислород, который весит в 16 раз больше, чем водород, слишком тяжелый, поэтому гравитация заставляет его оседать у поверхности Земли.

Однако недавно ученые выяснили, что некоторые молекулы кислорода и азота могут достигнуть скорости до 10 км/с, тогда как среднетепловые показатели — до 1 км/с. Это явление возникает, когда электроны, ускоренные в электрическом и магнитном полях в околоземном пространстве, сталкиваются и возбуждают атмосферные газы, которые выделяют яркие оттенки красного, зеленого и желтого, — в результате и происходит северное сияние. Эти высокозаряженные электроны также создают электрические токи, которые нагревают верхнюю границу земной атмосферы и ускоряют отдельные молекулы. В итоге сотни тонн верхней границы атмосферы Земли улетучиваются в космос.

Как добывают кислород в космосе

Прямо сейчас, на высоте 408 километров над Землей, работает Международная космическая станция. Внутри нее, на протяжении более двадцати лет, трудятся группы астронавтов из самых разных стран, регулярно сменяя друг друга. Все они постоянно нуждаются в трех основных для любой жизни вещах: воде, еде и воздухе. С пищей все понятно — она поставляется в грузовых кораблях, и экипаж может есть рисовую кашу, суп из шампиньонов, творог и множество других вкусных и питательных продуктов. А как в космосе можно добыть кислород и воду, если учесть, что их в грузовых кораблях почти не доставляют? Эти два жизненно важных элемента тесно взаимосвязаны и производятся при помощи специального оборудования. Сейчас мы вкратце разберемся, как все это работает.

У космонавтов нет проблем с кислородом в космосе — все предусмотрено

Откуда берется кислород на МКС

За выработку кислорода на космической станции отвечает российская система «Электрон-ВМ», которая была разработана «НИИхиммаш». Она работает на МКС с самого первого дня ее существования и вырабатывает кислород за счет электролиза воды. С целом, система работает очень просто: в специальную емкость поступает вода и через нее пропускается электрический ток, в результате чего жидкость распадается на молекулы кислорода и водорода.

За один час работы, система может производить до 160 литров кислорода и 320 литров водорода. Чтобы обеспечить одного человека суточной дозой кислорода, требуется около 1 литра воды. По качеству получаемый кислород соответствует всем требованиям на медицинский кислород, поэтому безопасен для людей и остается на борту. А водород, по крайней мере сегодня, выпускается в открытый космос, но в будущем из него надеются тоже извлекать что-нибудь полезное.

При производстве кислорода из воды, водород оказывается за бортом МКС

Первая система генерации воздуха «Электрон-ВМ» находится в служебном модуле «Звезда». В июле на МКС заработала вторая система, которая располагается в новом модуле «Наука». Считается, что обе системы полностью взаимозаменяемы и могут обеспечивать экипаж станции воздухом во время технического обслуживания одной из них.

Система «Электрон-ВМ» действительно иногда ломается. Например, такая ситуация произошла в 2020 году, но поломку удалось быстро устранить. В экстренных случаях, экипаж космической станции может получить кислород из баллонов — все уже заранее предусмотрено.

Откуда берется вода на МКС

Вода доставляется на МКС на грузовых кораблях, но происходит это очень редко. На станции имеется система, которая позволяет максимально экономить воду за счет ее многоразовой переработки. Когда члены экипажа моются, использованная вода не уходит в пустоту — она накапливается в специальном отсеке и тщательно очищается, чтобы ее можно было использовать повторно, даже для питья.

Как космонавты принимают душ на МКС

Более того, существует аппаратура, которая способна выделить воду из отходов жизнедеятельности, то есть мочу можно очистить и восполнить запасы воды. По расчетам, каждый член экипажа МКС ежедневно выделяет до 2,5 литров жидкости.

На МКС несколько туалетов. Так выглядит санузел в модуле «Спокойствие»

Наконец, некоторое количество воды можно извлечь из воздуха, потому что воздух на МКС тоже имеет некоторый уровень влажности.

Всего для полноценного функционирования МКС, требуется около 9 литров воды в год. Примерно 93% использованной воды используется повторно, поэтому доставлять воду на станцию нужно не так часто, что существенно экономит деньги. Получаемая вода, в том числе, используется для получения кислорода упомянутым выше способом.

Как добывают кислород на Марсе

Стоит отметить, что в будущем люди хотят полететь на Луну и Марс, и там тоже нужно каким-то образом добывать кислород — транспортировка баллонов в такие дали будет стоить немыслимых денег. Разработка технологий для добычи кислорода на других планетах уже активно ведется. В 2021 году удачный эксперимент в этом направлении сделал марсоход Perseverance.

Он использовал аппарат MOXIE, который похож на маленькую коробочку и превращает углекислый газ в кислород. Опытным путем было доказано, что инструмент способен производить 5,4 грамма кислорода в час. Это небольшой, но на данный момент очень хороший результат. Подробнее о работе MOXIE вы можете почитать в этом материале.

Хотите расширить свой кругозор? Читайте другие наши материалы, подписавшись на Дзен-канал.

А если вы хотите пообщаться на тему науки и технологий, но вам не с кем, вступайте в наш Telegram-чат — там вы обязательно найдете интересных собеседников.

Почему атмосфера не улетает в космос? (Ответ плоскоземельцам)

0 &#128065 6 285

А задумывались ли вы когда-нибудь, почему атмосфера не улетает в космос? Скорее всего, в школе, но для многих из нас это было давно, и ответы успели позабыться. Зато над этой «загадкой» ломают голову и плоскоземельцы, которые школу, похоже, видели только на картинках. По их логике, никакого космоса нет, иначе космический вакуум, словно пылесос, отобрал бы у планеты всю газовую оболочку. Давайте вспомним, что не даёт атмосфере планеты улететь в космос, а также узнаем, из-за каких процессов планеты всё же теряют газовую оболочку. Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Войти через:

НОВЫЕ СТАТЬИ

Астрономы подготовили самый полный список нарастающих солнечных вспышек на сегодняшний день

Индийский пилотируемый корабль “Гаганьян” с экипажем планируют запустить в 2025 году

Космонавт Олег Кононенко побил мировой рекорд по суммарному пребыванию в космосе

АМС “Юнона” совершила второй близкий облет спутника Юпитера Ио

Стартап Interlune получил новый значительный транш финансирования

Местные космопорты ищут способы организации орбитальных запусков

SpaceX планируют расширить бизнес частных пилотируемых космических полетов

В Китае стартовала РН Long March 2C с миссией Geely-02

В Китае стартовала РН Smart Dragon 3 со спутником с искусственным интеллектом

Прямая трансляция пуска РН Falcon 9 Block-5 с миссией Starlink 7-13

Возвращение Crew Dragon в рамках миссии Ax-3 откладывается из-за погоды

Космолет Dream Chaser прошел испытание на вибрацию

Queqiao-2 планируется запустить к Луне в первой половине 2024 года

Eutelsat приостановила предоставление услуг на стареющем спутнике после возникновения неисправности

Blue Origin рекламирует возможности буксира Blue Ring

Спутник PACE интегрирован под обтекатель ракеты Falcon 9

Гикеан экзопланеты K2-18b можно объяснить моделью безжизненного мини-нептуна

Шанхайская компания Spacecom Satellite Technology привлекла $943 миллиона

Стартапы требуют упрощения регулирования в США для новых космических возможностей

Запуск РН Smart Dragon 3 перенесли по погодным условиям

Новые комментарии

• Aleksandr Konosevich:> Космонавт Олег Кононенко побил С …
• Aleksandr Konosevich:> Куда уж расширять, когда программу …
• Aleksandr Konosevich:Понеслися сопли в рот. Миллиардер И …
• Богдан Павликевич:Пилотируемая космонавтика черепашьими те …
• Богдан Павликевич:Куда уж расширять, когда программу Polar …
• Денис Альбин:Прямо по Фрейду опечатка. 🙂 Поправил.
• Aleksandr Konosevich:> Blue Origin описывает возможности …
• Aleksandr Konosevich:Технически, достижение ~второй космическ …
• Anonymous:Сходил по собственной ссылке — что-то 3к …
• Anonymous:это ладно, а вот манёвры на 300g надо бы …
• Иннокентий Шниперсон:Blue Origin описыветя.
• Владимир Кудрин:Ок
• Денис Альбин:Через 15 минут начинаем!
• Богдан Павликевич:Команда SpaceX активно работает над пред …
• Богдан Павликевич:Пока речь идет о том, чтобы Министерство …
• Иннокентий Шниперсон:А вот радиомаяк было бы интересно, хотя …
• Иннокентий Шниперсон:А «другие страны» это что? Сомали?
• Vladimir Stainer:Для целей Пентагона достижение НОО и 150 …
• Богдан Павликевич:Предлагается :»запуск к астероиду автома …
• Богдан Павликевич:В среде «Иран, Беларусь и другие страны» …
• Владимир Кудрин:2024 году
• Владимир Кудрин:Starship становиться востребован на орби …
• Владимир Кудрин:У Starship работы становиться всё больше …
• Алексей ХОХЛОВ:Сначала она подрасти до 150 метров обеща …
• Иннокентий Шниперсон:Особенно если астероид из иридия, как в …
• Иннокентий Шниперсон:Пусть эта водонапорная башня до НОО добе …
• Иннокентий Шниперсон:Вибростенд и испытания на нем дело серье …
• Aleksandr Konosevich:> Пустая стартовая ступень весит всег …
• Богдан Павликевич:Пока идет интенсивная разработка автоном …
• Богдан Павликевич:И это нормально при обьявлении лидером р …
• John Smith:Это Вы об украинцах и украинках? Бывали …
• John Smith:Тут явно про не заботу. И кстати, а дви …
• Aleksandr Konosevich:Как только новость дойдёт до Д.Рогозина …
• Владимир Кудрин:Во всяком случае перехват астероидов, ме …
• Владимир Кудрин:С бюджетом Пентагона освоение системы St …
• Иннокентий Шниперсон:Ну, да, как пел Высоцкий про идущих по У …
• Денис Альбин:Как это при чем? А где работали усопшие, …
• Vladimir Stainer:Хорошая, годная концепция: тесты на ради …
• John Smith:Причём тут космос?
• Денис Альбин:Честно, на жизнь тех, кто идет убивать у …

Опрос

Стоит ли использовать «принудительное отчуждение» в ситуации конфликта между SpaceX и жителями Бока-Чика?

© 2015-2024. Все права защищены. Журнал «Все о Космосе»