NASA ve diğer uzay ajanslarının Artemis programı ile belirlediği büyük hedeflere rağmen, dış uzay araştırmaları ile Ay ve diğer gezegenlerde uzun vadeli insan varlığı hala çok uzakta. Kaynak sorunu ve hiçbir insanın tek başına hayatta kalamayacağı yerlerde yaşamı sürdürme ihtiyacı başta olmak üzere pek çok bilinmeyen bulunuyor. Ancak en azından temel ihtiyacımız için bir çözüm bulunmuş olabilir. Ay ve Mars’ta yaşamaya yeni çözüm: Fotoelektrokimyasal cihazlar
Nature dergisinde yayınlanan yeni bir araştırmada, insanların bugüne kadar Uluslararası Uzay İstasyonu‘nda (ISS) yaşamak için kullandıkları yaşam destek teknolojilerinin daha derin ve uzun görevler için uygun olmadığı belirtiliyor. Çalışmaya göre astronotlar Ay’da ya da Mars’ta yaşamak için farklı bir şeye ihtiyaç duyacaklar ve bilim insanları fotoelektrokimyasal cihazların çözüm olabileceğini düşünüyor. Warwick Üniversitesi‘nden yardımcı doçent Katharina Brinkert tarafından kaleme alınan makalede, ISS’deki Çevre Kontrol ve Yaşam Destek Sistemi’nin 4,6 kW’lık toplam enerji bütçesinin yaklaşık 1,5 kW’lık kısmının şu anda fotovoltaik tabanlı bir elektroliz işlemi yoluyla oksijen üretmek için kullanıldığı belirtiliyor. Uzay istasyonunda bulunan Oksijen Jeneratörü Tertibatı (OGA), astronotların uzayda gerçekten nefes alabilmeleri için oksijen moleküllerini hidrojenden ayırıyor.
Mevcut cihazlardan çok daha verimli ve stabil
Bilim insanlarına göre mevcut OGA sistemi, maliyetli, hantal ve arızalanmaya meyilli olduğundan, Dünya’dan daha uzaktaki uzun uzay görevlerinde bir yük haline gelecek. Brinkert ve meslektaşları tarafından önerilen alternatif bir yaklaşım, fotovoltaik elektrolizörlerin yerine fotoelektrokimyasal (PEC) cihazların kullanılmasını içeriyor. OGA ile karşılaştırıldığında, PEC cihazı güneş enerjisini doğrudan kimyasal enerjiye dönüştürmek için tasarlanmış tek aşamalı bir sürece dayanıyor. Yarı iletken malzemeler elektromanyetik radyasyonu oksijen ve hidrojene dönüştürerek ara elektrik üretimine ihtiyaç duyulmamasını sağlıyor.
Araştırma makalesi, “PEC cihazlarının Ay ve Mars’taki habitatlarda uygulanmasının teorik temellerini” oluşturuyor ve bu uzak, yabancı topraklarda oksijen üretmek ve karbondioksiti geri dönüştürmek için özel olarak tasarlanmış PEC makinelerinin fizibilitesi araştırılıyor. PEC cihazlarının uzun vadeli verimliliği ve “güç yoğunluğu” ile ilgili araştırmalar halen devam ederken, “Yerinde Kaynak Kullanımı” (PEC makinelerini inşa etmek için Ay veya Mars’ta bulabileceğiniz malzemeyi kullanmak anlamına geliyor) ve mikro yerçekimi koşullarında çalışma yeteneğinin ciddi sorun yaratmayacağı düşünülüyor.