Vann i verdensrommet

Nye observasjoner av utvalgte områder av vår galakse viser at vanninnholdet er høyere enn forventet. De nye målingene viser at vann er det tredje mest tallrike av alle molekyler og gir astronomer muligheten til å studere elementær overflod i områder der nye planetsystemer dannes.

Ved å bruke European Space Agencys infrarøde romobservatorium har spanske og italienske astronomer målt vanninnholdet i de kalde områdene i galaksen vår for første gang. Det som er spesielt interessant er at stjerner som Solen dannes i disse områdene, og planeter kan dannes i nærheten av noen av dem. Gjennomsnittstemperaturen i disse kalde områdene er minus 263 grader Celsius (bare 10 grader over det absolutte nullpunktet). Disse områdene kalles "stille" eller "kalde" skyer fordi de ikke danner massive stjerner og derfor ikke har en sterk indre varmekilde. Det er omtrent en million slike skyer i galaksen vår.

Forskere har også bestemt hvor mye vann som er i gassfasen og hvor mye som er i form av is. Dette er viktig for å studere prosessen med dannelse av planetsystemer, siden vanndamp og is finnes i gassplaneter, i planetariske atmosfærer og i faste kropper som kometer. Resultatene av studien vil bli publisert i en kommende utgave av Astrophysical Journal Letters.

Ved temperaturer som er typiske for kalde skyer, er vanndamp vanskelig å oppdage fordi den avgir for lite til å kunne oppdages av moderne teleskoper. På den annen side eksisterer ikke vann i flytende form i rommet på grunn av for uegnede temperatur- og trykkforhold. Inntil nylig ble det altså kun funnet is i kalde skyer. Men astronomer vet at vanndamp også bør være tilstede i kalde skyer, selv om det er i små mengder. For å estimere det totale vanninnholdet i kalde skyer og den relative overflod sammenlignet med andre molekyler, trengs vanndampmålinger.

"Du kan forvente at i kalde områder vil vannet være i form av is, ettersom vanndamp kondenserer på kalde støvpartikler," forklarer den italienske astronomen Andrea Moneti. I varme strøk, tvert imot, varmer stjernen opp miljøet og isen fordamper fra støvkornene. Så regelen er: jo kaldere skyen er, jo mindre vanndamp inneholder den."

For å studere vanndamp i kalde skyer, brukte en gruppe forskere følgende strategi. Det er kjent at hvis lys fra et fjerntliggende objekt passerer gjennom vanndamp på vei til jorden, vil vanndampen sette sitt "avtrykk" på dette lyset, nemlig absorpsjonslinjer eller -bånd vil vises i spekteret til den innkommende strålingen . Slik oppdaget forskerne vanndamp i kalde skyer, noe som gjorde det mulig å bestemme det totale vanninnholdet (damp + is).

Det viste seg at det er like mye vann (damp + is) i kalde skyer som i områder med aktiv stjernedannelse. Og det viktigste resultatet er at etter molekylært hydrogen og karbonmonoksid er vann det vanligste molekylet. For eksempel, i en av de kalde skyene med en masse på tusen solmasser, tilsvarer mengden vann (damp + is) hundre masser av Jupiter.

Forskere fant også at i kalde skyer er 99 prosent av vannet is kondensert på kalde støvpartikler, og bare 1 prosent er i gassform. Disse resultatene vil bidra til å forstå hvilken rolle vannet har i dannelsen av planeter og kometer.

Siden antikken har menneskeheten vært interessert i spørsmålet om eksistensen av andre sivilisasjoner i verdensrommet. Gradvis ble kunnskapsbasen fylt opp med nye funn, forskere fra ulike land oppdaget og oppdager nye romobjekter hvor det etter deres mening kan være liv. Det er til og med en formel som lar deg beregne antall høyt utviklede sivilisasjoner. Den ble utviklet av astronomen F. Drake. Etter hans mening er det mer enn ti tusen avanserte sivilisasjoner.

Ifølge en annen astronom, Carl Sagan, er det mer enn en million sivilisasjoner i galaksen. Og i alle disse verdenene er det vann. Det er mye av det i verdensrommet, det "reiser" mellom verdener, båret av asteroider og andre kosmiske kropper. Men selv slike "svevende" i verdensrommet og bærere av "liv" kan ikke sammenlignes med vår jord. Det er planeten vår, ifølge skeptikere, som er unik og har ingen analoger i hele universet.

Vannreise

Astronomer har bevist at vann i verdensrommet bæres av kometer. Det er til og med meninger som hevder at vann på jorden oppsto nettopp takket være kometer. Forskere har gjentatte ganger analysert Hydra-stjernesystemet, som ligger i en avstand på 176 lysår. Rundt stjernen er det en protoplanetarisk skive med en radius på omtrent 200 astronomiske enheter (1 enhet er lik avstanden fra solen til jorden). Alderen til dette objektet er omtrent 10 millioner år. Da de analyserte disken, fant eksperter spor av vann i den på stedet der kometer dannes. Etter deres mening er væsken i en tilstand av is som dekker kosmisk støv.

Vann nær et svart hull

I en avstand på 12 milliarder lysår fra oss er det en kvasar. Dette er en unik kraftig energikilde i universet: den avgir 65 tusen ganger mer energi enn hele Melkeveien. Lysstyrke oppstår på grunn av absorpsjon av forskjellige gjenstander av et sort hull. Massen til dette hullet er 20 milliarder ganger større enn massen til solen.

Avstanden til kvasaren er veldig stor, og det er grunnen til at astronomer kan observere objektet slik det var i de tidlige stadiene av evolusjonen, da universets alder var omtrent 2 milliarder år. Ifølge forskere kunne vann eksistere i verdensrommet selv på den tiden, selv om det ennå ikke er oppdaget. Og bare to uavhengige grupper av forskere klarte å fastslå at det er et enormt vannskjell i form av damp rundt kvasaren. Denne oppdagelsen beviser at vann allerede i slike eldgamle tider var i verdensrommet, og at det er fordelt overalt.

Solsystem og vann

Det antas at vann i rommet er grunnlaget for liv. Det var en tid da forskere antok at denne livgivende fuktigheten bare ble funnet på jorden, og at den ikke ble funnet på andre planeter i solsystemet. Studier har imidlertid vist at det er vann på andre planeter. For ikke lenge siden oppdaget en romsonde at eksistensen av liv er assosiert med denne planeten, og Mars er også et sannsynlig objekt som skal besøkes for første gang når man flyr til en annen planet.

Etter utallige analyser ble det oppdaget at vann i rommet også finnes på andre planeter. Det er mye av det på Uranus og Neptun, om enn i form av is. I tillegg til planetene i solsystemet, ble det funnet vann på satellittene deres. Det er vann på mange satellitter av Saturn og Jupiter på månen. Til tross for de store kosmiske reservene av fuktighet, kan forskerne fortsatt ikke forstå hvor vannet gikk fra Venus, selv om det er en oppfatning om at det rett og slett ikke er funnet ennå.

"Flytende" univers

Det viser seg at rommet er under vann, siden det inneholder dette stoffet i en rekke tilstander - et sted i form av væske, is og et sted i form av damp. Gjennom teleskoper er forskere i stand til å evaluere et bredt utvalg av planeter og deres komponenter. Således ble det blant de varme Jupiters oppdaget en planet der det er enorme reserver av vann i gassform.

Denne oppdagelsen beviser at det er mer vann i universet enn antatt. Den er til stede overalt, inkludert i interstellare skyer. Det antas at selv i nærheten av vår sol er det jordiske planeter med en steinete overflate som hav spruter på.

Tilfeldig oppdagelse

Helt uventet gjorde forskere en oppdagelse ved å finne vann i en avstand på 64 lysår fra oss. Vannet på den er i gassform. Mens den passerte gjennom sin bane, ble planeten opplyst av stjernen slik at væsken gjorde seg gjeldende. På bildene ser det ut som svart vann. Space inneholder mange slike gjenstander. Alle av dem er studert av forskere.

Hva drikker astronauter?

I verdensrommet trengs vann akkurat som det er på jorden. Dette er den viktigste kilden til liv for en astronaut. Den blir delvis levert i bane av lasteskip, og delvis bruker astronautene resirkulert, renset vann.

Kilder til vannreproduksjon er kondensat, brenselcelleavfall og astronauturin. Etter rensing utført i verdensrommet er det ingen skadelige stoffer og ulike urenheter igjen i vannet for astronauter. Som et resultat av rensing blir væsken den samme som på flaske på jorden.

Hvor mye vann trenger en person i verdensrommet? Hver astronaut får en viss mengde å drikke i løpet av dagen. Tatt i betraktning, tilføres væsken om bord på stasjonen. Så per astronaut er det 2,2 liter vann per dag. For amerikanere er dette tallet høyere - 3,6 liter.

Menneskeheten vet ennå ikke hvordan den skal trekke ut slike volumer fra verdensrommet, men den kan behandle "skittent" vann med spesielle enheter. Det resulterende vannet brukes ikke bare til å drikke, men også til hygiene, normal funksjon av ulike systemer på stasjonen og mer. For å sikre at det er nok vann er det utviklet metoder for å spare det og bruke det rasjonelt. For eksempel vasker ikke astronauter eller dusjer som vanlig på jorden. I verdensrommet utføres disse prosedyrene annerledes.

Vann i verdensrommet - hva gir det oss?

Vann i verdensrommet øker mulighetene for å overføre liv fra planet til planet betydelig. Vann i det ytre rom kan eksistere i tilstander som er vanskelig å forestille seg - spesielt har det blitt antydet at overflaten til Neptun kan være et vannhav i en spesiell superionisk form. Vann i nanorør fryser ikke selv ved temperaturer nær absolutt null.

Vann er det mest utbredte molekylære stoffet i universet, etter hydrogen. Vann spiller en viktig rolle i fremveksten av biologiske livsformer og i dannelsen av stjerner. er en nødvendig forutsetning for utviklingen av levende organismer, derfor er oppdagelsen av vann i rommet, søket etter vann i dypet og på overflaten av Månen, Mars og andre planeter, et nøkkelpunkt i forskningen. I følge konvensjonelle konsepter er det et homogent medium som ikke er i stand til å danne noen langsiktige strukturer. Det er imidlertid kjent at hydrogenbindinger etableres mellom vannmolekyler i flytende form, men det ble antatt at de er ekstremt flyktige og eksisterer bare i korte øyeblikk - 10-14 sekunder. En dybdestudie av egenskapene til kjemisk rent vann har imidlertid ført til nedslående resultater.
Dermed demonstrerte russiske forskere ikke bare eksperimentelt muligheten for mental innflytelse på vann, endret parameterne, men demonstrerte også muligheten for å "lese" informasjon registrert i vann.

Vann i verdensrommet er en mulighet til å reise i universet

Derfor er tilstedeværelsen av vannkilder på Månen veldig viktig for menneskelivet. Dette er en mulighet til å skaffe oksygen og drikkevann for bebodde baser direkte på månen, i stedet for å bringe dem fra jorden. Dette er en mulighet for tang og fiskeoppdrett. Dette er produksjon av rakettdrivstoff (flytende oksygen og hydrogen) ved hjelp av elektrolyse.
Dessuten, hvis vi vet med sikkerhet at det er en vannkilde i dette området av månen, kan måneekspedisjonen sendes én vei. Vi installerer solcelleanlegg. Vi gjemmer oss under et lag med regolit fra temperaturendringer. På 1 m dyp er temperaturen stabil. Ved å ha vann og strøm kan du raskt få oksygen og næring.

Russland har en fordel fremfor andre land i romfremdriftssystemer som går på flytende oksygen og hydrogen. "Buran" i stand til å frakte 100 tonn nyttelast i bane. Amerikanske bæreraketter går på krutt og henger etter i kraft. Å sette opp slike fremdriftssystemer vil kreve cirka 10-15 års arbeid for hele landets økonomi.

Vann i verdensrommet er en mulighet til raskt å sette i gang produksjonen av rakettdrivstoff for romferger som returnerer til jorden. Ved å bruke lave temperaturer (natte som varer omtrent 14 dager), er teknologien for flytende hydrogen og oksygen mye enklere enn syntese på jorden.
Måneoverflaten har ett viktig fysisk element. Helium-3 er et sjeldent stoff, verdt 4 milliarder dollar per tonn, og det er millioner av tonn av det på Månen (fra studier av månebergarter). Materialet brukes i atom- og atomindustrien for å antenne termonukleære reaksjoner. Astronauter som befinner seg på satellitten kan begynne å samle materiale og forberede det for sending til jorden.
Avsetningen av vannis på månen. Lunar Apenninene. Salg av retten til en foreslått is(vann)forekomst på Månen. Etter NASAs LRO-forskning (2009) ble denne antagelsen bekreftet og verdien økte mange ganger. Salg av rettigheter inkluderer overføring av forfatterskap, til og med endring av navn på innskudd.

For astronauter, vann i verdensrommet, men som på jorden, er den viktigste ressursen.

Vi vet alle godt at en person ikke kan leve lenge uten vann.

For eksempel:

• Ved en temperatur på 16°C / 23°C, ikke mer enn ti dager;
• Ved 26°C, maksimalt ni dager;
• Ved 29°C, opptil syv dager;
• Ved 36°C, opptil tre dager.

Men la oss gå tilbake til astronautene våre.

Vannnorm per astronaut

Hvis situasjonen med mat i bane generelt er klar - forskere finner opp flere og flere nye kraftfôr, som med relativt små volumer og lav vekt har et høyt kaloriinnhold, så er situasjonen med vann mer komplisert. Vann er tungt, det kan ikke komprimeres eller tørkes, så det tar opp en relativt stor mengde av skipets "nyttelast", og dette er en veldig viktig faktor for romfart.

I følge «russiske romstandarder» kreves det omtrent 500/600 gram mat (som er ~2500/2700 kilokalorier) og 2,2 liter vann per kosmonaut per dag. Vi ser at det daglige inntaket av vann er mye tyngre og større i volum enn en porsjon mat. Amerikanerne har enda mer "generøse" standarder og tildeler omtrent 3,6 liter til en astronaut.

Det er ingen teknologier ennå som gjør det mulig å effektivt utvinne rent vann i det ytre rom :) eller syntetisere det i bane, så hoveddelen av det må leveres fra Jorden med spesielle lasteromfartøyer. Alt dette bestemmer regimet for streng vannsparing.

Hvordan brukes vann i rombane?

Vann i verdensrommet nødvendig ikke bare for å drikke, men også for andre formål:

• å "aktivere" tørre matprodukter;
• for hygieniske formål;
• for vellykket drift av andre romfartøysystemer;

Vann i plass - sparemodus

For å rasjonelt kunne bruke vann i rombane, er det utviklet spesielle regler for bevaring av det. I verdensrommet vasker de ikke klær, men bruker ferske sett. Hygieniske behov tilfredsstilles med spesielle våtservietter.

Av de 8000 liter ferskvann per år som kreves for å opprettholde liv på romstasjonen, kan 80 % av det reproduseres direkte på selve stasjonen fra menneskelig avfall og andre romstasjonssystemer.

For eksempel har amerikanske forskere laget et stort sett unikt system for å rense urin. I følge utviklerne av dette systemet er urin og kondensat renset ved hjelp av enheten praktisk talt ikke forskjellig fra standard flaskevann. Disse vannrensesystemene er i stand til å behandle opptil 6000 liter per år.

Kilder til vannreproduksjon ved orbitale stasjoner:

• kondensat;
• astronaut urin;
• avfall fra drift av oksygen-hydrogen brenselceller - til tekniske behov.

La oss håpe at rent og velsmakende vann på jorden alltid vil være tilgjengelig for oss og at menneskeheten i global forstand aldri vil måtte bruke metodene og teknologiene beskrevet ovenfor for å skaffe og redde det.

Forskere har funnet ut at vanninnholdet i galaksen vår er mye høyere enn tidligere antatt.

Nye målinger har vist at vann er det tredje mest tallrike molekylet i universet, noe som igjen har gjort det mulig for astronomer å beregne mengden av grunnstoffer i tidligere utilgjengelige områder og områder for dannelse av nye planetsystemer.

I de kalde delene av galaksen vår ble vanninnholdet i rommet først målt ved hjelp av det infrarøde romobservatoriet av spanske og italienske astronomer. Spesielt bemerkelsesverdig er det faktum at det er i disse områdene det dannes stjerner av en type som ligner på solen, og noen av dem danner virkelige systemer med flere planeter. Gjennomsnittstemperaturen i disse områdene er bare ti grader over det absolutte nullpunktet (263 grader Celsius). Slike områder kalles kalde skyer fordi de ikke inneholder massive stjerner, og derfor er det ingen kraftig varmekilde. Det er mer enn en million slike skyer i galaksen.

Forskere var også i stand til å fastslå hvor mye vann som er i form av gass og hvor mye som er i form av is. Denne informasjonen er ekstremt viktig for å studere prosessen med dannelse av planetsystemer, fordi is og vanndamp finnes i gassplaneter, i atmosfæren til planeter og

I temperaturforholdene til kalde skyer er vanndamp ekstremt vanskelig å oppdage, fordi de avgir praktisk talt ingen stråling og kan ikke oppdages av den nåværende generasjonen av teleskoper. I tillegg til det vann i verdensrommet kan ikke eksistere i flytende form på grunn av lav temperatur og høyt trykk. Derfor var det til nå bare is som kunne oppdages i verdensrommet. Astronomer vet imidlertid at vanndamp også finnes i kalde skyer, om enn i relativt små mengder. For å kunne vurdere vanninnholdet riktig på slike steder, er det nødvendig å måle vanninnholdet i form av damp.

For å måle mengden vanndamp i kalde skyer, bestemte forskerne seg for å bruke følgende strategi. Hvis vi tar i betraktning det faktum at lys som passerer gjennom vanndamp må etterlate et slags "avtrykk" på hele lysstrømmen, eller rettere sagt, emisjonsspektre bringer med seg absorpsjonsbånd. Slik klarte forskerne å oppdage vanndamp i disse skyene, og samtidig det nøyaktige vanninnholdet.

Det viste seg at det er nesten like mye vann i kalde skyer som på steder med aktiv stjernedannelse. Den viktigste av all denne informasjonen er at etter karbonmonoksid og molekylært hydrogen, er vann det molekylet som finnes mest. For eksempel, vanninnholdet i en av de kalde skyene, med en masse på tusen soler, tilsvarer mengden vann i form av damp og is tusen masser av Jupiter.

Forskere har også fastslått at vann i verdensrommet hovedsakelig eksisterer i form av is (99 prosent) avsatt som kondens på kalde støvpartikler, den resterende prosentandelen er gass. Takket være disse resultatene kan vannets rolle i dannelsen av planeter endelig belyses.