Венера, окутанная плотной атмосферой из углекислого газа, всегда представляла собой вызов для исследователей. Традиционные миссии на воздушных шарах сталкиваются с ограничениями по продолжительности из-за утечек несущего газа и зависимости от аккумуляторов во время 50-часовой ночи на планете. Инновационная концепция под названием «Исследование Венеры с помощью электролиза» (Exploring Venus with Electrolysis, EVE), разработанная профессором MIT доктором Майклом Хехтом, предлагает новый подход к решению этих проблем, используя технологию, подобную Марсианскому эксперименту по использованию ресурсов на месте (MOXIE).
Проект EVE основан на применении твердооксидного электролиза (SOE) – процесса, при котором электрический ток разделяет углекислый газ (CO2), основной компонент венерианской атмосферы, на кислород (O2) и окись углерода (CO). Оба этих газа обладают плавучестью в атмосфере Венеры, так как они легче, чем CO2. Система SOE не только предоставляет неограниченный запас несущего газа для воздушного шара, но и может быть использована для генерации электроэнергии в темное время суток. В этом случае процесс электролиза идет в обратном направлении, подобно топливному элементу, вырабатывающему электричество.
Ключевым преимуществом EVE является независимость от внешних источников энергии. Благодаря постоянному преобразованию CO2 в плавучие газы и электричество, миссии на Венере смогут длиться значительно дольше, чем когда-либо прежде. Кроме того, образующийся в процессе окись углерода может применяться как топливо для других летательных аппаратов, расширяя возможности исследования Венеры. Учитывая густую атмосферу Венеры, система SOE для проекта EVE может быть существенно проще, чем MOXIE на Марсе, поскольку не требует применения компрессионного насоса; достаточно простого вентилятора. При этом дневной свет, изобилующий на Венере, может обеспечить достаточную энергию для проведения электролиза.
Тем не менее, работа в венерианской среде сопряжена с рядом сложностей. Атмосфера Венеры содержит серную кислоту, которая способна повредить оборудование. Для защиты от этого коррозионного воздействия, компоненты EVE предполагается покрыть специальным материалом, таким как тефлон. Также крайне важно поддерживать эффективность преобразования CO2 в O2/CO на уровне 75%, не допуская превышения этого порога, чтобы избежать засорения системы. Это ключевой момент в обеспечении надежной и эффективной работы EVE.
Возможности применения системы EVE не ограничиваются Венерой. Технология может быть адаптирована для исследования других небесных тел с плотной атмосферой, например, Титана. Использование электролиза открывает двери для более длительных и автономных миссий, позволяя изучать атмосферные и поверхностные характеристики планет и спутников. Недавно проект EVE получил грант первой фазы от Института перспективных концепций NASA (NIAC) в рамках программы 2025 года.
Несмотря на то, что концепция EVE находится на ранней стадии разработки, она обещает стать прорывом в исследовании Венеры. Проект основан на идее «обратного» топливного элемента и на идее преобразования углекислых соединений в чистый углерод, сочетает в себе проверенные технологии и инновационные подходы. Благодаря сочетанию устойчивости, эффективности и потенциала для расширения применения, EVE может открыть новую эру в исследовании Солнечной системы. Он не только предоставит средства для более долгого и эффективного изучения Венеры, но и станет шагом на пути к покорению других планет.
Изображение носит иллюстративный характер
Проект EVE основан на применении твердооксидного электролиза (SOE) – процесса, при котором электрический ток разделяет углекислый газ (CO2), основной компонент венерианской атмосферы, на кислород (O2) и окись углерода (CO). Оба этих газа обладают плавучестью в атмосфере Венеры, так как они легче, чем CO2. Система SOE не только предоставляет неограниченный запас несущего газа для воздушного шара, но и может быть использована для генерации электроэнергии в темное время суток. В этом случае процесс электролиза идет в обратном направлении, подобно топливному элементу, вырабатывающему электричество.
Ключевым преимуществом EVE является независимость от внешних источников энергии. Благодаря постоянному преобразованию CO2 в плавучие газы и электричество, миссии на Венере смогут длиться значительно дольше, чем когда-либо прежде. Кроме того, образующийся в процессе окись углерода может применяться как топливо для других летательных аппаратов, расширяя возможности исследования Венеры. Учитывая густую атмосферу Венеры, система SOE для проекта EVE может быть существенно проще, чем MOXIE на Марсе, поскольку не требует применения компрессионного насоса; достаточно простого вентилятора. При этом дневной свет, изобилующий на Венере, может обеспечить достаточную энергию для проведения электролиза.
Тем не менее, работа в венерианской среде сопряжена с рядом сложностей. Атмосфера Венеры содержит серную кислоту, которая способна повредить оборудование. Для защиты от этого коррозионного воздействия, компоненты EVE предполагается покрыть специальным материалом, таким как тефлон. Также крайне важно поддерживать эффективность преобразования CO2 в O2/CO на уровне 75%, не допуская превышения этого порога, чтобы избежать засорения системы. Это ключевой момент в обеспечении надежной и эффективной работы EVE.
Возможности применения системы EVE не ограничиваются Венерой. Технология может быть адаптирована для исследования других небесных тел с плотной атмосферой, например, Титана. Использование электролиза открывает двери для более длительных и автономных миссий, позволяя изучать атмосферные и поверхностные характеристики планет и спутников. Недавно проект EVE получил грант первой фазы от Института перспективных концепций NASA (NIAC) в рамках программы 2025 года.
Несмотря на то, что концепция EVE находится на ранней стадии разработки, она обещает стать прорывом в исследовании Венеры. Проект основан на идее «обратного» топливного элемента и на идее преобразования углекислых соединений в чистый углерод, сочетает в себе проверенные технологии и инновационные подходы. Благодаря сочетанию устойчивости, эффективности и потенциала для расширения применения, EVE может открыть новую эру в исследовании Солнечной системы. Он не только предоставит средства для более долгого и эффективного изучения Венеры, но и станет шагом на пути к покорению других планет.
