science
Exploiter la lumière du soleil pour lutter contre le réchauffement climatique
Dans le nouveau procédé, l’air est dirigé à travers un liquide pour capter le dioxyde de carbone. Si le liquide est irradié par la lumière, des gaz à effet de serre sont à nouveau libérés et peuvent être collectés. crédit:
ETH Zurich
Pour atténuer le réchauffement climatique, des réductions significatives des émissions de gaz à effet de serre sont nécessaires. Cela inclut l’élimination progressive des combustibles fossiles et l’adoption de technologies économes en énergie.
Cependant, la simple réduction des émissions ne suffit pas pour atteindre les objectifs climatiques. Il est également important d’éliminer de grandes quantités de dioxyde de carbone de l’atmosphère, de le stocker sous terre ou de le réutiliser dans l’industrie comme matériau neutre en carbone. Bien que les technologies actuelles de captage du carbone soient efficaces, elles sont gourmandes en énergie et coûteuses.
C'est pourquoi des chercheurs de l'ETH Zurich développent une nouvelle méthode utilisant la lumière. Grâce à ce procédé, à l’avenir, l’énergie nécessaire à la séquestration du carbone proviendra du soleil.
Interrupteur d'acide contrôlé par la lumière
Sous la direction de Maria Lukatskaya, professeur de systèmes énergétiques électrochimiques, les scientifiques exploitent le fait que dans les liquides aqueux acides, le CO2 Existe sous forme de CO2Mais dans les liquides aqueux alcalins, il réagit pour former des sels carboniques. aigreConnus sous le nom de carbonates. Cette réaction chimique est réversible. L'acidité d'un liquide détermine s'il contient du dioxyde de carbone2 Ou du carbonate.
Pour modifier l'acidité du liquide, les chercheurs ont ajouté des molécules appelées photoacides, qui réagissent avec la lumière. Si ce liquide est irradié par la lumière, les molécules le rendent acide. Dans l’obscurité, il revient à son état d’origine, rendant le liquide plus alcalin.
Voici comment fonctionne en détail la méthode des chercheurs de l'ETH : les chercheurs séparent le dioxyde de carbone2 De l'air en faisant passer l'air à travers un liquide contenant des photoacides dans l'obscurité. Puisque ce liquide est alcalin, le dioxyde de carbone2 Il réagit et forme un carbonate. Une fois que les sels présents dans le liquide s’accumulent à un degré significatif, les chercheurs irradient le liquide avec de la lumière. Cela le rend acide et les carbonates se transforment en dioxyde de carbone2. Entreprise2 Des bulles émergent du liquide, comme dans une bouteille de Coca-Cola, et peuvent être collectées dans des réservoirs de gaz. Quand il n’y a pratiquement pas de CO2 Lorsqu'ils sont laissés dans le liquide, les chercheurs éteignent la lumière et le cycle recommence, le liquide étant prêt à capter le dioxyde de carbone.2.
Tout dépend du mélange
Mais en pratique, il y avait un problème : les photoacides utilisés étaient instables dans l’eau. « Au cours de nos premières expériences, nous avons réalisé que les molécules se décomposeraient au bout d'une journée », explique Anna de Vries, doctorante du groupe de Lukatskaya et auteur principal de l'étude.
Lukatskaya, de Vries et leurs collègues ont donc analysé la décomposition de la molécule. Ils ont résolu le problème en effectuant leur réaction non pas dans l’eau mais dans un mélange d’eau et d’un solvant organique. Les scientifiques ont pu déterminer le rapport optimal de deux liquides grâce à des expériences en laboratoire et ont pu expliquer leurs résultats grâce à des modèles de calcul menés par des chercheurs de l'Université de la Sorbonne à Paris.
D'une part, ce mélange leur a permis de maintenir les molécules photoacides stables en solution pendant environ un mois. D’un autre côté, cela garantissait que la lumière pouvait être utilisée pour faire basculer la solution selon les besoins entre l’acide et l’alcalin. Si les chercheurs utilisaient le solvant organique sans eau, la réaction serait irréversible.
Passer le chauffage
D’autres processus de captage du carbone sont également cycliques. Une méthode approuvée fonctionne avec des filtres qui collectent le dioxyde de carbone2 molécules à température ambiante. Pour éliminer le dioxyde de carbone plus tard2 Parmi les filtres, ils doivent être chauffés à environ 100 degrés ° C. Cependant, le chauffage et le refroidissement sont énergivores : ils représentent la plus grande part de l’énergie requise par la méthode de filtration. « En revanche, notre processus ne nécessite ni chauffage ni refroidissement, il nécessite donc beaucoup moins d'énergie », explique Lukatskaya. De plus, la nouvelle méthode des chercheurs de l'ETH pourrait potentiellement fonctionner uniquement avec la lumière du soleil.
« Un autre aspect intéressant de notre système est que nous pouvons passer d'alcalin à acide en quelques secondes et revenir à alcalin en quelques minutes. Cela nous permet de basculer entre la capture et la libération du carbone beaucoup plus rapidement qu'avec un système basé sur la température », explique de Vries. . .
Grâce à cette étude, les chercheurs ont montré que les photoacides pouvaient être utilisés en laboratoire pour capter le dioxyde de carbone.2. Leur prochaine étape sur la voie de la maturité commerciale consistera à augmenter la stabilité des molécules photoacides. Ils doivent également vérifier les paramètres de l’ensemble du processus pour l’améliorer encore.
Référence : « Photoacide contrôlé par solvant comme commutateur de pH stable et dépendant de la lumière pour la capture et la libération du dioxyde de carbone » par Anna de Vries, Katerina Goloviznina, Manuel Reiter, Matteo Salan et Maria R. Loukatskaïa, 20 décembre 2023, Chimie des matériaux.
est ce que je: 10.1021/acs.chemmater.3c02435
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
science
À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
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La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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