Пандемия COVID-19 создала неожиданную точку пересечения между здравоохранением и космической отраслью. В условиях переполненных больниц NASA было вынуждено перенести запуск спутника Landsat 9, запланированный на 23 сентября. Причина — острый дефицит жидкого кислорода, который является критически важным ресурсом как для топлива ракет, так и для поддержания жизни тяжелобольных пациентов с коронавирусной инфекцией.
Медицинские нужды в приоритете
Ричард Крейг, вице-президент Ассоциации сжатого газа, прямо заявил, что "медицинский кислород является приоритетом для наших членов". Ситуацию усугубляет нехватка квалифицированных водителей, имеющих специальные сертификаты для перевозки опасных грузов, к которым относится и жидкий кислород. Это порождает опасения, что под угрозой срыва могут оказаться и другие космические миссии.
На космическом симпозиуме в Колорадо президент SpaceX Гвинн Шотвелл публично обратилась ко всем, у кого есть доступ к излишкам жидкого кислорода: "Мы, конечно, позаботимся о том, чтобы в больницах был кислород, в котором они нуждаются, но для всех, у кого есть лишний жидкий кислород, пришлите мне электронное письмо". Основатель компании Илон Маск в Twitter отметил, что дефицит пока является лишь "риском, но еще не ограничивающим фактором", несмотря на амбициозные планы компании осуществить более 26 запусков в текущем году.
Цена задержки: почему важен Landsat 9
Отложенный спутник Landsat 9 предназначен для регулярной съемки поверхности Земли с интервалом в восемь дней. Ученый проекта Джефф Масек сравнил его функционал со швейцарским армейским ножом: "Из одного базового набора наблюдений или измерений мы питаем целый ряд различных научных приложений". Спутник должен был предоставлять бесценные данные для мониторинга земельных ресурсов, сельского хозяйства и изучения климатических изменений.
Профессор Свен Билен из Университета штата Пенсильвания подчеркивает, что, хотя помощь больницам — абсолютный приоритет, недооценивать важность космической отрасли тоже нельзя: "Я не думаю, что люди полностью понимают, что дает им космос... Это часть системы, которая улучшает жизнь на Земле, будь то с помощью сигналов GPS или метеорологических спутников, которые могут отслеживать ураганы".
Наука горения: почему ракетам нужен кислород
Процесс горения — это окисление. На Земле огонь использует кислород из атмосферы, но в разреженных верхних слоях его практически нет. Поэтому ракеты должны брать окислитель с собой. Жидкий кислород (LOX) — одно из самых эффективных и распространенных ракетных топлив, история его использования восходит к экспериментам Роберта Годдарда в 1920-х годах.
Билен приводит яркую аналогию: "По сути, это то, что вы хотите, чтобы произошло в ракете. Вы пытаетесь подавать кислород достаточно быстро, чтобы ракетное топливо сгорало с той скоростью, которая необходима для обеспечения тяги для подъема ракеты". Он сравнивает этот процесс с экспериментами на YouTube, где для быстрого разжигания гриля используют жидкий кислород, что приводит к мгновенному и мощному горению.
Производство и различия в применении
Жидкий кислород получают, охлаждая воздух до экстремально низких (криогенных) температур, а затем разделяя его компоненты с помощью дистилляции. Ключевое различие между медицинским и ракетным кислородом — в степени чистоты. В больницах пациентам не требуется 100% чистый кислород, его вводят для повышения концентрации во вдыхаемом воздухе. В ракетных же двигателях чистота окислителя критически важна для контролируемой и эффективной химической реакции с топливом.
В медицинских учреждениях кислород чаще используется в газообразной форме, а в жидком виде его хранят из-за компактности. Пандемия COVID-19 резко увеличила спрос со стороны здравоохранения, в то время как производственные мощности у поставщиков вроде Air Liquide, Praxair и Airgas остались прежними. "Проблема в том, что в настоящее время существует только такая установленная мощность для создания кислорода, и в настоящее время число его пользователей возросло", — констатирует Билен.
Взгляд в будущее: временный сбой или долгосрочная проблема?
Профессор Билен сравнивает сложившуюся ситуацию с дефицитом туалетной бумаги в 2020 году, когда резко изменилась структура спроса. "Промышленность не может включить ни копейки, но через некоторое время они разработали схемы поставок и поняли это", — говорит он. Он ожидает, что рынок адаптируется, увеличив производство для покрытия возросших нужд.
В крайнем случае, по его мнению, правительство может применить Закон об оборонном производстве, чтобы законодательно установить приоритет поставок кислорода в больницы перед космическими компаниями. Однако эксперт уверен, что это "всего лишь временный сбой", и баланс между жизненно важными медицинскими потребностями и развитием космических технологий будет найден.
#covid-19 #spacex #наука и образование
Еще по теме здесь: Новости науки и техники.
Источник: Нехватка кислорода из-за covid-19.
Обратите внимание: Эко-города больше не являются вымыслом. Они возникают у нас на глазах.