L'électrolyse de l'eau est la principale méthode de production d'oxygène à bord de la Station spatiale internationale (ISS). L'eau est recueillie à partir de l'urine, des eaux usées et de la condensation, puis divisée en oxygène et en hydrogène dans le système de génération d'oxygène (OGS).
Oui, il est techniquement possible de produire de l'oxygène à partir des ressources in situ. Et cette découverte est d'autant plus cruciale que l'O2 n'est pas seulement utile à la respiration d'un être humain.
Comme le précise de son côté le site Presse-citron, l'oxygène lunaire est un gaz essentiel à la survie des astronautes ; et celui-ci peut donc être produit à partir de poussière lunaire : le régolithe.
Une fois sorti de l'atmosphère, donc dans l'espace, on est presque dans le vide, donc il n'y a quasiment plus rien donc plus d'oxygène du tout. Des organismes comme les tardigrades, capables de survivre longtemps sans respirer, peuvent supporter une exposition prolongée au vide de l'espace, mais pas nous.
L'ISS a des panneaux solaires pour son énergie, et fabrique de l'oxygène pendant qu'elle absorbe l'excès de CO2.
L'air provient de bouteilles d'oxygène et d'azote transportées régulièrement par les fusées à la station ISS, car il n'y a pas d'air dans l'espace. Pour respirer, il faut reconstituer l'environnement ambiant et fabriquer de l'air artificiel.
Parce que l'atmosphère devient de moins en moins dense au fur et à mesure que l'on s'élève : la pression atmosphérique diminue avec l'altitude. La proportion d'oxygène est toujours la même, 21 %, mais la quantité d'oxygène par litre d'air devient de plus en plus faible.
Une en particulier : s'il n'y a pas d'oxygène dans l'espace, pourquoi le Soleil ne s'éteint-il pas ? Qu'est-ce qui le maintient allumé ? L'explication vient d'une découverte en physique. Il s'agit de la fusion nucléaire, c'est-à-dire de l'union des noyaux d'atomes dans certaines conditions.
1. Découverte de l'oxygène. L'oxygène fut découvert sous sa forme gazeuse (ou dioxygène) indépendamment par Carl Wilhelm Scheele en 1773 (mais il ne publia ses résultats qu'en 1777) et Joseph Priestley en 1774. L'histoire retient les noms des deux chimistes et la date de la première publication (1774).
Les cyanobactéries transforment le dioxyde de carbone en oxygène et pourraient donc permettre aux humains de respirer librement sur la Planète Rouge. Les scientifiques ont trouvé la solution pour que les humains puissent respirer sur Mars. L'atmosphère de la Planète Rouge est composé à 96% de dioxyde de carbone !
En fait, presque tout l'oxygène respirable de la Terre (près de 21 % de l'atmosphère terrestre) provient des océans. Il s'est accumulé dans l'atmosphère grâce à des micro-organismes marins (par exemple cyanobactéries et micro-algues planctoniques) capables de réaliser la photosynthèse.
Il s'agit tout simplement de l'intrus d'une des quatre saisons. Chacune ne comporte normalement que trois Pleines Lunes. La quatrième Pleine Lune d'une saison est donc la Lune bleue. À titre d'exemple : le mois d'août 2023 a commencé avec une Pleine Lune le 1er et se termine avec une seconde, le 31, la Lune bleue.
En fait, comme tout objet du système solaire, la surface de la Lune reçoit la lumière du Soleil. Et elle en réfléchit une partie. Cela se fait dans toutes les directions, donc notamment vers la Terre. Il nous arrive une toute petite fraction des rayons de départ, mais c'est suffisant pour éclairer nos nuits.
L'océan est donc responsable d'environ 50 % de l'oxygène produit sur la planète. Cela représente une très grande quantité d'oxygène, mais la plus grande partie est respirée par des microorganismes et des animaux, dans la colonne d'eau ou dans le sédiment.
Une forêt ne peut donc produire de l'oxygène que si elle devient de plus en plus étendue. En réalité, les principaux systèmes produisant un surplus d'oxygène sont les forêts en formation, et les algues dans les mers, dans la mesure où leurs « produits » sont conservés.
Plusieurs méthodes sont utilisées pour obtenir du dioxygène pur : Par distillation fractionnée de l'air liquéfié. En effet la température d'ébullition du dioxygène est de 90 K (soit -183 °C). Par électrolyse de solutions aqueuses.
Le Paulownia a donc la capacité de purifier l'air en produisant plus d'oxygène qu'un arbre classique. Il est également capable de nettoyer les sols en absorbant de nombreuses poussières.
Le poumon de la planète
Presque tout l'oxygène respirable de la Terre provient de l'océan. Il s'est accumulé progressivement dans l'atmosphère grâce à des micro-organismes marins comme les cyanobactéries et les micro-algues planctoniques capables de réaliser la photosynthèse.
Les premières traces d'oxydation sont apparues dans l'hydrosphère vers 2000 Ma. Ce n'est que lorsque les substances réductrices présentes dans l'hydrosphère puis dans l'atmosphère ont été oxydées (en particulier des sulfures et des ions ferreux ) que la concentration en dioxygène atmosphérique a commencé à croître.
Alors que va-t-il se passer dans 5 milliards d'années ? Notre soleil va passer par différents stades en commençant par se gonfler. Environ 250 fois sa taille actuelle et il va se transformer en géante rouge. Suivra ensuite un grand effondrement avec un refroidissement très lent.
C'est la vitesse de la Terre qui l'empêche de « tomber » sur le Soleil (car elle est attirée par le Soleil). Sa vitesse moyenne de 29,783 km/s (ou de 107 220 km/h) a tendance à la faire quitter son orbite actuelle (sans le Soleil, elle irait « tout droit »), mais la gravité du Soleil la retient.
Alors que la Terre, avec son atmosphère riche en particules, offre un ciel bleu, l'espace dépourvu de particules demeure plongé dans l'obscurité. La lumière est présente, mais elle ne devient visible que lorsqu'elle est directement observée depuis sa source ou un objet qui la réfléchit.
Pourquoi dans l'espace il n'y a pas d'air ? Contrairement à ce que vous pouvez penser, il y a bien de l'air dans l'espace! Mais cet air est extraordinairement dilué. Ainsi, dans l'air que nous respirons, il y a environ 30 milliards de milliards de molécules d'air (azote + oxygène) par centimètre cube.
Dans l'espace, il n'y a rien du tout, ni atmosphère ni oxygène. Personne ne peut donc y respirer. C'est pourquoi les astronautes qui travaillent à l'extérieur de la Station Spatiale Internationale doivent revêtir un scaphandre dans lequel ils reçoivent de l'air. Sur la Lune, il n'y a pas d'atmosphère.
Il y fait soit beaucoup trop froid ou beaucoup trop chaud : de - 233 °C la nuit à 120 °C le jour. Il n'y a pas d'atmosphère, donc aucun oxygène à respirer.