Запропоновано збір ресурсів на Марсі за допомогою плазми

Міжнародна група дослідників запропонувала плазмовий спосіб виробництва та виділення кисню у марсіанському середовищі. Це додатковий підхід до експерименту НАСА щодо використання кисневих ресурсів на Марсі, і він може забезпечити високу швидкість виробництва молекул на кілограм відправленого до космосу обладнання.

Така система може відіграти вирішальну роль у розробці систем життєзабезпечення на Марсі, а також сировини та базових хімікатів, необхідних для переробки палива, будівельних матеріалів та добрив.

Команда науковців з американських та європейських університетів представила метод використання та переробки місцевих ресурсів для отримання продуктів на Марсі.

Природні умови на Червоній планеті практично ідеальні для використання ресурсів плазми in situ, оскільки атмосфера утворена в основному вуглекислим газом, який може бути розщеплений для одержання кисню, а її тиск є сприятливим для займання плазми.

На шляху виробництва кисню на Марсі стоять дві великі перешкоди.

“По-перше, розкладання молекул вуглекислого газу для одержання кисню. Цю молекулу дуже важко розбити”, - каже автор роботи Васко Герра з Лісабонського університету. “По-друге, відділення отриманого кисню від газової суміші, яка також містить, наприклад, двоокис вуглецю та чадний газ. Ми розглядаємо ці два етапи комплексно, щоб вирішити обидва завдання одночасно. Ось де може допомогти плазма”.

Плазма – це четвертий природний стан матерії, і вона містить вільні заряджені частинки, такі як електрони та іони. Електрони легкі та легко прискорюються до дуже високих енергій за допомогою електричних полів.

“Коли кулеподібні електрони стикаються з молекулою вуглекислого газу, вони можуть безпосередньо розкладати її або передавати енергію, змушуючи її вібрувати”, - сказав Герра. “Ця енергія може бути спрямована значною мірою на розкладання вуглекислого газу. Разом з нашими колегами з Франції та Нідерландів ми експериментально продемонстрували справедливість цих теорій. Більше того, тепло, що виділяється в плазмі, також корисне для відділення кисню”.

Кисень є ключем до створення придатного для дихання середовища, а також відправною точкою для виробництва палива та добрив для майбутнього марсіанського сільського господарства. Місцеве виробництво палива буде важливим для майбутніх місій. Все це потрібно для майбутнього поселення людей на Марсі.

Дисоціюючи молекули вуглекислого газу для виробництва екологічно чистого палива та рециркуляції хімічних речовин, плазмова технологія може також допомогти у вирішенні проблеми зміни клімату на Землі.

Результати дослідження були опубліковані в журналі Journal of Applied Physics.