Kā izrādījās, to var izmantot, lai viegli iegūtu degvielu un oksidētāju no Sarkanās planētas atmosfēras.
Zinātnieki no Portugāles un Francijas pētīja oglekļa dioksīda sadalīšanās efektivitāti oglekļa monoksīdā un skābeklī Marsa apstākļos un secināja, ka tas būs ievērojami augstāks nekā uz Zemes. Pat diezgan mazjaudas ierīce, kas izmanto aukstu plazmu (apmēram istabas temperatūrā), var iegūt lielu daudzumu skābekļa tieši no ceturtās planētas atmosfēras. Atbilstošais raksts tika publicēts žurnālā Plasma Sources Science and Technology.
Aukstā plazma, tāpat kā parasta plazma, ir jonizēta gāze, kas piesātināta ar joniem un elektroniem. Elektronu temperatūra "aukstā" plazmā ir daudz augstāka nekā jonu temperatūra, jo enerģijas apmaiņa starp šiem diviem daļiņu veidiem bieži ir apgrūtināta. Šajā gadījumā aukstā plazma nozīmē daļēji jonizētu gāzi ar uzlādētu daļiņu daļu, kas ir apmēram procenti no to kopējā skaita. Šādas plazmas temperatūra, kā likums, ir tuvu istabas temperatūrai, kas padara to drošu apstrādi, un tās izveidošanai nepieciešams tikai neliels enerģijas daudzums.
Jaunā darba autori atzīmē, ka viņi jau ir mēģinājuši izmantot aukstu plazmu, lai paātrinātu ķīmiskās reakcijas zemes apstākļos. Cita starpā to izmantoja oglekļa dioksīda sadalīšanai oglekļa monoksīdā un skābeklī. Tomēr uz Zemes tas nav ļoti efektīvs. Oglekļa monoksīds, kas iegūts, izmantojot šo CO2 sadalīšanās metodi, zemes laboratoriju salīdzinoši augstās temperatūras dēļ nekavējoties atkal tika oksidēts līdz oglekļa dioksīdam, kas šo pieeju padarīja nepraktisku. Tomēr pētnieki veica aprēķinus, kas parādīja, ka daudz zemākā Marsa temperatūrā un spiedienā šis faktors būs niecīgs.
Atmosfēras spiediens uz Marsu ir 160 reizes mazāks nekā Zemei, un vidējā temperatūra ir zem -50 Celsija. Tas nozīmē, ka saražotā oglekļa monoksīda atkārtota oksidēšana ar atbrīvoto brīvo skābekli šādos apstākļos prasīs daudz laika. Tas ļaus abas gāzes atdalīt un iesūknēt atsevišķās rezervuāros.
Autori uzsver, ka viņu metode ir daudz ekonomiskāka nekā iepriekš ierosinātā, kad mašīnām uz Marsa vajadzēja saņemt oglekļa monoksīdu un skābekli no oglekļa dioksīda, karsējot virs tūkstoš grādiem. Sildīšana uz aukstas planētas neizbēgami prasīs daudz enerģijas, atšķirībā no aukstās plazmas.
Pētnieki ierosina izmantot CO2 sadalījumu, lai iegūtu raķešu degvielu no oglekļa monoksīda un skābekļa maisījuma. Ar tās palīdzību reaktīvā dzinēja īpatnējais impulss būs aptuveni 270 sekundes. Lai gan to nav daudz, turp un atpakaļ lidojumam tas neprasa raķešu degvielas un oksidētāja piegādi uz Marsu. Lai jaunā metode darbotos Sarkanās planētas apstākļos, pietiek ar kompaktu spēkstaciju ar jaudu 100 vati un lielāku. Tas nozīmē, ka pat neliels Curiosity tipa aparāts tur var saražot diezgan daudz skābekļa.
Alternatīva metode skābekļa un raķešu degvielas ražošanai uz Sarkanās planētas var būt ūdens elektrolīze. Tomēr tas ir jāatrod - tur esošais ūdens (ledus formā) ir koncentrēts tikai polārajos vāciņos un sasalušajās ūdenstilpēs, pārkaisa ar metriem Marsa regolīta. Tāpēc jaunā plazmas metode skābekļa ražošanai ir interesanta vismaz kā drošības tīkls vai darbam planētas reģionos, kas atrodas tālu no ūdens ledus.
Reklāmas video:
IVAN ORTEGA