Предложен сбор ресурсов на Марсе с помощью плазмы

Международная группа исследователей предложила плазменный способ производства и выделения кислорода в марсианской среде. Это дополнительный подход к эксперименту НАСА по использованию кислородных ресурсов на Марсе, и он может обеспечить высокую скорость производства молекул на килограмм отправленного в космос оборудования.

Такая система может играть решающую роль в разработке систем жизнеобеспечения на Марсе, сырья и базовых химикатов, необходимых для переработки топлива, строительных материалов и удобрений.

Команда ученых американских и европейских университетов представила метод использования и переработки местных ресурсов для получения продуктов на Марсе.

Природные условия на Красной планете практически идеальны для использования ресурсов плазмы in situ, поскольку атмосфера образована в основном углекислым газом, который может быть расщеплен для получения кислорода, а ее давление благоприятно для воспламенения плазмы.

На пути производства кислорода на Марсе стоят два больших препятствия.

«Во-первых, разложение молекул углекислого газа для получения кислорода. Эту молекулу очень тяжело разбить», – говорит автор работы Васко Герра из Лиссабонского университета. «Во-вторых, отделение полученного кислорода от газовой смеси, которая также содержит, например, двуокись углерода и угарный газ. Мы рассматриваем эти два этапа комплексно, чтобы решить обе задачи одновременно. Вот где может помочь плазма».

Плазма – это четвертое естественное состояние материи, содержащее свободные заряженные частицы, такие как электроны и ионы. Электроны легкие и легко ускоряются очень высокими энергиями с помощью электрических полей.

«Когда пулепотобные электроны сталкиваются с молекулой углекислого газа, они могут непосредственно разлагать ее или передавать энергию, заставляя ее вибрировать», - сказал Герра. «Эта энергия может быть направлена в значительной степени на разложение углекислого газа. Вместе с нашими коллегами из Франции и Нидерландов, мы экспериментально продемонстрировали справедливость этих теорий. Более того, выделяемое в плазме тепло также полезно для отделения кислорода».

Кислород является ключом к созданию подходящей для дыхания среды, а также отправной точкой для производства топлива и удобрений для будущего марсианского сельского хозяйства. Местное производство топлива будет важно для будущих миссий. Всё это нужно для будущего поселения людей на Марсе.

Диссоциируя молекулы углекислого газа для производства экологически чистого топлива и рециркуляции химических веществ, плазменная технология может помочь в решении проблемы изменения климата на Земле.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Applied Physics.