Mint kiderült, könnyen felhasználható üzemanyag és oxidálószer előállításához a Vörös Bolygó atmoszférájából.
A portugáliai és franciaországi tudósok megvizsgálták a szén-dioxid szén-monoxiddá és oxigénné történő bomlásának hatékonyságát a marsi körülmények között, és megállapították, hogy ez szignifikánsan nagyobb lesz, mint a Földön. Még egy meglehetősen alacsony fogyasztású, hideg plazmát (körülbelül szobahőmérsékletet) használó készülék nagy mennyiségű oxigént kaphat közvetlenül a negyedik bolygó légköréből. A megfelelő cikket a Plasma Sources Science and Technology folyóiratban tették közzé.
A hideg plazma, mint a normál plazma, ionokkal és elektronokkal telített ionizált gáz. Az elektronok hőmérséklete a "hideg" plazmában sokkal magasabb, mint az ionok hőmérséklete, mivel a kétféle részecske közötti energiacsere gyakran nehéz. Ebben az esetben a hideg plazma részlegesen ionizált gázt jelent, amelynek töltött részecskéinek hányada az összes szám körülbelül egy százaléka. Egy ilyen plazma hőmérséklete rendszerint megközelíti a szobahőmérsékletet, ami biztonságos kezelést tesz lehetővé, és létrehozása csak kis mennyiségű energiát igényel.
Az új munka szerzői megjegyzik, hogy már megpróbálták hideg plazmát használni a földi körülmények közötti kémiai reakciók felgyorsítására. Többek között a szén-dioxid széndioxiddá és oxigénné bontására használták. A Földön azonban nem túl hatékony. A szén-monoxid, amelyet a szén-dioxid bontási módszerével állítottak elő, a földi laboratóriumok viszonylag magas hőmérséklete miatt, azonnal ismét oxidálódott szén-dioxiddá, ami a megközelítést praktikussá tette. A kutatók azonban számításokat végeztek, amelyek azt mutatták, hogy jóval alacsonyabb Mars hőmérsékleten és nyomáson ez a tényező elhanyagolható.
A légköri nyomás a Marson 160-szor kevesebb, mint a Földé, és az átlaghőmérséklet -50 Celsius alatt van. Ez azt jelenti, hogy a képződött szén-monoxid újbóli oxidálása a felszabadult szabad oxigénnel ilyen körülmények között hosszú ideig tart. Ez lehetővé teszi a két gáz elválasztását és szivattyúzását külön tárolótartályokba.
A szerzők hangsúlyozzák, hogy módszerük sokkal gazdaságosabb, mint a korábban javasolt módszer, amelyben a Mars-i gépeknek szén-monoxidot és oxigént kellett kapniuk a szén-dioxidból ezer fok feletti melegítéssel. A hideg bolygón a fűtés elkerülhetetlenül energiaigényes, ellentétben a hideg plazmával.
A kutatók azt javasolják, hogy a CO2 lebontását használják a rakétaüzemanyag előállítására szén-monoxid és oxigén keverékéből. Segítségével a sugárhajtómű fajlagos impulzusa körülbelül 270 másodperc lesz. Noha ez nem sok, nem igényel rakétaüzemanyagot és oxidálószert a Marsba a visszatérő járathoz. Ahhoz, hogy az új módszer a Vörös Bolygó körülményei között működjön, elegendő egy legalább 100 watt teljesítményű kompakt erőmű. Ez azt jelenti, hogy még egy kis, a Curiosity típusú készülék is nagyon sok oxigént képes előállítani.
Alternatív módszer oxigén és rakéta üzemanyag előállítására a Vörös Bolygón a víz elektrolízise. Ehhez azonban meg kell találni - az ott lév víz (jég formájában) csak a sarki sapkákban és a befagyott víztestekben koncentrálódik, melyeket méterre átitatva a marsi regolit található. Ezért az oxigén előállítására szolgáló új plazma módszer legalább biztonsági hálóként vagy a bolygónak a vízjéktől távol eső területein végzett munka szempontjából érdekes.
Promóciós videó:
IVAN ORTEGA
