НАСА планирует высадить экипаж на Луну по 2024 а затем на Марсе, возможно, в 30-х годах.
Когда-нибудь скоро у нас будут колонии на Марсе и постоянные пилотируемые базы как там, так и на Луне. В отличие от краткосрочных миссий, долгосрочные фонды должны быть как можно более самодостаточными.
Было проведено много исследований для подготовки к использованию ресурсов на месте (ISRU), которое могло бы помочь в создании и поддержании такого лунная база.
Теперь аналогичные идеи для колоний на Марсе получают распространение благодаря новому исследованию, опубликовано в PNAS, который предлагает способ использовать иней из соленой воды, обнаруженный на Марсе, для получения пригодного для дыхания воздуха и топлива.
Жизнь вдали от Земли
Будет даже важнее иметь возможность разбивать палатки на Марсе, чем на Луне, потому что Марс намного дальше, а транспортные расходы и время намного больше.
Основная проблема с ресурсами заключается в том, как обеспечить экипажу и будущим обитателям марсианских колоний кислородом, чтобы они могли дышать. Марс имеет только тонкую атмосферу с поверхностным давлением менее одной сотой земного.
Хуже того, 96% углекислого газа и только 0,1% кислорода. Атмосфера Земли на 21% состоит из кислорода.
МОКСИ позаботится об этом
Марсоход НАСА Mars2020, Perseverance, уже летящий на Марс, несет с собой эксперимент под названием MOXIE, что означает Марс OXygen In situ эксперимент.
Цель MOXIE - продемонстрировать, что кислород можно производить из углекислого газа в атмосфере Марса, используя электричество, чтобы расщепить его на смесь кислорода и окиси углерода в процессе, называемом электролизом.
Если он работает по назначению, кислород можно собирать и использовать, чтобы дать колониям на Марсе что-то для дыхания или в качестве компонента топлива.
Монооксид углерода? Это просто не поможет, и его снова вернут в атмосферу Марса.
Кислород из марсианской рапы
Однако появился новый способ, который потребовал В 25 раз меньше электроэнергии для производства того же количества кислорода.
В новом исследовании команда из Вашингтонского университета в США демонстрирует, как можно эффективно использовать электролиз для производства кислорода и водорода из «рассола», обнаруженного на красной планете.
Команда обнаружила, что, начиная с концентрированного раствора перхлората магния, относительно легко разделить водный компонент рассола на кислород и водород с помощью электролиза.
Перхлорат магния - вот как выглядит солоноватая вода на Марсе, например, когда капли жидкости появились на опорах спускаемого аппарата НАСА Phoenix, который приземлился на крайнем севере Марса в 2008 году. Марсоход Curiosity также найденные доказательства рассола перхлората кальция к югу от марсианского экватора.
Соли перхлората - это то, что предотвращает замерзание концентрированных рассолов даже при низких температурах поверхности Марса.
Практические варианты
Еще неизвестно, действительно ли использование этого «рассола» окажется наиболее практичным способом производства кислорода для колоний на Марсе.
А пока в пути?
В исследовании указывается, что водород, полученный при электролизе рассола, можно использовать в качестве ракетного топлива.
Фактически, для этого вам необходимо использовать кислород в качестве дополнительного компонента топлива. Но, по крайней мере, это предложит два возможных варианта: вдыхать кислород или использовать его в топливной смеси, состоящей из водорода и кислорода.
Конечно, есть еще один способ пополнить запас кислорода - выращивать растения в колониях на Марсе. Они могли поглощать углекислый газ, выдыхаемый экипажем, и выделять кислород посредством фотосинтеза. Члены экипажа также могли есть некоторые растения, которые были бы желанным источником свежей пищи.
