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 использования инея из соленой воды, найденного 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 ресурсная проблема заключается в том, как обеспечить достаточное количество кислорода для дыхания экипажа и будущих обитателей колоний на Марсе. Марс имеет только тонкую атмосферу с поверхностным давлением менее одной сотой земного.
Хуже того, 96 % углекислого газа содержат всего 0,1 % кислорода. Атмосфера Земли состоит из 21% 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 для его разделения на смесь кислорода и монооксида углерода посредством процесса, называемого электролизом.
Если он работает как задумано, кислород можно собирать и использовать для дыхания колоний на Марсе или в качестве компонента топлива.
Монооксид углерода? Это просто не поможет, и он снова попадет в марсианскую атмосферу.
Кислород из марсианской рапы
Однако появился новый способ, который потребовал В 25 раз меньше электроэнергии для производства того же количества кислорода.
В новом исследовании группа из Вашингтонского университета в США демонстрирует, как можно эффективно использовать электролиз для производства кислорода и водорода из «рассола», найденного 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, как видно, например, когда капли жидкости появились на ногах посадочного модуля НАСА «Феникс», который приземлился на крайнем севере Марса в 2008 году. 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?
Исследование указывает на то, что водород от электролиза рассола может быть использован в качестве ракетного топлива.
В реальности для этого необходимо использовать кислород как дополнительный компонент топлива. Но по крайней мере это предложит два возможных варианта: дышать кислородом или использовать его в топливной смеси, состоящей из водорода плюс кислород.
Конечно, есть еще один способ пополнить запасы кислорода, который заключается в выращивании растений 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.
