Nagu selgus, saab seda kasutada Punase Planeedi atmosfäärist hõlpsalt kütuse ja oksüdeerija saamiseks.
Portugali ja Prantsusmaa teadlased on uurinud Marsi tingimustes süsinikdioksiidi lagunemise süsinikmonooksiidiks ja hapnikuks tõhusust ning leidnud, et see on oluliselt kõrgem kui Maa peal. Isegi üsna väikese võimsusega seade, mis kasutab külma plasmat (umbes toatemperatuuril), saab suures koguses hapnikku otse neljanda planeedi atmosfäärist. Vastav artikkel avaldati ajakirjas Plasma Sources Science and Technology.
Külm plasma, nagu tavaline plasma, on ioonide ja elektronidega küllastunud ioniseeritud gaas. Elektronide temperatuur "külmas" plasmas on palju kõrgem kui ioonide temperatuur, kuna energia vahetamine nende kahte tüüpi osakeste vahel on sageli keeruline. Sel juhul tähendab külm plasma osaliselt ioniseeritud gaasi, mille laetud osakeste osa on umbes protsent nende koguarvust. Sellise plasma temperatuur on reeglina toatemperatuurile lähedal, mis muudab selle käsitsemise ohutuks, ja selle loomine nõuab ainult väikest kogust energiat.
Uue töö autorid märgivad, et nad on juba proovinud kasutada külma plasmat keemiliste reaktsioonide kiirendamiseks maapealsetes tingimustes. Muu hulgas kasutati seda süsinikdioksiidi lagundamiseks süsinikmonooksiidiks ja hapnikuks. Maal pole see aga kuigi efektiivne. Selle süsinikdioksiidi lagundamise meetodi abil toodetud vingugaas oksüdeerus maapealsete laborite suhteliselt kõrge temperatuuri tõttu taas kohe süsinikdioksiidiks, mis muutis lähenemisviisi ebapraktiliseks. Teadlased tegid siiski arvutused, mis näitasid, et palju madalamal Marsi temperatuuril ja rõhul on see tegur tähtsusetu.
Atmosfääri rõhk Marsil on 160 korda väiksem kui Maal ja keskmine temperatuur on alla -50 Celsiuse. See tähendab, et toodetud vingugaasi taasoksüdeerimine vabanenud vaba hapnikuga võtab sellistes tingimustes kaua aega. See võimaldab kahte gaasi eraldada ja pumbata eraldi mahutitesse.
Autorid rõhutavad, et nende meetod on palju ökonoomsem kui varem välja pakutud, mille kohaselt Marsi masinad pidid saama süsinikdioksiidi ja hapnikku süsinikdioksiidist kuumutamisel üle tuhande kraadi. Külmal planeedil soojenemine on vastupidiselt külmale plasmale vältimatult energiamahukas.
Teadlased teevad ettepaneku kasutada süsinikmonooksiidi ja hapniku segust raketikütuse tootmiseks CO2 jaotust. Tema abiga on reaktiivmootori konkreetne impulss umbes 270 sekundit. Kuigi seda pole palju, ei nõua see tagasisõiduks Marsile raketikütuse ja oksüdeerija tarnimist. Uue meetodi kasutamiseks Punase Planeedi tingimustes piisab kompaktsest elektrijaamast, mille võimsus on vähemalt 100 vatti. See tähendab, et isegi väike Curiosity tüüpi seade suudab seal toota üsna palju hapnikku.
Punasele planeedile hapniku ja raketikütuse tootmiseks on alternatiivne meetod vee elektrolüüs. Kuid selleks on vaja leida - sealne vesi (jää kujul) on kontsentreeritud ainult polaarkorkidesse ja külmunud veekogudesse, mida on piserdatud meetrite pikkusega Marsi regoliidiga. Seetõttu on uus plasmameetod hapniku tootmiseks huvitav vähemalt turvavõrguna või tööks planeedipiirkondades, mis asuvad veest jääst kaugel.
Reklaamvideo:
IVAN ORTEGA
