Kuten kävi ilmi, sitä voidaan käyttää helposti polttoaineen ja hapettimen saamiseen Punaisen planeetan ilmakehästä.
Portugalin ja ranskalaisen tutkijat tutkivat hiilidioksidin hajoamisen hiilimonoksidiksi ja hapeksi Marsin olosuhteissa ja havaitsivat, että se olisi huomattavasti korkeampi kuin maan päällä. Jopa melko pienitehoinen laite, joka käyttää kylmää plasmaa (noin huoneenlämpö), voi saada suuria määriä happea suoraan neljännen planeetan ilmakehästä. Vastaava artikkeli julkaistiin Plasma Sources Science and Technology -julkaisussa.
Kylmä plasma, kuten tavallinen plasma, on ionisoitu kaasu, joka on kyllästetty ioneilla ja elektronilla. "Kylmässä" plasmassa olevien elektronien lämpötila on paljon korkeampi kuin ionien lämpötila, koska energian vaihto näiden kahden tyyppisten hiukkasten välillä on usein vaikeaa. Tässä tapauksessa kylmällä plasmalla tarkoitetaan osittain ionisoitunutta kaasua, jonka varautuneiden hiukkasten osuus on noin prosentti niiden kokonaismäärästä. Tällaisen plasman lämpötila on pääsääntöisesti lähellä huoneen lämpötilaa, mikä tekee siitä turvallisen käsitellä, ja sen luominen vaatii vain pienen määrän energiaa.
Uuden työn kirjoittajat huomauttavat, että he ovat jo yrittäneet käyttää kylmää plasmaa kemiallisten reaktioiden nopeuttamiseksi maanpäällisissä olosuhteissa. Sitä käytettiin muun muassa hiilidioksidin hajottamiseen hiilimonoksidiksi ja hapeksi. Se ei kuitenkaan ole kovin tehokas maapallolla. Hiilimonoksidi, joka syntyi tällä CO2-hajoamismenetelmällä, johtuen maan laboratorioiden suhteellisen korkeasta lämpötilasta, hapetettiin välittömästi uudelleen hiilidioksidiksi, mikä teki lähestymistavasta epäkäytännöllisen. Tutkijat kuitenkin suorittivat laskelmia, jotka osoittivat, että paljon alhaisemmassa Marsin lämpötilassa ja paineessa tämä tekijä on merkityksetön.
Ilmakehän paine Marsissa on 160 kertaa pienempi kuin maan, ja keskimääräinen lämpötila on alle -50 celsiusastetta. Tämä tarkoittaa, että tuotetun hiilimonoksidin uudelleenhapetus vapautuneen vapaan hapen kanssa kestää kauan näissä olosuhteissa. Tämä mahdollistaa kahden kaasun erottamisen ja pumppaamisen erillisiin varastosäiliöihin.
Kirjoittajat korostavat, että heidän menetelmänsä on huomattavasti taloudellisempi kuin aikaisemmin ehdotettu, jossa Marsilla olevien koneiden piti saada hiilimonoksidia ja happea hiilidioksidista kuumentamalla yli tuhat astetta. Lämmitys kylmällä planeetalla on väistämättä energiaintensiivistä, toisin kuin kylmä plasma.
Tutkijat ehdottavat hiilidioksidimäärityksen avulla rakettipolttoaineen tuottamista hiilimonoksidin ja hapen seoksesta. Sen avulla suihkumoottorin ominaisimpulssi on noin 270 sekuntia. Vaikka tämä ei ole paljon, se ei vaadi rakettipolttoaineen ja hapettimen toimittamista Marsiin paluulentoa varten. Jotta uusi menetelmä toimisi Punaisen planeetan olosuhteissa, riittää kompakti voimalaitos, jonka kapasiteetti on vähintään 100 wattia. Tämä tarkoittaa, että jopa pieni Curiosity-tyyppinen laite voi tuottaa siellä melko paljon happea.
Vaihtoehtoinen menetelmä hapen ja rakettipolttoaineen tuottamiseksi Punaisella planeetalla voi olla veden elektrolyysi. Tätä varten on kuitenkin löydettävä - siellä oleva vesi (jään muodossa) on keskittynyt vain polaarisiin korkkiin ja jäätyneisiin vesistöihin, joita on ripoteltu metreillä Marsin regolithia. Siksi uusi plasmamenetelmä hapen tuottamiseksi on mielenkiintoinen ainakin turvaverkkona tai työksi planeetan alueilla, jotka ovat kaukana vesijäästä.
Mainosvideo:
IVAN ORTEGA