Mars Yaşam Projesinde Bir Adım Daha
Mars kolonisinde Solunabilir Hava Ve Yakıt Nasıl Yapılır?
NASA, 2024’e kadar Ay’a bir mürettebat indirmeyi planlıyor ve daha sonra muhtemelen 2030’larda Mars’a. Bir gün, her iki dünyada da kalıcı olarak mürettebat olacak. İlk kısa süreli ziyaretlerin aksine, uzun vadeli temellerin mümkün olduğunca yeterli olması gerekecektir.
Bir Ay üssü oluşturmaya ve sürdürmeye yardımcı olabilecek Yerinde Kaynak Kullanımı’na (ISRU) hazırlanmak için birçok araştırma yapıldı.
Şimdi, Mars’ta bulunan tuzlu suyu (tuzlu su) solunabilir hava ve yakıt yapmak için kullanmanın bir yolunu öneren PNAS’ta yayınlanan yeni bir çalışma ile Mars için benzer fikirler yetişiyor. “Karada yaşamak” Mars’ta Ay’da olduğundan daha önemli olacak, çünkü Mars çok daha uzakta ulaşım maliyetlerini (ve zamanı) buna bağlı olarak daha da artırıyor.
Önemli bir kaynak sorunu, Mars üssü mürettebatının nefes alması için yeterli oksijenin nasıl sağlanacağıdır. Mars, yüzey basıncı Dünya’nın yüzde birinden daha az olan ince bir atmosfere sahiptir. Daha da kötüsü, sadece yaklaşık% 0.1 oksijen içeren% 96 karbondioksittir. Dünya atmosferi% 21 oksijendir.
MOXIE’nin amacı, Mars’ın atmosferindeki karbondioksitten oksijenin, elektroliz adı verilen bir işlemle onu oksijen ve karbon monoksit karışımına ayırmak için elektrik kullanarak yapılabileceğini göstermektir.
Bu beklendiği gibi çalışırsa, oksijen toplanabilir ve kolonistlere nefes alacak bir şey vermek için veya yakıtta bir bileşen olarak kullanılabilir. Karbon monoksit istenmez ve tekrar Mars atmosferine salınır.
Mars tuzlu suyundan oksijen
Bununla birlikte, aynı miktarda oksijeni üretmek için 25 kat daha az elektrik enerjisi tüketecek yeni bir yol ortaya çıktı. Elektriği üretmek için güneş pilleri veya radyoaktif bir kaynak kullanmanız fark etmez, mevcut güç sınırlıdır, bu nedenle bu önemli bir kazançtır.
Yeni çalışmada, ABD’deki Washington Üniversitesi’nden bir ekip, elektrolizin tuzlu sudan aynı anda oksijen ve hidrojen üretmek için nasıl verimli bir şekilde kullanılabileceğini gösteriyor. Konsantre bir magnezyum perklorat çözeltisinden başladığınızda, tuzlu suyun su bileşenini elektroliz kullanarak oksijen ve hidrojene bölmenin nispeten kolay olduğu ortaya çıktı.
Bu kulağa egzotik gelebilir, ancak magnezyum perklorat, Mars’ın yüzeyindeki ve yakınındaki tuzlu suyun oluştuğu şeydir, örneğin, 2008’de Mars’ın uzak kuzeyine inen NASA’nın Phoenix iniş aracının bacaklarında sıvı damlacıkları belirdiğinde görüldüğü gibi. Curiosity gezgini, aynı zamanda, Mars ekvatorunun hemen güneyinde kalsiyum perklorat tuzlu su bulmuştur.
Perklorat tuzları, en kuru atmosferlerdeki suyu, dolayısıyla Phoenix lander’ın bacaklarındaki damlacıkları temizlemede iyidir. Bir sıvının donma noktasını -70 ° C’ye kadar düşürebilirler, bu da Mars’ın düşük yüzey sıcaklıklarında bile konsantre perklorat tuzlu suların donmasını önler. Koyu, nemli çizgilerin ortaya çıkmasının, tuzlu suyun mevsimsel olarak yüzeye akışı olduğu düşünülen yerler vardır.
Yeni çalışma, tuzlu su bulunan bir yere inerseniz, sınırsız tuzlu su ve güce sahip olmanız koşuluyla, istediğiniz kadar oksijen üretebileceğinizi savunuyor. Bu perklorat tuzlu su elektrolizinin verimliliğindeki ilerleme, oksijen üreten elektrotun yapısı ile ilgilidir. Bunun için çalışma, bu örnekte kurşun ve rutenyum oksitten oluşan, piroklor adı verilen çeşitli bir mineral kullandı. Piroklorlar, bu durumda olduğu gibi, elektrolizi daha hızlı ve daha kolay hale getirmek için bir “elektrokatalizör” de dahil olmak üzere çok çeşitli teknolojik uygulamalara sahiptir.
Mars’ta karbondioksitin MOXIE tarzı elektrolizinin mi yoksa Mars tuzlu sularının piroklorla etkinleştirilmiş elektrolizinin Mars’ta oksijen üretmenin daha pratik bir yolunu kanıtlayıp kanıtlamadığı henüz belli değil. Tuzlu su elektrolizinden elde edilen hidrojen, karbondioksitin elektroliziyle elde edemeyeceğiniz çalışmanın işaret ettiği gibi bu, roket yakıtı olarak kullanılabilir. Aslında, bunu yapmak istiyorsanız, oksijeni yakıtın tamamlayıcı bileşeni olarak kullanmanız gerekir. Ama en azından bu size bir seçenek sunuyor.
Bugün Uluslararası Uzay İstasyonunda olduğu gibi geri dönüşüm çözümlerinin bulunması gereken mars’tan birkaç ay süren yolculuk sırasında hiçbir seçenek mevcut olmayacak. Bunlar, Mars’ın yüzeyinde de önemli olacaktır. Elbette oksijeni yenilemenin başka bir yolu var, bu da Mars üssünde bitki yetiştirmektir. Bunlar mürettebat tarafından dışarı verilen karbondioksiti emebilir ve fotosentez yoluyla oksijeni serbest bırakabilir. Mürettebat üyeleri ayrıca bitkilerin bazılarını yiyebilir, bu da taze yiyecek için hoş bir kaynak olabilir.