Събиране на ресурси на Марс с плазми


Събиране на ресурси на Марс с плазми

Плазма от въглероден диоксид, създадена в Laboratoire de Physique des Plasmas, Ecole Polytechnique във Франция и използвана в изследванията за овладяване и обработка на местни ресурси за генериране на продукти на Марс. Кредит: Оливие Гуайтела

Международен екип от изследователи излезе с базиран на плазма начин за производство и отделяне на кислород в марсианската среда. Това е допълнителен подход към експеримента на НАСА за използване на ресурси с кислород на място на Марс и може да осигури високи нива на производство на молекули на килограм апаратура, изпратена в космоса.

Такава система би могла да играе критична роля в развитието на поддържащ живота системи на Марс и суровините и основните химикали, необходими за преработка на горива, строителни материали и торове.

В Вестник по приложна физика, екипът от Университета в Лисабон, Масачузетския технологичен институт, Университета Сорбона, Технологичния университет в Айндховен и Холандския институт за фундаментални енергийни изследвания представиха метод за овладяване и обработка на местни ресурси за генериране на продукти на Марс. Природните условия на червената планета са почти идеални за in situ използване на ресурси от плазма, тъй като атмосферата се формира основно от въглероден двуокис който може да се раздели, за да произведе кислород и неговото налягане е благоприятно за плазма запалване.

Две големи препятствия пречат на производството на кислород на Марс.

„Първо, разграждането на въглерод молекули диоксид за извличане на кислород. Това е много трудна за разрушаване молекула”, каза авторът Васко Гуера от университета в Лисабон. “Второ, отделянето на произведения кислород от газова смес, която също съдържа, например, въглероден диоксид и въглероден оксид. Ние разглеждаме тези две стъпки по холистичен начин, за да разрешим и двете предизвикателства едновременно. Това е мястото, където плазмата може да помогне.”

Плазмата е четвъртото естествено състояние на материята и съдържа свободни заредени частици, като електрони и йони. Електроните са леки и лесно се ускоряват до много високи енергии с електрически полета.

„Когато подобни на куршуми електрони се сблъскат с молекула въглероден диоксид, те могат директно да я разложат или да прехвърлят енергия, за да я накарат да вибрира“, каза Гуера. „Тази енергия може да бъде насочена до голяма степен към разлагането на въглероден диоксид. Заедно с нашите колеги във Франция и Холандия експериментално демонстрирахме валидността на тези теории. Освен това топлината, генерирана в плазмата, също е полезна за разделянето на кислород.”

Кислородът е ключът към създаването на годна за дишане среда, както и отправната точка за производство на горива и торове за бъдещото марсианско земеделие. Местното производство на горива ще бъде важно за бъдещи мисии. Всички са от съществено значение за бъдещото човешко заселване на Марс.

Чрез дисоцииране на молекули въглероден диоксид за производство на зелени горива и рециклиране на химикали, плазмената технология може също да помогне за справяне с изменението на климата на Земята.


Една мисия до Марс може да произвежда собствен кислород чрез плазмена технология


Повече информация:
Плазми за използване на ресурси на място на Марс: горива, поддържане на живота и селско стопанство, Вестник по приложна физика (2022). DOI: 10.1063/5.0098011

Цитат: Събиране на ресурси на Марс с плазми (2022 г., 16 август), извлечено на 16 август 2022 г. от https://phys.org/news/2022-08-harvesting-resources-mars-plasmas.html

Този документ е обект на авторско право. Освен всяко честно отношение за целите на частно проучване или изследване, никоя част не може да бъде възпроизвеждана без писмено разрешение. Съдържанието се предоставя само за информационни цели.