Jeśli ludzie kiedykolwiek odwiedzą Marsa, być może będą musieli zdobyć kilka kluczowych zasobów, gdy tam są, aby przeżyć wystarczająco długo, aby zbadać i uzupełnić zapasy na długą podróż powrotną. Chociaż dni, w których płynęła woda powierzchniowa, już dawno minęły, Czerwona Planeta nie jest całkowicie pozbawiona surowców, które sprawiają, że to działa.
Misja Mars 2020, która wystartowała w lipcu, trwa eksperyment mając dokładnie ten cel na uwadze. MOXIE – eksperyment z wykorzystaniem tlenu in-situ na Marsie – to pudełko niewiele większe od tostera, który wytwarza tlen z atmosferycznego CO2. Podczas gdy znacznie większa wersja byłaby wymagana do wytworzenia paliwa ciekłego tlenu dla rakiety, MOXIE jest tak zwymiarowany, aby wytwarzać mniej więcej taką ilość tlenu, jaką potrzebuje osoba aktywna.
Nowe badanie prowadzone przez Pralay Gayen z Uniwersytetu Waszyngtońskiego w St. Louis w stanie Missouri testuje urządzenie, które może pobierać inny zasób – solankę nadchloranową, która, jak się uważa, istnieje na marsjańskim gruncie w niektórych miejscach. Urządzenie może rozszczepić wodę w tej solance, wytwarzając czysty tlen i wodór.
Nadchloran (ClO4) sole, jak odkryliśmy, są powszechne na Marsie. Sole te mają powinowactwo do cząsteczek wody i mogą z czasem zbierać parę wodną, zamieniając się w solankę o bardzo niskiej temperaturze zamarzania. Jest dowód spore ilości tego, co może być tą solanką pod powierzchnią północnego regionu polarnego Marsa, a mniejsze ilości zostały przywołane jako możliwe wyjaśnienie aktywnej czasami pojawiają się smugi na marsjańskich zboczach.
Aby sprawdzić, czy możemy wykorzystać ten zasób, naukowcy zbudowali urządzenie do elektrolizy, które uruchomili w warunkach podobnych do marsjańskich. Wykorzystuje standardową katodę platynowo-węglową i specjalną anodę ołowiowo-rutenowo-tlenową, które naukowcy opracowali wcześniej. Zmieszali prawdopodobne stężenie solanki nadchloranu magnezu i wypełnili przestrzeń nad roztworem w tym pojemniku czystym CO2 dla atmosfery przypominającej Marsa. Całość utrzymywano w temperaturze -36 ° C (-33 ° F). Po włączeniu solanka przepływała przez urządzenie, rozszczepiając się na czysty tlen wychwycony po stronie anody i czysty wodór po stronie katody.
Urządzenie działało całkiem dobrze, produkując około 25 razy więcej tlenu niż jego odpowiednik MOXIE jest w stanie obsłużyć. MOXIE wymaga do działania około 300 watów mocy, a to urządzenie dorównuje tej mocy wyjściowej tlenu na około 12 watów. Ponadto produkuje wodór, który można wykorzystać w ogniwie paliwowym do wytwarzania energii elektrycznej. I byłby mniejszy i lżejszy niż MOXIE – twierdzą naukowcy. Ostatecznie wszystko to tylko pokazuje, że MOXIE pracuje z zasobami o niższej jakości – ale szerzej dostępnymi – w atmosferycznym CO2 zamiast wody.
Takie urządzenie musiałoby oczywiście przejść długoterminowe testy warunków skrajnych, aby upewnić się, że wydajność nie pogarsza się w czasie i jest ogólnie solidne. Membrana oddzielająca katodę i anodę działała ostrożnie, aby zapobiec CO2 na przykład przed zanieczyszczeniem. Jeśli twoje przetrwanie zależy od urządzenia, które przywiózłeś na Marsa, awarie nie wchodzą w grę.
PNAS, 2020. DOI: 10.1073 / pnas.2008613117 (O DOI).
Joanna Bator jest autorką publikującą na portalu humanmag.pl, gdzie zajmuje się tematami z zakresu aktualności, polityki, biznesu, technologii, sportu, rozrywki i stylu życia. Koncentruje się na jasnym i rzetelnym przekazywaniu informacji, śledzeniu bieżących wydarzeń oraz prezentowaniu historii i tematów istotnych dla czytelników w przystępny i zrozumiały sposób.