Kao što se ispostavilo, pomoću njega se lako može dobiti gorivo i oksidant iz atmosfere Crvene planete.
Znanstvenici iz Portugala i Francuske proučavali su učinkovitost razgradnje ugljičnog dioksida u ugljični monoksid i kisik u marsovskim uvjetima i otkrili da će on biti znatno veći nego na Zemlji. Čak i prilično male snage uređaja koji koriste hladnu plazmu (oko sobne temperature) mogu dobiti velike količine kisika izravno iz atmosfere četvrtog planeta. Odgovarajući članak objavljen je u časopisu Plasma Sources Science and Technology.
Hladna plazma, kao i obična plazma, je ionizirani plin zasićen ionima i elektronima. Temperatura elektrona u "hladnoj" plazmi mnogo je viša od temperature jona, jer je razmjena energije između ove dvije vrste čestica često otežana. U ovom slučaju hladna plazma znači djelomično ionizirani plin s frakcijom nabijenih čestica otprilike posto posto njihovog ukupnog broja. Temperatura takve plazme u pravilu je blizu sobne temperature, što ga čini sigurnim za rukovanje, a njeno stvaranje zahtijeva samo malu količinu energije.
Autori novog rada napominju da su već pokušali hladnu plazmu ubrzati kemijske reakcije u zemaljskim uvjetima. Između ostalog, korišten je za razgradnju ugljičnog dioksida u ugljični monoksid i kisik. Međutim, nije baš učinkovit na Zemlji. Ugljični monoksid nastao ovom metodom razgradnje CO2, zbog relativno visoke temperature zemaljskih laboratorija, odmah se ponovno oksidira u ugljični dioksid, što je učinilo takav pristup nepraktičnim. Međutim, istraživači su obavili proračune koji pokazuju da će pri mnogo nižim marsovskim temperaturama i tlaku taj faktor biti zanemariv.
Tlak atmosfere na Marsu je 160 puta manji nego na Zemlji, a prosječna temperatura je ispod -50 Celzija. To znači da će ponovna oksidacija proizvedenog ugljičnog monoksida oslobođenim slobodnim kisikom dugo potrajati u takvim uvjetima. Na taj će se način dva plina odvojiti i pumpati u odvojene spremnike.
Autori naglašavaju da je njihova metoda mnogo ekonomičnija od one predložene ranije, u kojoj su strojevi na Marsu trebali zagrijavanjem iznad tisuću stupnjeva primati ugljični monoksid i kisik iz ugljičnog dioksida. Grijanje na hladnom planetu neizbježno će biti energetski intenzivno, za razliku od hladne plazme.
Istraživači predlažu uporabu raspada CO2 za proizvodnju raketnog goriva iz smjese ugljičnog monoksida i kisika. Uz njegovu pomoć, specifični impuls mlaznog motora bit će otprilike 270 sekundi. Iako to nije puno, neće trebati isporuka raketnog goriva i oksidansa na Mars za povratni let. Da bi nova metoda mogla raditi u uvjetima Crvene planete, dovoljna je kompaktna elektrana snage 100 vata i više. To znači da čak i mali aparat Curiosity može tamo proizvesti dosta kisika.
Alternativna metoda za proizvodnju kisika i raketnog goriva na Crvenoj planeti može biti elektroliza vode. Međutim, za to je potrebno pronaći - voda tamo (u obliku leda) koncentrirana je samo u polarnim kapama i smrznutim vodenim tijelima, prosipana metrima marsovskog regolita. Stoga je nova metoda plazme za proizvodnju kisika zanimljiva barem kao sigurnosna mreža ili za rad u regijama planeta daleko od vodenog leda.
Promotivni video:
IVAN ORTEGA