Както се оказа, може да се използва за лесно получаване на гориво и окислител от атмосферата на Червената планета.
Учени от Португалия и Франция са изследвали ефективността на разлагането на въглероден диоксид във въглероден окис и кислород в марсиански условия и са установили, че той ще бъде значително по-висок, отколкото на Земята. Дори сравнително малко устройство, използващо студена плазма (около стайна температура), може да получи големи количества кислород директно от атмосферата на четвъртата планета. Съответната статия е публикувана в Plasma Sources Science and Technology.
Студената плазма, подобно на обикновената плазма, е йонизиран газ, наситен с йони и електрони. Температурата на електроните в "студената" плазма е много по-висока от температурата на йони, тъй като обменът на енергия между тези два вида частици често е труден. В този случай студена плазма означава частично йонизиран газ с фракция от заредени частици от около процент от общия им брой. Температурата на такава плазма като правило е близка до стайната температура, което я прави безопасна за работа, а създаването й изисква само малко количество енергия.
Авторите на новата работа отбелязват, че те вече са се опитали да използват студена плазма, за да ускорят химичните реакции в земни условия. Освен всичко друго, той е използван за разлагане на въглероден диоксид във въглероден окис и кислород. Това обаче не е много ефективно на Земята. Въглеродният окис, получен при този метод на разлагане на CO2, поради сравнително високата температура на земните лаборатории, веднага се окислява отново до въглероден диоксид, което прави подхода непрактичен. Изследователите обаче извършили изчисления, показващи, че при много по-ниска марсианска температура и налягане този фактор ще бъде незначителен.
Налягането на атмосферата на Марс е 160 пъти по-малко от това на Земята, а средната температура е под -50 Целзий. Това означава, че повторното окисляване на произведения въглероден оксид с освободения свободен кислород ще отнеме много време при такива условия. Това ще позволи двата газа да бъдат разделени и изпомпвани в отделни резервоари.
Авторите подчертават, че техният метод е много по-икономичен от този, предложен по-рано, при който машините на Марс е трябвало да получават въглероден окис и кислород от въглероден диоксид при нагряване над хиляда градуса. Загряването на студена планета неизбежно ще бъде енергоемко, за разлика от студената плазма.
Изследователите предлагат да се използва разграждането на CO2 за получаване на ракетно гориво от смес от въглероден оксид и кислород. С негова помощ специфичният импулс на реактивния двигател ще бъде приблизително 270 секунди. Въпреки че това не е много, няма да се изисква доставката на ракетно гориво и окислител до Марс за обратния полет. За да може новият метод да работи в условията на Червената планета, е достатъчна компактна електроцентрала с мощност от 100 вата и повече. Това означава, че дори малък апарат от типа Curiosity може да произвежда доста много кислород там.
Алтернативен метод за производство на кислород и ракетно гориво на Червената планета може да бъде водна електролиза. За това обаче е необходимо да се намери - водата там (под формата на лед) е концентрирана само в полярните капачки и замръзнали водни тела, поръсени с метри марсиански реголит. Следователно новият плазмен метод за производство на кислород е интересен поне като предпазна мрежа или за работа в региони на планетата, далеч от воден лед.
Промоционално видео:
IVAN ORTEGA