Cum vom respira pe Marte?
Viitoarea misiune a NASA ar putea dura aproximativ cinci ani. Oamenii de știință fac planuri
Organizația a creat instalația experimentală Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE). Sistemul este testat pe roverul Mars Perseverance, care a fost lansat în iulie.
Dispozitivul transformă dioxidul de carbon, care formează96% din atmosfera Planetei Roșii este oxigen. Pe Marte, oxigenul reprezintă doar 0,13% din atmosferă, în timp ce atmosfera Pământului conține 21%. De fapt, sistemul funcționează ca niște copaci – trăgând aerul marțian cu o pompă, apoi separând doi atomi de oxigen din fiecare moleculă de dioxid de carbon (CO2).
Experții de la Universitatea din Washington au propus o altă metodă care completează MOXIE. Tehnologia lor face posibilă extragerea oxigenului din lacurile sărate de pe Marte.
Tehnica experimentală a fost propusă de profesorVijay Ramani. Implică folosirea unei resurse complet diferite. Vorbim despre apa sărată din lacurile care se află sub suprafața lui Marte. Cea mai mare parte a apei care există pe Marte este gheață, atât la poli, cât și la latitudinile medii ale planetei.
Conform tehnologiei Ramani, dispozitivul va lua apă și o va împărți în hidrogen și oxigen. Un studiu legat de profesor și colegii săi a fost publicat în revista PNAS.
Echipa de dezvoltare testează în prezent un micversiunea MOXIE. Acest lucru îi va ajuta pe cercetători să afle cum o serie de factori de mediu, inclusiv furtuni de praf, vânturi și nisip și temperatura dioxidului de carbon, pot afecta ambarcațiunea. Un sistem la scară completă va fi puțin mai mare decât un aragaz de casă. Greutatea sa va fi de aproximativ 1000 kg.
Este posibil și pe lună?
Probabil că da, pentru că, după cum sa dovedit, solul lunar conține o cantitate imensă de oxigen. Cercetările arată că aproximativ 45% din greutatea prafului și a pietrelor este oxigen pur.
O echipă de oameni de știință din Metalysis și Universitatea din Glasgowpropune reciclarea solului lunar, al cărui efect secundar va fi fierul și alte pulberi metalice. Se raportează că extragerea propriului oxigen va accelera crearea unei colonii pe Lună și va simplifica în mod semnificativ livrarea încărcăturilor utile către coloniști.
Se remarcă faptul că materialul suprafeței lunareaproape jumătate este format din oxigen. Cercetătorii au fost primii care au demonstrat o metodă potrivită pentru izolarea acestuia: au reușit să obțină un randament de aproape 100% din element, iar produsul rămas a fost un aliaj de metale, adică și o resursă valoroasă.
Oxigenul produs poate fi amestecat cu alte gaze,pentru a-l face respirabil. Oxigenul poate fi, de asemenea, folosit ca combustibil, iar luna poate fi folosită ca o rampă de pornire pentru explorarea spațiului profund. La urma urmei, fierul rezultat este ușor de adaptat pentru construcție. Acești și mulți factori i-au interesat pe experții ESA, datorită cărora oamenii de știință vor primi finanțarea necesară pentru următoarele 9 luni.
Noua metodă oferă acces la rapidși producția economică de oxigen necesară pentru menținerea activității vitale pe Lună. În plus, metalul obținut ca rezultat al reacției poate fi utilizat pentru producția la fața locului.
Poți obține oxigen pe alte planete?
Într-un articol publicat în Nature Astronomy 12Februarie 2018 Mendillo, profesor asociat de astronomie Paul Withers și dr. Pavel Dalba oferă o privire asupra ionosferei exoplanetei - un strat superior subțire al atmosferei, plin de particule. Găsiți ioni de oxigen în el - și găsiți viață. Cel puțin viața este în forma în care o cunoaștem.
De-a lungul istoriei omeniriicivilizație, nu am ajuns la fundul luării în considerare a locuinței universului până în ultimii 15 ani, când am putut să vedem planete în jurul altor stele. Și acum ne aflăm într-un asemenea stadiu în rezolvarea problemei, încât trebuie să venim cu idei despre cum să detectăm exact viața în afara Pământului. Aceasta va fi o competiție intelectuală grozavă.
John Clark, profesor de astronomie la Universitatea din Boston, director al Centrului pentru Fizica Spațială
Munca lor a început când Mendillo și Wietersa primit un grant de la National Science Foundation (NSF) pentru a compara toate ionosferele planetare din sistemul solar. (Este prezent pe toate planetele, cu excepția lui Mercur, care este atât de aproape de Soare încât atmosfera sa este complet absentă.)
Totodată, echipa a lucrat și cu misiuneaNASA MAVEN încearcă să înțeleagă cum au scăpat de pe acea planetă moleculele care alcătuiau ionosfera lui Marte. De la începutul erei spațiale, oamenii de știință au înțeles că ionosferele planetare sunt foarte diferite, iar o echipă de cercetători și-a concentrat atenția asupra de ce a fost așa și de ce ionosfera Pământului era atât de diferită de altele.
În timp ce alte planete le umplu pe ale lorionosferă cu molecule încărcate complexe care provin din dioxid de carbon sau hidrogen, ionosfera Pământului își păstrează compoziția destul de simplă, mai ales cu oxigen care umple spațiul. Și acest oxigen este un tip special de oxigen - atomi unici cu o sarcină pozitivă.
Majoritatea planetelor din sistemul nostru solarau puțin oxigen în atmosfere, dar Pământul are mult din el, aproximativ 21%. Acest lucru se datorează faptului că atât de multe organisme sunt ocupate să transforme lumina, apa și dioxidul de carbon în zahăr și oxigen - un proces numit fotosinteză și se întâmplă pe Pământ în ultimii 3,8 miliarde de ani.
- Venus
La fel ca Pământul, Venus are un miez mare de fier și o manta de silicat stâncos, iar crusta sa, prin analogie cu planeta noastră, este bazaltică.
Cu toate acestea, pe Venus nu există oxigen - 96%atmosfera este alcătuită din dioxid de carbon, iar acidul sulfuric plouă la suprafață de mai multe ori pe zi. Este puțin probabil ca cel puțin un organism cunoscut de știință să trăiască în astfel de condiții mai mult de câteva secunde, iar tehnologia - mai mult de câteva ore.
- Jupiter
Europa este al șaselea satelit al lui Jupiter și unulunul dintre cei mai mari sateliți din sistemul solar. Luna Joviană îi interesează pe oamenii de știință deoarece este unul dintre corpurile cerești pe care ar putea exista viața. Suprafața Europei este acoperită cu un strat de gheață gros de câțiva kilometri, sub care se află un ocean de apă lichidă la aproximativ 160 de kilometri adâncime. Pentru ca în ocean să se dezvolte forme mari de viață similare cu cele de pe Pământ, oxigenul trebuie dizolvat în apă. Dar acest element nu poate pătrunde în stratul de gheață.
Oamenii de știință au propus un mecanism care explicăcât de mari cantități de O2 pot rămâne prinse sub gheață. Oxigenul se formează pe suprafața Europei atunci când un flux de particule de mare energie din spațiu bombardează gheața, creând forme de oxigen cu energie înaltă care pot reacționa cu multe substanțe.
Oamenii de știință au sugerat că conțin oxigencompușii pătrund în ocean atunci când scoarța de gheață se mișcă, ceea ce apare din cauza efectului mareelor lui Jupiter. Fragmentele de gheață, pe suprafața cărora se formează oxigen activ, intră în adâncuri.
- Saturn
Dione este al patrulea satelit al gigantului gazosSaturn și un alt corp ceresc care conține potențial oxigen. Sonda spațială Cassini a detectat urme ale acestui gaz în învelișul de aer al obiectului. Este adevărat, prezența oxigenului în acest caz nu este deloc legată de prezența organismelor vii pe Dione.
Deja în secolul trecut s-a putut stabili căDione, care are un diametru de 1.123,4 kilometri (adică este mai mic decât Luna noastră), este format din gheață de apă cu un amestec semnificativ de roci în straturile interioare.
Cu toate acestea, de mult timp, oamenii de știință au fostsunt convinși că acest satelit nu poate avea nicio atmosferă - este prea mic pentru a păstra învelișul de gaz din jurul său prin intermediul gravitației. Cu toate acestea, nu cu mult timp în urmă această idee a naturii lui Dione a fost infirmată, iar datele pentru o astfel de infirmare au fost furnizate și de „Cassini” - dar nu un astronom, ci o sondă automată.
Se poate produce oxigen în spațiu?
Pe ISS, rezervele de oxigen sunt completate deelectroliza apei (descompunerea în hidrogen și oxigen). Acest lucru se realizează pe ISS prin sistemul Electron, care consumă 1 kg de apă de persoană pe zi. Rezervările de oxigen sunt, de asemenea, reînnoite din când în când în timpul misiunilor de marfă către stația orbitală.
Oamenii de știință de la Caltech au decis să găsească în interiorul lorcercetează o metodă diferită de producere a oxigenului. În cele din urmă, au venit cu un reactor care elimină „C” (carbonul) din formula „CO2” (dioxid de carbon), lăsând doar oxigen. Cercetătorii au descoperit că, dacă moleculele de dioxid de carbon ar fi propulsate și lovite pe suprafețe inerte, cum ar fi folia de aur, ar putea fi împărțite în oxigen molecular și carbon atomic.
Ученые говорят, что их реактор работает по принципу ускорителя частиц. Сперва молекулы CO2 в нем ионизируются, а затем ускоряются с помощью электромагнитного поля, после чего сталкиваются с золотой поверхность. В текущей форме установка обладает весьма низким КПД: на каждые 100 молекул CO2 она способна производить порядка одной-двух молекул молекулярного кислорода.
Cu toate acestea, cercetătorii au subliniat că reactorul lor a dovedit că acest concept de producție a oxigenului este într-adevăr posibil și poate deveni scalabil în viitor.
În viitor, reactorul poate fi folosit pentruproducția de oxigen pentru astronauții care vor zbura spre Lună, Marte și nu numai. Pe Pământ, o astfel de instalație bazată pe scară ar putea fi, de asemenea, foarte utilă, deoarece poate reduce concentrația de dioxid de carbon din atmosferă și le poate transforma în oxigen, ajutând astfel la combaterea schimbărilor climatice globale. Cu toate acestea, oamenii de știință observă că instalarea lor nu este încă pregătită pentru faza practică.
Соответственно ответ на этот вопрос, да, однако технические изыскания на этот счет еще не закончены.
Citește și:
Cea mai mare furtună magnetică vă va permite să vedeți aurora boreală de la Moscova
Ghețarul Doomsday s-a dovedit a fi mai periculos decât credeau oamenii de știință. Spunem principalul lucru
Consultați cel mai cuprinzător catalog de miliarde de stele din Calea Lactee