Ako budeme dýchať na Marse?
Dokončenie budúcej misie NASA môže trvať približne päť rokov. Vedci plánujú
Organizácia vytvorila Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE). Systém sa testuje na roveri Mars Perseverance, ktorý bol spustený v júli.
Zariadenie premieňa oxid uhličitý, ktorý tvorí96 % atmosféry Červenej planéty tvorí kyslík. Na Marse tvorí kyslík len 0,13 % atmosféry, zatiaľ čo zemská atmosféra obsahuje 21 %. V skutočnosti systém funguje ako stromy – pumpou nasáva marťanský vzduch a potom oddeľuje dva atómy kyslíka od každej molekuly oxidu uhličitého (CO2).
Odborníci z University of Washington navrhli ďalšiu metódu, ktorá dopĺňa MOXIE. Ich technológia umožňuje získavať kyslík zo soľných jazier na Marse.
Experimentálnu techniku navrhol profesorVidžaj Ramani. Zahŕňa to použitie úplne iného zdroja. Hovoríme o slanej vode z jazier, ktoré sa nachádzajú pod povrchom Marsu. Väčšina vody, ktorá existuje na Marse, je ľad, a to ako na póloch, tak aj v stredných zemepisných šírkach planéty.
Podľa technológie Ramani zariadenie vezme vodu a rozdelí ju na vodík a kyslík. Súvisiaca štúdia profesora a jeho kolegov bola publikovaná v časopise PNAS.
Vývojový tím momentálne testuje malúverzia MOXIE. To pomôže vedcom dozvedieť sa, ako môže na plavidlo pôsobiť množstvo faktorov prostredia, vrátane prachových búrok, vetrov a piesku a teploty oxidu uhličitého. Celý systém bude o niečo väčší ako domáci sporák. Jeho hmotnosť bude asi 1000 kg.
Je to možné aj na Mesiaci?
Vraj áno, pretože, ako sa ukázalo, mesačná pôda obsahuje obrovské množstvo kyslíka. Výskumy ukazujú, že asi 45 % hmotnosti prachu a kameňov tvorí čistý kyslík.
Tím vedcov z spoločnosti Metalysis a univerzity v Glasgowenavrhuje recyklovať mesačnú pôdu, ktorej vedľajším účinkom bude železo a iné kovové prášky. Uvádza sa, že ťažba ich vlastného kyslíka urýchli vytvorenie kolónie na Mesiaci a tiež výrazne zjednoduší dodávku užitočného zaťaženia kolonistom.
Je potrebné poznamenať, že materiál lunárneho povrchutakmer polovicu tvorí kyslík. Výskumníci ako prví ukázali vhodnú metódu na jeho izoláciu: podarilo sa im dosiahnuť výťažok takmer 100 % prvku a zvyšným produktom bola zliatina kovov, teda tiež cenný zdroj.
Vyrobený kyslík je možné zmiešať s inými plynmi,aby to bolo priedušné. Kyslík možno tiež použiť ako palivo a Mesiac ako odrazový mostík pre hlboký prieskum vesmíru. Výsledné železo sa koniec koncov dá ľahko prispôsobiť na stavbu. Tieto a mnohé faktory zaujímajú odborníkov z ESA, vďaka čomu dostanú vedci potrebné financovanie na nasledujúcich 9 mesiacov.
Nová metóda umožňuje prístup k rýchlyma ekonomická produkcia kyslíka potrebná na udržanie životnej aktivity na Mesenici. Okrem toho sa kov získaný v dôsledku reakcie môže použiť na výrobu na mieste.
Môže sa kyslík vyrábať na iných planétach?
V článku publikovanom v časopise Nature Astronomy 12Február 2018, Mendillo, docent astronómie Paul Withers a PhD Pavel Dalba, ponúkajú pohľad na ionosféru exoplanéty - tenkú hornú vrstvu atmosféry posiatu časticami. Nájdite v ňom ióny kyslíka - a nájdete život. Aspoň život, ako ho poznáme.
Počas celej histórie ľudstvacivilizácie, sme sa nikdy nedostali na dno úvah o obývateľnosti vesmíru až do posledných 15 rokov, keď sme mohli vidieť planéty okolo iných hviezd. A teraz sme v takom štádiu riešenia problému, že musíme prísť s nápadmi, ako presne odhaliť život mimo Zeme. Toto bude veľká intelektuálna súťaž.
John Clark, profesor astronómie na Bostonskej univerzite, riaditeľ Centra pre vesmírnu fyziku
Ich práca začala, keď Mendillo a Wieterszískala grant od Národnej vedeckej nadácie (NSF) na porovnanie všetkých planetárnych ionosfér v slnečnej sústave. (Je prítomný na všetkých planétach okrem Merkúra, ktorý je tak blízko Slnka, že jeho atmosféra úplne chýba.)
Zároveň tím pracoval aj s misiouNASA MAVEN sa snaží pochopiť, ako molekuly, ktoré tvorili ionosféru Marsu, unikli z tejto planéty. Od začiatku vesmírneho veku vedci pochopili, že planetárne ionosféry sú veľmi odlišné a tím výskumníkov zameral svoju pozornosť na to, prečo to tak bolo a prečo sa ionosféra Zeme tak líšila od ostatných.
Zatiaľ čo iné planéty napĺňajú ichionosféra s komplexne nabitými molekulami vznikajúcimi z oxidu uhličitého alebo vodíka, má ionosféra Zeme pomerne jednoduché zloženie, väčšinou priestor vypĺňa kyslík. A tento kyslík je špeciálny typ kyslíka – jednotlivé atómy s kladným nábojom.
Väčšina planét v našej slnečnej sústavemajú v atmosfére nejaký kyslík, ale Zem ho má veľa, asi 21%. Je to spôsobené tým, že toľko organizmov má plné ruky práce s premenou svetla, vody a oxidu uhličitého na cukor a kyslík - proces nazývaný fotosyntéza, ktorý sa na Zemi deje posledných 3,8 miliárd rokov.
- venuša
Rovnako ako Zem, aj Venuša má veľké železné jadro a skalný silikátový plášť a jej kôra je analogicky s našou planétou čadičová.
Na Venuši však nie je žiadny kyslík - 96%atmosféra sa skladá z oxidu uhličitého a niekoľkokrát denne na povrch prší z kyseliny sírovej. Je nepravdepodobné, že aspoň jeden organizmus, ktorý veda pozná, bude žiť v takýchto podmienkach dlhšie ako niekoľko sekúnd a technológia - viac ako niekoľko hodín.
- Jupiter
Európa je šiesty satelit Jupitera a jedenjeden z najväčších satelitov v slnečnej sústave. Jovian mesiac zaujíma vedcov, pretože je jedným z nebeských telies, na ktorých by potenciálne mohol existovať život. Povrch Európy je pokrytý vrstvou ľadu s hrúbkou niekoľkých kilometrov, pod ktorou sa nachádza tekutý vodný oceán hlboký asi 160 kilometrov. Aby sa v oceáne mohli vyvinúť veľké formy života podobné tým na Zemi, musí byť vo vode rozpustený kyslík. Ale tento prvok nemôže preniknúť cez ľadovú pokrývku.
Vedci navrhli mechanizmus, ktorý to vysvetľujeaké veľké množstvo O2 sa môže zachytiť pod ľadom. Kyslík sa tvorí na povrchu Európy, keď prúd vysokoenergetických častíc z vesmíru bombarduje ľad a vytvára vysokoenergetické formy kyslíka, ktoré môžu reagovať s mnohými látkami.
Vedci tvrdia, že obsahujú kyslíkzlúčeniny vstupujú do oceánu pri pohybe ľadovej kôry, čo je spôsobené prílivovým účinkom Jupitera. Úlomky ľadu, na povrchu ktorých sa tvorí aktívny kyslík, idú do hĺbky.
- Saturn
Dione je štvrtým satelitom plynového gigantaSaturn a ďalšie nebeské teleso, na ktorom je potenciálne kyslík. Vesmírna sonda Cassini detekovala stopy tohto plynu vo vzduchovej obálke objektu. Je pravda, že prítomnosť kyslíka v tomto prípade vôbec nesúvisí s prítomnosťou živých organizmov na Dione.
Už v minulom storočí to bolo možné zistiťDione, ktorý má priemer 1 123,4 kilometra (čiže je menší ako náš Mesiac), pozostáva z vodného ľadu s výraznou prímesou hornín vo vnútorných vrstvách.
Avšak vedci to boli už dlhosú presvedčení, že tento satelit nemôže mať žiadnu atmosféru - je príliš malý na to, aby držal okolo seba plynový obal pomocou gravitácie. Nie je to však tak dávno, čo bola vyvrátená táto predstava o povahe Dione a údaje o takomto vyvrátení poskytol aj „Cassini“ - nie však astronóm, ale automatická sonda.
Môže sa kyslík vyrábať vo vesmíre?
Na ISS sa zásoby kyslíka dopĺňajú oelektrolýza vody (rozklad na vodík a kyslík). Na ISS to robí systém Electron, ktorý spotrebuje 1 kg vody na osobu a deň. Zásoby kyslíka sa z času na čas dopĺňajú aj počas nákladných misií na orbitálnu stanicu.
Vedci z Caltechu sa rozhodli nájsť v rámci svojichskúmať inú metódu výroby kyslíka. Nakoniec prišli s reaktorom, ktorý odstraňuje „C“ (uhlík) z vzorca „CO2“ (oxid uhličitý) a zostáva z neho iba kyslík. Vedci zistili, že ak sa molekuly oxidu uhličitého urýchlia a narazia na inertné povrchy, ako je napríklad zlatá fólia, môžu sa rozdeliť na molekulárny kyslík a atómový uhlík.
Vedci tvrdia, že ich reaktor funguje podľaprincíp urýchľovača častíc. Najprv sa v ňom molekuly CO2 ionizujú a následne urýchľujú elektromagnetickým poľom, po ktorom sa zrazia so zlatým povrchom. V súčasnej podobe má rastlina veľmi nízku účinnosť: na každých 100 molekúl CO2 je schopná vyprodukovať asi jednu alebo dve molekuly molekulárneho kyslíka.
Vedci však upozorňujú na skutočnosť, že ich reaktor dokázal, že tento koncept výroby kyslíka je skutočne možný a v budúcnosti sa môže stať škálovateľným.
V budúcnosti bude možné reaktor použiť navýroba kyslíka pre astronautov, ktorí poletia na Mesiac, Mars a ďalej. Na Zemi by takáto inštalácia založená na meradle mohla byť tiež veľmi užitočná, pretože môže znížiť koncentráciu oxidu uhličitého v atmosfére a premeniť ju na kyslík, čím pomôže v boji proti globálnym zmenám podnebia. Vedci však poznamenávajú, že ich inštalácia ešte nie je pripravená na praktickú fázu.
V súlade s tým je odpoveď na túto otázku áno, ale technický výskum v tejto veci ešte nebol ukončený.
Prečítajte si tiež:
Najväčšia magnetická búrka vám umožní vidieť polárnu žiaru z Moskvy
Ľadovec Doomsday sa ukázal byť nebezpečnejším, ako si vedci mysleli. Hovoríme to hlavné
Prezrite si najkomplexnejší katalóg miliárd hviezd v Mliečnej ceste