Høst af ressourcer på Mars med plasmaer

Et internationalt team af forskere fandt frem til en plasma-baseret måde at producere og adskille ilt i Mars-miljøet. Det er en komplementær tilgang til NASA's Mars Oxygen In-Situ ressourceudnyttelseseksperiment, og det kan levere høje hastigheder af molekyleproduktion pr. kilogram instrumentering sendt til rummet.

Et sådant system kunne spille en afgørende rolle i udviklingen af ​​livsunderstøttende systemer på Mars og de råmaterialer og basiskemikalier, der er nødvendige for at behandle brændstoffer, byggematerialer og gødning.

I Journal of Applied Physics , holdet fra University of Lissabon, Massachusetts Institute of Technology, Sorbonne University, Eindhoven University of Technology og Dutch Institute for Fundamental Energy Research præsenterede en metode til at udnytte og behandle lokale ressourcer til at generere produkter på Mars. Naturlige forhold på den røde planet er næsten ideelle til in situ ressourceudnyttelse af plasmaer, da atmosfæren primært er dannet af kuldioxid, der kan spaltes for at producere ilt, og dets tryk er gunstigt for plasmaantændelse.

To store forhindringer står i vejen for at producere ilt på Mars.

"For det første nedbrydningen af ​​kuldioxidmolekyler for at udvinde ilt. Det er et meget svært molekyle at bryde," sagde forfatter Vasco Guerra fra Universitetet i Lissabon. "For det andet udskillelsen af ​​den producerede ilt fra en gasblanding, der også indeholder f.eks. kuldioxid og kulilte. Vi ser på disse to trin på en holistisk måde for at løse begge udfordringer på samme tid. Det er her plasmaer kan hjælpe."

Plasma er den fjerde naturlige tilstand af stof, og det indeholder frie ladede partikler, såsom elektroner og ioner. Elektroner er lette og accelereres let op til meget høje energier med elektriske felter.

"Når kuglelignende elektroner kolliderer med et kuldioxidmolekyle, kan de direkte nedbryde det eller overføre energi for at få det til at vibrere," sagde Guerra. "Denne energi kan i vid udstrækning kanaliseres til kuldioxidnedbrydning. Sammen med vores kolleger i Frankrig og Holland har vi eksperimentelt demonstreret gyldigheden af ​​disse teorier. Desuden er varmen, der genereres i plasmaet, også gavnlig for adskillelsen ilt."

Ilt er nøglen til at skabe et åndbart miljø, såvel som udgangspunktet for at producere brændstoffer og gødning til fremtidens Mars-landbrug. Lokal produktion af brændstoffer vil være vigtig for fremtidige missioner. Alle er afgørende for fremtidig menneskelig bosættelse på Mars.

Ved at dissociere kuldioxidmolekyler for at producere grønne brændstoffer og genbruge kemikalier, kan plasmateknologien også hjælpe med at håndtere klimaændringer på Jorden. + Udforsk yderligere

En mission til Mars kunne lave sin egen ilt via plasmateknologi