Приблизний час читання: 7 хв

Вчені запропонували добувати кисень з атмосфери Марса

0

Європейські фізики запропонували отримувати кисень на Марсі за допомогою плазмохімічного розкладання вуглекислого газу.

Плани з освоєння Марса є і у Європейського космічного агентства (програма ExoMars), і у NASA і SpaxeX (Red Dragon): першу пілотовану місію планують вже на 2022 рік; з неї повинна початися колонізація Червоної планети. Атмосфера Марса непридатна для дихання, тому однією з перших проблем, яку належить вирішити організаторам марсіанських експедицій, стане проблема джерела кисню. Група фізиків з університетів Порту і Лозанни запропонувала елегантне рішення: отримувати кисень з вуглекислого газу Марса за допомогою низькотемпературної плазми.

При взаємодії з низькотемпературної плазмою хімічні зв’язки між атомами в молекулі вуглекислого газу рвуться з утворенням іонів, які потім рекомбінують з утворенням інших з’єднань. При певних умовах продуктами стають кисень (O2) і чадний газ (монооксид вуглецю, CO). Цей процес автори роботи, опублікованої в Plasma Sources Science and Technology, вони пропонують використовувати для отримання кисню безпосередньо з атмосфери Червоної планети. Сировини на Марсі досить: вуглекислий газ (CO2) становить 96% марсіанської атмосфери.

На Землі для проведення цієї реакції потрібні низькі температура і тиск. Автори статті відзначають, що марсіанські умови відрізняються від земних: тиск у поверхні планети становить 1/110 земного, а середня температура – -60 ° С, тому ні холодильники, ні камери низького тиску для отримання кисню з вуглекислого газу не будуть потрібні. Це важливо: чим менше енергоємних приладів, тим легше доведеться майбутнім колоністам.

Читайте також  Яким буде наступний флагман Redmi K40 Pro? Йому приписують Snapdragon 875, потужний акумулятор та топову камеру

Генератор, який одержує розряди постійного струму, створює іонізований газ, заряджені частинки якого руйнують подвійний зв’язок C = O в молекулі вуглекислого газу двома способами: (1) повністю розриваючи її за рахунок кулонівського тяжіння зарядів, або (2) підвищуючи кінетичну енергію окремих атомів, тим самим стимулюючи антисиметричне коливання атомів кисню щодо центрального атома вуглецю і розрив однієї з подвійних зв’язків з подальшим утворенням молекул кисню і чадного газу. У низькотемпературній плазмі при зниженому тиску енергія заряджених частинок, як правило, недостатньо велика для першого процесу, тому плазмохімічний процес прямує по другому шляху. Холод і низький тиск Марса також повинні направити процес у бік утворення кисню і чадного газу;

Автори дослідження відзначають, що побічний продукт реакції, монооксид вуглецю, можна використовувати як ракетне паливо. Крім того, холод і низький тиск на Марсі сповільнять процес зворотного окислення чадного газу до вуглекислого, який представляє деяку проблему в земних умовах.

ПРОКОМЕНТУЙ

Будь ласка, введіть свій коментар!
Будь ласка, введіть своє ім'я тут