Ученые поняли, как получить кислород на Марсе

18.08.2022 10:00

Европейские и американские физики разработали плазменную установку, позволяющую извлекать кислород из молекул углекислого газа, присутствующего в атмосфере Марса. Об этом сообщила пресс-служба Американского физического института. Новая система проще ранее созданных аналогов, более эффективна и менее энергозатратна.

Фото: www.ixbt.com

«Мы предположили, что столкновение электронов высоких энергий с молекулами СО2 будет приводить к разложению этого вещества или же к выделению тепла. Эту энергию можно также использовать для расщепления углекислого газа. Вместе с коллегами из Франции и Нидерландов нам удалось экспериментально подтвердить эти гипотезы», — заявил доцент Лиссабонского университета (Португалия) Васко Герра.

В последние шесть лет с подачи Илона Маска учёные начали всерьёз задумываться о том, как человечество может начать процесс колонизации Марса и других потенциально обитаемых планет. Для этого, как сейчас предполагают исследователи, нужно научиться производить энергию, кислород, воду и пищу, используя местные ресурсы.

Как отмечают Герра и его коллеги, производство кислорода будет одной из самых важных и при этом энергоёмких задач, с которыми столкнутся первые колонисты на Марсе. Для её решения учёные разрабатывают системы, способные извлекать кислород из марсианского воздуха и почвы. Одна из таких установок, MOXIE, была установлена на борт марсохода Perseverance и успешно проверена в работе на Марсе в апреле прошлого года.

MOXIE поглощает углекислый газ, нагревает его до температуры 800 градусов Цельсия и пропускает через специальный керамический материал, способствующий расщеплению CO2 на кислород (O2) и угарный газ (CO). Европейские физики и их американские коллеги разработали альтернативный подход, который заметно превосходит систему MOXIE по компактности и эффективности производства кислорода.

Созданная учёными установка опирается в своей работе на то, что молекулы CO2 становятся значительно менее стабильными, если их поместить внутрь разреженной плазмы, электроны внутри которой обладают значительно более высокой энергией, чем ионы и нейтральные молекулы. В теории это позволяет расщеплять CO2 на угарный газ и кислород, если молекулы CO2 будут часто сталкиваться с пучками электронов с чётко заданными свойствами.

Руководствуясь этой идеей, Герра и его коллеги провели серию экспериментов, во время которых они изучили взаимодействие кислорода, угарного газа и углекислого газа внутри неоднородной плазмы. Эти опыты помогли учёным подобрать такие параметры работы, при которых кислород почти не соединялся с угарным газом и не формировал новые молекулы CO2.

Как отмечают исследователи, производство кислорода при помощи плазмы не требует нагрева марсианского воздуха до температур, превышающих 30–40 градусов Цельсия, а также высокого давления. В перспективе это позволит значительно снизить расходы энергии и ресурсов на производство кислорода на Марсе, подытожили физики.

_{Все права защищены. При перепечатке ссылка на сайт ИА "Грозный-информ" обязательна.}