Нова система простіша від раніше створених аналогів, більш ефективна та менш енерговитратна.
Європейські та американські фізики розробили плазмову установку, що дозволяє вилучати кисень з молекул вуглекислого газу, що є в атмосфері Марса. Про це повідомила прес-служба Американського інституту фізики.
«Ми припустили, що зіткнення електронів високих енергій з молекулами СО2 призводитиме до розкладання цієї речовини або до виділення тепла. Цю енергію можна використовувати для розщеплення вуглекислого газу. Разом із колегами з Франції та Нідерландів нам вдалося експериментально підтвердити ці гіпотези», – заявив доцент Лісабонського університету (Португалія) Васко Герра.
В останні шість років з подачі Ілона Маска вчені почали серйозно замислюватися про те, як людство може розпочати процес колонізації Марса та інших потенційно населених планет. Для цього, як зараз припускають дослідники, потрібно вирішити дві проблеми: навчитися виробляти енергію, а також кисень, воду та їжу, використовуючи місцеві ресурси.
Як зазначають Герра та його колеги, виробництво кисню буде одним із найважливіших і при цьому енергоємних завдань, з якими зіткнуться перші колоністи на Марсі. Для її вирішення вчені розробляють системи, здатні витягувати кисень з марсіанського повітря та ґрунту. Одна з таких установок, MOXIE, була встановлена на борт марсоходу Perseverance та успішно перевірена у роботі на Марсі у квітні минулого року.
MOXIE поглинає вуглекислий газ, нагріває його до температури 800 градусів Цельсія та пропускає через спеціальний керамічний матеріал, що сприяє розщепленню CO2 на кисень (O ) та чадний газ (CO). Європейські фізики та їхні американські колеги розробили альтернативний підхід, який помітно перевершує систему MOXIE щодо компактності та ефективності виробництва кисню.
Створена вченими установка спирається у своїй роботі на те, що молекули CO2 стають значно менш стабільними, якщо їх помістити всередину розрідженої плазми, електрони всередині якої мають значно вищу енергію, ніж іони та нейтральні молекули. Теоретично це дозволяє розщеплювати CO2 на чадний газ і кисень, якщо молекули CO2 часто стикаються з пучками електронів з чітко заданими властивостями.
Керуючись цією ідеєю, Герра та його колеги провели серію експериментів, під час яких вони вивчили взаємодії кисню, чадного газу та вуглекислого газу всередині неоднорідної плазми. Ці досліди допомогли вченим підібрати такі параметри роботи, за яких кисень майже не з’єднувався з чадним газом і не формував нових молекул CO2.
Як зазначають дослідники, виробництво кисню за допомогою плазми не потребує нагрівання марсіанського повітря до температур, що перевищують 30-40 градусів за Цельсієм, а також високого тиску. У перспективі це дозволить значно знизити витрати енергії та ресурсів на виробництво кисню на Марсі, підсумували фізики.
Джерело: aip.org
