Ученые предложили добывать кислород из атмосферы Марса — Naked Science
5 минут
Редакция

Ученые предложили добывать кислород из атмосферы Марса

Европейские физики предложили получать кислород на Марсе с помощью плазмохимического разложения углекислого газа.

55ddbcb559bc7_martian-sits
©Wikipedia

Планы по освоению Марса есть и у Европейского космического агентства (программа ExoMars), и у NASA и SpaxeX (Red Dragon): первую пилотируемую миссию планируют уже на 2022 год; с нее должна начаться колонизация Красной планеты. Атмосфера Марса непригодна для дыхания, поэтому одной из первых проблем, которую предстоит решить организаторам марсианских экспедиций, станет проблема источника кислорода. Группа физиков из университетов Порту и Лозанны предложила элегантное решение: получать кислород из углекислого газа Марса с помощью низкотемпературной плазмы.

 

При взаимодействии с низкотемпературной плазмой химические связи между атомами в молекуле углекислого газа рвутся с образованием ионов, которые затем рекомбинируют с образованием других соединений. При определенных условиях продуктами становятся кислород (O2) и угарный газ (монооксид углерода, CO). Этот процесс авторы работы, опубликованной в Plasma Sources Science and Technology, предлагают использовать для получения кислорода непосредственно из атмосферы Красной планеты. Сырья на Марсе достаточно: углекислый газ (CO2) составляет 96% марсианской атмосферы.

 

На Земле для проведения этой реакции нужны низкие температура и давление. Авторы статьи отмечают, что марсианские условия отличаются от земных: давление у поверхности планеты составляет 1/110 земного, а средняя температура — –60°С, поэтому ни холодильники, ни камеры низкого давления для получения кислорода из углекислого газа не потребуются. Это важно: чем меньше энергоемких приборов, тем легче придется будущим колонистам.

 

Генератор, получающий разряды постоянного тока, создает ионизированный газ, заряженные частицы которого разрушают двойную связь C=O в молекуле углекислого газа двумя способами: (1) полностью разрывая ее за счет кулоновского притяжения зарядов, либо (2) повышая кинетическую энергию отдельных атомов, тем самым стимулируя антисимметричное колебание атомов кислорода относительно центрального атома углерода и разрыв одной из двойных связей с последующим образованием молекул кислорода и угарного газа. В низкотемпературной плазме при пониженном давлении энергия заряженных частиц, как правило, недостаточно велика для первого процесса, поэтому плазмохимический процесс направляется по второму пути. Холод и низкое давление Марса также должны направить процесс в сторону образования кислорода и угарного газа; это подтвердили эксперименты в установках с условиями, приближенными к марсианским.

 

Авторы исследования отмечают, что побочный продукт реакции, монооксид углерода, можно использовать как ракетное топливо. Кроме того, холод и низкое давление на Марсе замедлят процесс обратного окисления угарного газа до углекислого, который представляет некоторую проблему в земных условиях.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 16:14
5 минут
Денис Гордеев

До нынешнего года эти окаменелости видели воочию считаные десятки людей.

3 часа назад
7 минут
Василий Парфенов

Фанаты эпической киноленты «Космическая одиссея 2001 года» могут ликовать: на Земле нашли объект, похожий на показанные в фильме монолиты. Необычный металлический артефакт обнаружили сотрудники Департамента общественной безопасности штата Юта во время рутинного облета территорий.

Позавчера, 14:31
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

Позавчера, 14:31
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

Вчера, 16:14
5 минут
Денис Гордеев

До нынешнего года эти окаменелости видели воочию считаные десятки людей.

20 ноября
5 минут
Мария Азарова

Уже выявили около 500-700 случаев заболевания, которое проявляется в виде струпьев на конечностях, лице и гениталиях, а также вызывает раздражение глаз, сухость губ и небольшое повышение температуры тела.

14 ноября
34 минуты
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

2 ноября
10 минут
Василий Парфенов

Совсем недавно первые комплекты оборудования Starlink начали поступать простым пользователям, и они уже активно делятся опытом использования. Бета-тестирование под девизом «Лучше, чем ничего» позволяет оценить возможности готовой менее чем на 10% спутниковой группировки. И они впечатляют!

27 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: