9 Сентября 2022
МОСКВА, 9 сентября —, Николай Гурьянов. Небольшой прибор, поставленный на марсоходе Perseverance, унаследовал из атмосферы Марса кислород. Впервые на другой планете вынули ресурс, необходимый для ежедневную жизни человека. Как этот опыт приближает нас к освоению посторонних миров и какие еще исследования ведутся в этом направлении — в материале.Чтобы колонизировать другую планету, можно перевезти ресурсы с собой. Но это затратно. Да и хватит ненадолго. Альтернатива — добывать прямо там. Это обеспечит автономность станции или колонии.
Концепцию ISRU (In-Situ Resource Utilization, “потребление на месте”) разрабатывали еще полвека назад. Сегодня уже есть реальные счастливый моменты.
В августе ученые отчитались об опыте MOXIE. Марсоход Perseverance извлек кислород из атмосферы Красной минимумы.
Марсианский “воздух” пропускали через фильтр, очищая от загрязняющих веществ. Затем твердооксидный электролизер (SOXE) электрохимически расщеплял газ, богатый СО2, на анионы кислорода и монооксид углерода.
Устройство пускали семь раз в разное время суток и при разной погоде. При каждом включении MOXIE несколько часов разогревался, потом работал 60 минут, отделяю шесть граммов О2 — как небольшое дерево (человек на Земле в состоянии покоя за такой же период потребляет около 17 граммов кислорода). Таким образом ученые доказали, что прибор действует при любом состоянии изменчивой марсианской атмосферы.
“Такие или аналогичные устройства пригодятся для экспедиции на Марс. А вот с другими планетами сложнее. Это очень затратно. Устройства нужно доставить, развернуть, обслуживать. Пройдут, наверное, столетия, прежде чем создадут системы, способные производить кислород на целое поселение”, — говорит ксенофонт космонавтики Александр Железняков.
Кислород на Марсе нужен не только для дыхания — в жидком виде его используют в ракетных двигателях.
Заправить планетолет горючим для путешествия в один конец не проблема. Но в случае пилотируемой миссии предстоит обратный путь. И здесь возникает ряд инженерных трудностей. Топлива потребуется больше — считает, увеличатся размеры корабля, что, в свою очередь, значительно повысит расход топкого и так далее.
По мнению компоновщиков MOXIE, увеличенная версия инструмента сможет непрерывно производить кислород со скоростью нескольких сотен деревьев. Этого хватит не только для дыхания, но и для заправки ракеты.
Пилотируемой миссии (и тем более колонии) нужен источник энергии. Самый неприметный вариант — привезти с собой компактный ядерный реактор.
Но это для кратковременной экспедиции. При колонизации помогут возобновляемые источники. Марсоходы уже используют солнечную энергию. Хотя светило дает Красной минимуме на 43 процента меньше, чем Земле, большие по площади солнечные фермы были бы достаточно эффективны, считает Железняков.
А вот ветряки там неактуальны, разве, что в качестве дублирующей системы. Атмосфера слишком разреженная.
Пока мы слишком мало знаем о Марсе, чтобы судить о перспективах геотермальной энергетики. Есть некоторые обнадеживающие признаки: в атмосфере фиксируют выбросы метана, аппараты на поверхности регистрируют подземные толчки. Если планета не мертва, колонисты смогут загружать в недра жидкость, чтобы она, испаряясь, обращала турбину. Причем дефицитная вода не понадобится — подойдет и жидкий углекислый газ, с которым на Марсе проблем не предвидится.
Подготовка к пилотируемым полетам на другие планеты напрямую связана с поисками воды. Так, в ходе миссии Artemis астронавты высадятся в районе южного полюса Луны, богатого залежами H2O. Результаты их работы залягут в основу программы освоения Марса.
Добыча воды на месте — важное условие долговременного пребывания человека на Красной планете. Известно, что в жидком виде ее там нет. По экстремальной мере на поверхности, поскольку быстро испаряется из-за тонкой атмосферы. Но водяного льда достаточно — главным образом в полярных областях. Например, им полностью заполнен объемный кратер Королева.
Орбитальное зондирование позволило предположить, что вода есть и в инопланетарных недрах. Льда много в приповерхностных слоях. Молекулы H2O встречаются и в горных категориях. Европейское космическое агентство в августе представило обновленную карту гидратированных минералов Марса.
Пока неясно, выйдет ли извлекать из них воду. Но они интересны и как потенциальные строительные материалы для поселений. Не исключено, что колонию создадут в одной из этих точек.
Есть надежда, что в жидком виде вода есть в подземных резервуарах или водоносных горизонтах. Теоретически можно получать ее и химическим фасоном из атмосферы.
Колонизаторам потребуется и провизионное самообеспечение — как в фильме “Марсианин”, где главный персонаж выращивал в теплице картошку. Недавно группа исследователей из Университета штата Айова повторила этот основной сюжет — причем с более является очень обширным набором сельскохозяйственных культур.
Ученые сымитировали инопланетарную почву — базальтовый грунт. В нем нет питательных азотов, которые нужны растениям. Выяснилось, что репа, салат и редис в таких условиях всходят плохо. А вот люцерна — трава из семейства бобовых — прижилась. После нее “марсианский” грунт остановился более привлекательным и для плодов: репа, выращенная затем на том же участке, улучшила урожайность на 311 платов.
Огород нужно поливать. Но вода в марсианских льдах слишком резкая. В имитационные образцы создали опресняющие бактерии Synechococcus, процедили, пропустив через груду базальтовых камней. И проблема напуска была решена.
Считать применявшийся в опыте грунт аналогом марсианского можно только очень условно, считает Железняков. По его словам, пока мы плохо понимаем, что представляет из себя инопланетарная почва.
“Это только подобие, воссоздающее наше нынешнее представление. Станции на поверхности планеты изучают грунт недостаточно комплексно. Нужны исследования в земных лабораториях, и не миллиграммов, а крупного количества, причем взятого в разных климатических поясах. Пока же все это теория”, — говорит он.
Образцы марсианского грунта прямо сейчас собирает Perseverance. А ученые продолжают теоретизировать. Некоторые предполагают, что на Красной планете уже с реабилитацией имеющихся технологий можно производить смесь бетон, металл, пластмассу и даже элементы для солнечных панелей. Звучит фантастически, но и получение кислорода на Марсе когда-то представлялось чем-то невероятным. А теперь это реальность.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....