Ako sa ukázalo, môže sa použiť na ľahké získanie paliva a oxidačného činidla z atmosféry Červenej planéty.
Vedci z Portugalska a Francúzska študovali účinnosť rozkladu oxidu uhličitého na oxid uhoľnatý a kyslík v podmienkach Marsu a zistili, že bude výrazne vyšší ako na Zemi. Dokonca aj nízkoenergetické zariadenie využívajúce studenú plazmu (približne pri izbovej teplote) môže získať veľké množstvo kyslíka priamo z atmosféry štvrtej planéty. Zodpovedajúci článok bol uverejnený v Plasma Sources Science and Technology.
Studená plazma, rovnako ako obyčajná plazma, je ionizovaný plyn nasýtený iónmi a elektrónmi. Teplota elektrónov v „studenej“plazme je oveľa vyššia ako teplota iónov, pretože výmena energie medzi týmito dvoma typmi častíc je často zložitá. V tomto prípade studená plazma znamená čiastočne ionizovaný plyn s frakciou nabitých častíc asi percent z ich celkového počtu. Teplota takejto plazmy je spravidla blízka izbovej teplote, čo umožňuje bezpečnú manipuláciu a jej tvorba vyžaduje iba malé množstvo energie.
Autori novej práce poznamenávajú, že sa už pokúsili použiť studenú plazmu na urýchlenie chemických reakcií v suchozemských podmienkach. Okrem iného sa použil na rozklad oxidu uhličitého na oxid uhoľnatý a kyslík. Na Zemi to však nie je veľmi efektívne. Oxid uhoľnatý produkovaný týmto spôsobom rozkladu CO2 v dôsledku relatívne vysokej teploty suchozemských laboratórií sa okamžite opäť oxidoval na oxid uhličitý, čo spôsobilo, že tento prístup bol nepraktický. Vedci však vykonali výpočty, ktoré ukazujú, že pri oveľa nižšej marťanskej teplote a tlaku bude tento faktor zanedbateľný.
Tlak atmosféry na Marse je 160-krát nižší ako tlak na Zemi a priemerná teplota je pod -50 stupňov Celzia. To znamená, že reoxidácia vyrobeného oxidu uhoľnatého s uvoľneným voľným kyslíkom bude za takýchto podmienok trvať dlho. To umožní, aby sa tieto dva plyny oddelili a čerpali do samostatných skladovacích nádrží.
Autori zdôrazňujú, že ich metóda je omnoho ekonomickejšia ako metóda navrhnutá skôr, pri ktorej sa na strojoch na Marse malo zohrávať oxid uhoľnatý a kyslík z oxidu uhličitého zahrievaním nad tisíc stupňov. Na rozdiel od studenej plazmy bude zohrievanie na studenej planéte nevyhnutne energeticky náročné.
Vedci navrhujú použitie rozkladu CO2 na výrobu raketového paliva zo zmesi oxidu uhoľnatého a kyslíka. S jeho pomocou bude špecifický impulz prúdového motora približne 270 sekúnd. Aj keď to nie je moc, nebude to vyžadovať dodanie raketového paliva a oxidačného činidla na Mars na spiatočný let. Na to, aby nový spôsob fungoval v podmienkach Červenej planéty, postačuje kompaktná elektráreň s kapacitou 100 W a viac. To znamená, že aj malé zariadenie typu zvedavosti môže produkovať dosť kyslíka.
Alternatívnou metódou na výrobu kyslíka a raketového paliva na Červenej planéte môže byť elektrolýza vody. Na tento účel je však potrebné nájsť - voda (vo forme ľadu) je koncentrovaná iba v polárnych čiapkach a zamrznutých vodných útvaroch, posypaná metrom marťanského regolitu. Preto je nová plazmová metóda na výrobu kyslíka zaujímavá prinajmenšom ako bezpečnostná sieť alebo pre prácu v oblastiach planéty ďaleko od vodného ľadu.
Propagačné video:
IVAN ORTEGA