Kot se je izkazalo, ga lahko uporabimo za enostavno pridobivanje goriva in oksidanta iz atmosfere Rdečega planeta.
Znanstveniki iz Portugalske in Francije so raziskali učinkovitost razgradnje ogljikovega dioksida v ogljikov monoksid in kisik v marsovskih razmerah in ugotovili, da bo ta bistveno večji kot na Zemlji. Celo dokaj majhna naprava, ki uporablja hladno plazmo (približno sobno temperaturo), lahko dobi velike količine kisika neposredno iz ozračja četrtega planeta. Ustrezen članek je bil objavljen v publikaciji Plasma Sources Science and Technology.
Hladna plazma, tako kot navadna plazma, je ioniziran plin, nasičen z ioni in elektroni. Temperatura elektronov v "hladni" plazmi je veliko višja od temperature ionov, saj je izmenjava energije med tema dvema tipoma pogosto otežena. V tem primeru hladna plazma pomeni delno ioniziran plin z deležem nabitih delcev približno odstotek njihovega skupnega števila. Temperatura takšne plazme je praviloma blizu sobne temperature, zaradi česar je varno ravnati, njeno ustvarjanje pa zahteva le majhno količino energije.
Avtorji novega dela ugotavljajo, da so že poskušali s hladno plazmo pospešiti kemične reakcije v kopenskih pogojih. Med drugim so ga uporabili za razgradnjo ogljikovega dioksida v ogljikov monoksid in kisik. Vendar na Zemlji ni zelo učinkovit. Ogljikov monoksid, ustvarjen s to metodo razgradnje CO2, je bil zaradi sorazmerno visoke temperature kopenskih laboratorijev spet oksidiran v ogljikov dioksid, zato je bil pristop nepraktičen. Vendar so raziskovalci opravili izračune, ki kažejo, da bo pri veliko nižji marsovski temperaturi in tlaku ta faktor zanemarljiv.
Tlak atmosfere na Marsu je 160-krat manjši kot na Zemlji, povprečna temperatura pa je pod -50 Celzija. To pomeni, da bo ponovna oksidacija proizvedenega ogljikovega monoksida s sproščenim prostim kisikom trajala dolgo časa v takšnih pogojih. To bo omogočilo ločitev obeh plinov in črpanje v ločene rezervoarje.
Avtorji poudarjajo, da je njihova metoda veliko bolj ekonomična od tiste, ki je bila predlagana prej, v kateri naj bi stroji na Marsu s segrevanjem nad tisoč stopinj prejemali ogljikov monoksid in kisik iz ogljikovega dioksida. Ogrevanje na hladnem planetu bo v nasprotju s hladno plazmo neizogibno energijsko intenzivno.
Raziskovalci predlagajo uporabo razpada CO2 za proizvodnjo raketnega goriva iz mešanice ogljikovega monoksida in kisika. Z njegovo pomočjo bo specifični impulz reaktivnega motorja približno 270 sekund. Čeprav to ni veliko, za povratni let ne bo treba dobaviti raketnega goriva in oksidanta na Mars. Da nova metoda deluje v pogojih Rdečega planeta, zadostuje kompaktna elektrarna z zmogljivostjo 100 vatov in več. To pomeni, da lahko celo majhen aparat tipa Curiosity tam proizvede precej kisika.
Alternativna metoda za proizvodnjo kisika in raketnega goriva na Rdečem planetu je lahko elektroliza vode. Vendar pa je za to treba najti - voda tam (v obliki ledu) je skoncentrirana le v polarnih pokrovčkih in zamrznjenih vodnih telesih, posutih z metri marsovskega regolita. Zato je nova plazemska metoda za pridobivanje kisika zanimiva vsaj kot varnostna mreža ali za delo v regijah planeta, ki so daleč od vodnega ledu.
Promocijski video:
IVAN ORTEGA