Производить ракетное топливо прямо на Марсе помогут земные бактерии - «Космос»
✔ Испокон веков космос привлекал людей. Именно поэтому человек дал название сотням звезд, разделив их на десятки созвездий. Именно поэтому Галилей придумал телескоп, именно поэтому Гагарин сказал «Поехали!». По той же причине поверхности Луны и Марса бороздят различные исследовательские аппараты, на границе Солнечной системы космические зонды изучают отдаленные планеты, а на орбите Земли находятся МКС и телескопы Кеплер и Хаббл. Все потому что космос привлекает людей, как и все непонятное и неизведанное. |
Команда ученых из Технологического института Джорджии (GT) представила концепцию, предполагающую производство ракетного топлива и кислорода из атмосферного углекислого газа прямо на Марсе, что предоставит возможность заправлять космические корабли на обратном пути к Земле.
На вторую половину десятилетия с Марса намечен запуск ракеты, которая должна отправить обратно около 500 грамм геологических образцов, собранных ровером Perseverance. Этот четырехсоткилограммовый аппарат доставит груз всего лишь на марсианскую орбиту (далее к Земле образцы будет везти другой корабль), причем из всей его массы львиная доля – это ракетное топливо, необходимое для старта и полета.
Исходя из этого несложно посчитать, сколько топлива потребуется для будущих еще более амбициозных миссий на Марс и обратно, особенно если в них будут участвовать астронавты. По данным GT, для вывода на орбиту 500 кг полезного груза с экипажем марсианскому восходящему аппарату (MAV) потребуется 30 тонн метана и жидкого кислорода. Хотя на Марсе можно получить жидкий кислород, метан туда сегодня доставляется с Земли, а это означает, что изначальная полезная нагрузка стартующего с Земли космического аппарата с топливом на обратную дорогу должна составлять 500 тонн и обойдется, приблизительно, в 8 миллиардов долларов.
Чтобы сократить расходы и освободить место для чего-то более полезного, чем топливо, инженеры GT во главе с Ником Крюйером предложили использовать цианобактерии и генно-модифицированную кишечную палочку, которые обеспечат производство альтернативного топлива, известного как 2,3- бутандиол (CH3CHOH)2, применяемого для производства синтетического каучука и других полимеров. Побочным продуктом новой технологии будет кислород, которого будет не только достаточно для сжигания топлива на обратном пути, но и для использования в других целях на Марсе.
Идея заключается в том, что перед основной миссией будет отправлена серия аппаратов с разведывательными роботами. Они доставят на Марс образцы микроорганизмов и пластиковые материалы, необходимые для установки фотобиореакторов на площади в четыре футбольных поля.
В этих реакторах солнечный свет и углекислый газ из атмосферы будут поступать к цианобактериям, которые затем с помощью энзимов переработают их в сахара. Полученное сырье будет подаваться в устройство под названием E. coli для производства 2,3-бутандиола и кислорода, которые будут отделены на дальнейших этапах процесса.
Согласно расчетам ученых, этот процесс будет на 32% эффективнее завода, производящего кислород на Марсе посредством химического катализа с использованием метана, доставляемого с Земли. Но у предлагаемой технологии есть серьезный недостаток – оборудование для нее будет в три раза тяжелее заводского. На следующем этапе исследователи планируют найти способ сделать оборудование меньше и легче, а биологическую сторону процесса быстрее и эффективнее.
«Нам еще необходимо провести эксперименты, чтобы продемонстрировать, что цианобактерии можно выращивать в марсианских условиях, - говорит Крюйер. - Мы должны учесть разницу в солнечном спектре на Марсе как из-за расстояния до Солнца, так и из-за отсутствия атмосферной фильтрации солнечного света. Высокий уровень ультрафиолета может навредить цианобактериям».
Источник: gatech.edu
И будьте в курсе первыми!
