Jak se ukázalo, lze jej snadno použít k získání paliva a oxidačního činidla z atmosféry Rudé planety.
Vědci z Portugalska a Francie studovali účinnost rozkladu oxidu uhličitého na oxid uhelnatý a kyslík za podmínek na Marsu a zjistili, že by byl výrazně vyšší než na Zemi. Dokonce i zařízení s nízkým výkonem využívající studenou plazmu (asi pokojová teplota) může získat velké množství kyslíku přímo z atmosféry čtvrté planety. Odpovídající článek byl publikován v Plasma Sources Science and Technology.
Studená plazma, stejně jako obyčejná plazma, je ionizovaný plyn nasycený ionty a elektrony. Teplota elektronů v „studené“plazmě je mnohem vyšší než teplota iontů, protože výměna energie mezi těmito dvěma typy částic je často obtížná. V tomto případě studená plazma znamená částečně ionizovaný plyn s frakcí nabitých částic asi procent z jejich celkového počtu. Teplota takové plazmy se zpravidla blíží pokojové teplotě, což umožňuje bezpečnou manipulaci a její tvorba vyžaduje jen malé množství energie.
Autoři nové práce poznamenávají, že se již pokusili použít studenou plazmu k urychlení chemických reakcí v suchozemských podmínkách. Mimo jiné byl použit k rozkladu oxidu uhličitého na oxid uhelnatý a kyslík. Na Zemi však není příliš efektivní. Oxid uhelnatý produkovaný tímto způsobem rozkladu CO2 v důsledku relativně vysoké teploty pozemních laboratoří byl okamžitě oxidován na oxid uhličitý, což způsobovalo, že tento přístup byl nepraktický. Vědci však provedli výpočty, které ukazují, že při mnohem nižší marťanské teplotě a tlaku bude tento faktor zanedbatelný.
Tlak atmosféry na Marsu je 160krát nižší než tlak na Zemi a průměrná teplota je pod -50 ° C. To znamená, že reoxidace produkovaného oxidu uhelnatého uvolňovaným volným kyslíkem bude za takových podmínek trvat dlouhou dobu. To umožní, aby se tyto dva plyny oddělily a přečerpaly do samostatných skladovacích nádrží.
Autoři zdůrazňují, že jejich metoda je mnohem ekonomičtější než ta, která byla navržena dříve, ve kterých měly stroje na Marsu přijímat oxid uhelnatý a kyslík z oxidu uhličitého zahříváním nad tisíc stupňů. Na rozdíl od studené plazmy bude zahřívání na chladné planetě nevyhnutelně energeticky náročné.
Vědci navrhují použít rozklad CO2 k výrobě raketového paliva ze směsi oxidu uhelnatého a kyslíku. S jeho pomocí bude specifický impuls proudového motoru přibližně 270 sekund. Ačkoli to není moc, nebude to vyžadovat dodávku raketového paliva a oxidačního činidla na Mars pro zpáteční let. Aby nová metoda fungovala v podmínkách Rudé planety, postačuje kompaktní elektrárna s kapacitou 100 wattů a více. To znamená, že i malé zařízení typu zvědavosti tam může produkovat hodně kyslíku.
Alternativní metodou pro výrobu kyslíku a raketového paliva na Rudé planetě může být elektrolýza vody. K tomu je však třeba najít - voda (ve formě ledu) je koncentrována pouze v polárních čepičkách a zmrzlých vodních útvarech, posypaná metry marťanského regolitu. Proto je nová plazmová metoda pro výrobu kyslíku zajímavá přinejmenším jako záchranná síť nebo pro práci v oblastech planety daleko od vodního ledu.
Propagační video:
IVAN ORTEGA