Jak wrócić z Marsa na Ziemię? Naukowcy opracowali nowy proces produkcji paliwa na Czerwonej Planecie
Jak na Marsie wyprodukować paliwo niezbędne do powrotu na Ziemię? To pytanie, nad którym od lat głowią się inżynierowie na całym świecie. Właśnie pojawił się nowy, obiecujący pomysł.
Załogowa podróż na Marsa to jeden z najważniejszych, długofalowych celów największych agencji kosmicznych. Choć przed naukowcami i inżynierami wciąż wiele barier do pokonania, to jednak w ostatnich latach dzięki takim przedsiębiorcom jak Elon Musk, udało się wykonać kilka znaczących kroków na drodze do realizacji tego celu.
Załóżmy jednak, że za 10, 20, 30 lat będziemy mieli już sprzęt zdolny bezpiecznie dostarczyć astronautów na powierzchnię Czerwonej Planety. Pozostają do rozwiązania jeszcze dwa problemy: jak zapewnić astronautom przetrwanie przez długie miesiące na powierzchni Marsa oraz jak wrócić z tej podróży na Ziemię.
O ile pierwsza z tych dwóch kwestii wydaje się do rozwiązania, to druga faktycznie stanowi jak dotąd spory problem. Jakby nie patrzeć, start rakiety z Ziemi z centrum kosmicznego czy kosmodromu, przy wsparciu setki inżynierów jest czymś zupełnie innym od startu z piaszczystej pustyni, bez czyjegokolwiek wsparcia.
Na Marsie nie ma stacji benzynowej
Co więcej, wciąż nie rozwiązano problemu produkcji paliwa niezbędnego do powrotu na Ziemię. Produkcja metanu, który miałby stanowić paliwo dla rakiet wymaga dość rozległej infrastruktury. SpaceX proponował wykorzystanie energii słonecznej do elektrolizy dwutlenku węgla, który w połączeniu z wodorem z wody uzyskanej z lodu znajdującego się na i pod powierzchnią Marsa, przy udziale niklowego katalizatora może pozwolić na produkcję metanu (tzw. reakcja Sabatiera).
Ten sam proces wykorzystywany jest m.in. na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej do zamiany wody w tlen dla astronautów. Problem jednak w tym, że ten dwuetapowy proces zachodzi przy bardzo wysokiej temperaturze i ciśnieniu, a zatem wymaga odpowiedniej infrastruktury, którą dość ciężko dostarczyć wcześniej na Marsa.
Houlin Xin, fizyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine opracował jednak alternatywny proces, który może znacznie usprawnić produkcję metanu. Co więcej, zamiast rozległej infrastruktury potrzebuje on jednego, wręcz przenośnego urządzenia.
W nowym projekcie rozproszone atomy cynku działają jako enzym syntetyzujący, który umożliwia produkcję paliwa wprost z dwutlenku węgla w jednym etapie zamiast dwóch osobnych (nie wymaga osobnego procesu pozyskiwania wodoru z wody). Co więcej, wszystkie niezbędne do tego składniki dostępne są na powierzchni Marsa.
Nie tak szybko
Działanie procesu produkcji metanu z dwutlenku węgla przy udziale cynku potwierdzono już w laboratorium. Stąd jednak wciąż daleka droga do wykorzystania go na Marsie. Najpierw naukowcy muszą sprawdzić wydajność procesu w warunkach zbliżonych do tych, które panują na Marsie.
Nie zmienia to jednak faktu, że cynk nagle stał się tym pierwiastkiem, który jako katalizator procesu produkcji metanu, może doprowadzić ludzi na Marsa szybciej niż się spodziewaliśmy.
