NASA soovib Marsimaalmuldist teha raketikütust

autor Ryan Whitwam

Inimkond ehitab selliseid võimsaid rakette nagu SpaceX BFR ja NASA kosmose käivitamissüsteem, mis võivad viia kasulikku koormust Maalt kaugele. Tagasisõidu tegemine tähendab, et peate siiski palju rohkem kütust kaasa tooma. Inimeste Marsile saatmise jõupingutused järgnevatel aastakümnetel aitaksid, kui saaksime punasel planeedil kütust toota. See võib olla teostatavam, kui me arvasime. NASA meeskonna juht Kurt Leucht on selgitanud, kuidas agentuur võiks kasutada Marsi pinnast, et muuta astronaudid pärast missiooni koju jõudmiseks vajalikuks.

Leuchti sõnul on füüsika vältimatu tegelikkuse tõttu kõige parem teha sihtkohta kõik, mida saate. Marsi “ülekandearv” on 226: 1, mis tähendab, et iga teie saadetud kilogrammi materjali jaoks on vaja 225 kilogrammi kütuse põletamiseks raketti. See kehtib mis tahes materjali - vee, toidu, teadusliku varustuse, inimeste ja isegi tagasisõiduks mõeldud kütusevaru kohta. Kuna kasulik koormus on nii kallis, on mõistlik toota kõike, mida saate Marsil. Seda nimetatakse in situ ressursikasutuseks (ISRU).

Kui olete otsustanud Marsil kütust toota, peate leidma veeallika. Veemolekulid sisaldavad vesinikku ja hapnikku, mille saate kütuse tootmiseks jagada. Te ei kohta Marsil palju suuri vesijää tükke (poolused on enamasti süsihappegaasi jää), kuid mullas võib neid olla rohkem kui piisavalt. Tolmuse pinnakihi all on paljudes Marsi piirkondades olulisi veevarusid. Leucht märgib, et kipsi liivaluited madalamates laiuskraadides on umbes 8 protsenti vett.

NASA nimetab Marsi regoliidist kütuse valmistamise protsessi tolmust tõukejõuks ja töötab robotite peal, mis võivad potentsiaalselt teha kõik rasked tõstejõud, enne kui inimesed isegi Marsile maanduvad. Regolithi täpsemate pinnasüsteemide toimimisrobot (RASSOR) kasutab materjali kogumiseks kahte vastassuunalist kopptrumlit, millel on mitu kaevamiskopot, kuna rattad ajavad robotit aeglaselt edasi. NASA kavandas RASSORi töötama madala raskusastmega keskkonnas - trummid keerlevad vastassuunas, et tühistada suurem osa kaevamisjõust.

Regoliidi kogumine on alles algus. NASA kavatseb ehitada autonoomse keemilise rafineerimistehase, mis saaks pinnast töödelda vee eraldamiseks ja selle elektrolüsaatori abil vesinikuks ja hapnikuks jagada. Hapnik on lisaks raketikütusele kasulik ka inimese hingamiseks. Mõlemal juhul saab seda säilitada vedelal kujul. Vedel vesinikku on raskem säilitada, kuid NASA plaanib muuta selle vedelaks metaaniks, kuni seda vaja läheb. Marsi atmosfäär on enamasti süsinikdioksiid, mis peaks olema heaks vajaliku süsiniku allikaks.

NASA on simuleeritud Marsi regoliidi abil demonstreerinud selle süsteemi mitut osa Maal. Agentuuri hinnangul peaks tolmu ja tõukejõu süsteem tootma 16 kuu jooksul seitse tonni vedelat metaani ja umbes 22 tonni vedelat hapnikku. Teadlased peavad endiselt välja selgitama parimad maandumisalad ja viimistlema masinaid, et teada saada, kas praeguse tehnoloogia abil on võimalik neid eesmärke saavutada, kuid NASA Marsi uurimine liigub ISRU-s.

Nüüd loe: ülikool arendab Marsi pinnast simuleerituna, müüb seda hinnaga 20 dollarit kilogrammi kohta, NASA väidab, et maastiku kujundamine Marsil on praegu võimatu ja tõenäoliselt on enamik Marsi tolmu tekkinud ühest geoloogilisest formatsioonist

Algselt avaldati aadressil www.extremetech.com 1. novembril 2018.