NASAは乗組員を月に着陸させる予定です 2024によって そして火星で、おそらく30年代に。
いつの日か、火星とそこと月の両方に恒久的な有人基地にコロニーができます。 短期的な任務とは異なり、長期的な基盤は可能な限り自給自足である必要があります。
構築と維持に役立つ可能性のあるinsituリソース使用(ISRU)の準備のために、多くの研究が行われてきました。 月面基地.
現在、火星のコロニーに関する同様のアイデアが新しい研究で定着しています。 PNASで公開、これは火星で見つかった塩水の霜を使用して通気性のある空気と燃料を得る方法を示唆しています。
地球から離れて暮らす
火星ははるかに遠く、コストと輸送時間がはるかに長いため、月よりも火星にテントを張ることができることがさらに重要になります。
主要な資源問題は、乗組員と火星の植民地の将来の住民が呼吸するのに十分な酸素をどのように提供するかです。 火星の大気は薄く、表面圧力は地球のXNUMX分のXNUMX未満です。
さらに悪いことに、わずか96%の酸素で0,1%の二酸化炭素があります。 地球の大気は21%の酸素で構成されています。
MOXIEがそれを処理します
NASAのMars2020ローバーであるPerseveranceは、すでに火星に向かっていますが、MOXIEと呼ばれる実験を行っています。これは略称です。 火星OXygenその場実験。
MOXIEの目的は、火星の大気中の二酸化炭素から、電気分解と呼ばれるプロセスを通じて、電気を使用して酸素と一酸化炭素の混合物に分割することにより、酸素を生成できることを実証することです。
それが意図したとおりに機能する場合、酸素を収集して火星のコロニーに呼吸するものを与えるために、または燃料の成分として使用することができます。
一酸化炭素? それは役に立たないでしょう、そしてそれは火星の雰囲気に再導入されるでしょう。
火星の塩水からの酸素
しかし、消費する新しい方法が出現しました 同じ量の酸素を生成するために25分のXNUMXの電力。
新しい研究では、米国のワシントン大学のチームが、電気分解を効率的に使用して、赤い惑星にある「ブライン」から酸素と水素の両方を生成する方法を示しています。
チームは、過塩素酸マグネシウムの濃縮溶液から始める場合、電気分解を使用してブラインの水性成分を酸素と水素に分解するのが比較的簡単であることを発見しました。
過塩素酸マグネシウムはまさにそのように見えます 火星の汽水、たとえば、2008年に火星のはるか北に着陸したNASAのフェニックス着陸船の脚に液滴が現れたときに見られるように、好奇心のローバーも 見つかった証拠 火星の赤道のすぐ南にある過塩素酸カルシウムブライン。
過塩素酸塩は、火星の低い表面温度でも濃縮ブラインが凍結するのを防ぐものです。
実用的なオプション
この「ブライン」の使用が火星のコロニーのために酸素を生成する最も実用的な方法であることが実際に証明されるかどうかはまだ分からない。
そして、移動中に?
ブライン電気分解からの水素はロケット燃料として使用できると研究は指摘している。
実際には、これを行うには、燃料の補完成分として酸素を使用する必要があります。 しかし、少なくともこれはXNUMXつの可能なオプションを提供します:酸素を呼吸するか、水素と酸素からなる燃料混合物でそれを使用します。
もちろん、酸素を補給する別の方法があります。それは火星のコロニーで植物を育てることです。 これらは、乗組員によって吐き出された二酸化炭素を吸収し、光合成によって酸素を放出する可能性があります。 乗組員は植物のいくつかを食べることもでき、それは新鮮な食べ物の歓迎される源になるでしょう。