Концепция создания ракетного топлива на Марсе
31-10-2021, 20:27. Разместил: Око Политика
В Технологическом институте Джорджии исследователи представили концепцию ракетного топлива, которое может быть создано прямо на Красной планете и использовано для возвращения астронавтов на Землю в будущем.
Такое топливо имеет биологическую основу. В его составе присутствует несколько природных компонентов, имеющихся на Марсе: вода в замороженном состоянии, свет Солнца и углекислый газ.
Концепция предполагает доставку на Марс двух видов микробов. Для первого этапа требуются водоросли или цианобактерии. С их помощью можно извлекать из атмосферы планеты углекислый газ (оболочка состоит на 95% из CO2). Также водоросли способны продуцировать сахара при участии солнечного света.
Фотобиореакторы размером с четыре футбольных поля, покрытые цианобактериями, могут производить ракетное топливо на Марсе
А второй микроб представляет собой кишечную палочку. Она превращает сахара в ракетное топливо. Вещество 2,3-бутандиол (пропеллент) уже используется на Земле в сфере производства полимеров и резины. Согласно текущему плану, космические аппараты, которые полетят на Марс и вернуться обратно, будут работать на жидком кислороде и метане. Поскольку ни одного из этих компонентов на планете нет, их нужно туда доставить.
Однако эта процедура слишком затратная: расчеты показывают, что транспортировка 30 т жидкого кислорода и метана обойдется приблизительно в 8 млрд долларов. Как вариант, путем химического катализа можно получить кислород из марсианского углекислого газа. Такой способ предлагает НАСА, но он не отменяет необходимость в доставке метана. Биотехнологическая стратегия (bio-ISRU) – альтернативный вариант. Она позволяет производить из углекислого газа и жидкий кислород, и пропеллент.
Таким образом, можно снизить расходы на осуществление космической миссии, а также получить около 44 т чистого кислорода (избыточного), пригодного для прочих целей.
План bio-ISRU включает доставку на Марс пластиковых материалов, необходимых для сооружения фотобиореакторов, которые сравнятся по размеру с 4-я футбольными полями. В них будут выращиваться цианобактерии.
В настоящее время пилотируемый полет на Марс рассматривается как часть будущей колонизации Красной планеты. Его продолжительность составляет 6-8 месяцев. Современные технологии позволяют осуществить эту миссию, хотя и требуют значительных затрат, а также решения технических и научных вопросов. Главная сложность пока состоит в обеспечении защиты от излучения в процессе полета.
НАСА, ЕКА и Роскосмос заявили о своем намерении организовать пилотируемый полет на Марс в 21-м веке, к 2045 либо 2050 гг. Россия и США планируют сперва отработать марсианские программы на Луне, поскольку спутник Земли считается подходящим вариантом для испытания различных технологий. Но также инициативу в этом вопросе проявляют частные компании, включая проекты SpaceX, а также программу «Столетний космический корабль» (безвозвратное направление людей на Марс).
Вернуться назад