إذا كان البشر سيزورون المريخ في أي وقت ، فقد يحتاجون إلى صنع بعض الموارد المهمة أثناء وجودهم هناك من أجل البقاء لفترة كافية لاستكشاف وإعادة تخزين رحلة العودة الطويلة. على الرغم من أن أيام تدفق المياه السطحية قد ولت منذ فترة طويلة ، إلا أن الكوكب الأحمر لا يخلو تمامًا من المكونات الخام لإنجاح هذا العمل.
تحمل مهمة مارس 2020 التي انطلقت في يوليو تجربة مع وضع هذا الهدف في الاعتبار. MOXIE – تجربة استخدام موارد المريخ بالأكسجين في الموقع – عبارة عن صندوق ليس أكبر بكثير من محمصة تنتج الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2. في حين أن هناك حاجة إلى نسخة أكبر بكثير لصنع وقود أكسجين سائل لصاروخ ، فإن حجم MOXIE لإنتاج كمية الأكسجين التي يحتاجها الشخص النشط للتنفس.
تختبر دراسة جديدة بقيادة برالاي جيين بجامعة واشنطن في سانت لويس بولاية ميسوري ، جهازًا يمكنه الاستفادة من مصدر مختلف — محلول ملحي فوق الكلورات يُعتقد أنه موجود في أرض المريخ في بعض المواقع. يمكن للجهاز تقسيم الماء في المحلول الملحي ، مما ينتج الأكسجين النقي والهيدروجين.
بيركلورات (ClO4) لقد اكتشفنا أن الأملاح شائعة على سطح المريخ. هذه الأملاح لها صلة بجزيئات الماء ويمكن أن تجمع بخار الماء بمرور الوقت ، وتتحول إلى محلول ملحي بدرجة حرارة منخفضة للغاية. يوجد دليل على كميات كبيرة مما يمكن أن يكون هذا المحلول الملحي تحت سطح المنطقة القطبية الشمالية للمريخ ، وقد تم استدعاء كميات أصغر كتفسير محتمل للمحلول النشط. الشرائط التي تظهر في بعض الأحيان على منحدرات المريخ.
لاختبار ما إذا كان بإمكاننا الاستفادة من هذا المورد ، قام الباحثون ببناء جهاز تحليل كهربائي تم تشغيله في ظروف تشبه المريخ. ويستخدم كاثودًا قياسيًا من البلاتين والكربون وأنودًا خاصًا من الرصاص والروثينيوم والأكسجين طوره الباحثون سابقًا. لقد خلطوا تركيزًا معقولاً من محلول ملحي فوق كلورات المغنيسيوم وملأوا فراغ الرأس في تلك الحاوية بغاز ثاني أكسيد الكربون النقي.2 لجو يشبه المريخ. تم حفظ كل شيء عند -36 درجة مئوية (-33 درجة فهرنهايت). عند تشغيله ، يتدفق المحلول الملحي عبر الجهاز ، وينقسم إلى غاز أكسجين نقي يتم التقاطه على جانب الأنود وغاز الهيدروجين النقي على جانب الكاثود.
عمل الجهاز بشكل جيد ، حيث أنتج حوالي 25 ضعف كمية الأكسجين التي يمكن لنظيره MOXIE إدارته. يتطلب MOXIE حوالي 300 واط من الطاقة للتشغيل ، وهذا الجهاز يطابق خرج الأكسجين بحوالي 12 واط. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه ينتج أيضًا الهيدروجين الذي يمكن استخدامه في خلية وقود لتوليد الكهرباء. ويقول الباحثون إنه سيكون أصغر وأخف من MOXIE. في النهاية ، كل هذا يوضح فقط أن MOXIE تعمل بجودة أقل – ولكن يمكن الوصول إليها على نطاق أوسع – مورد في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2 بدلا من الماء.
يحتاج جهاز كهذا إلى الخضوع لاختبارات ضغط طويلة الأمد ، بالطبع ، للتأكد من أن الأداء لا يتدهور بمرور الوقت وأنه قوي بشكل عام. تم تشغيل الغشاء الذي يفصل بين جانبي الكاثود والأنود بعناية لمنع ثاني أكسيد الكربون2 من تلوثه ، على سبيل المثال. إذا كان بقائك على قيد الحياة يعتمد على جهاز أحضرته إلى المريخ ، فإن الأعطال ليست خيارًا.
PNAS ، 2020. DOI: 10.1073 / بناس .2008613117 (حول DOIs).
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”
