Ir daudz veidu raķešu degvielas. Daži no tiem ir noderīgāki uz konkrētas planētas. Un dažus var radīt baktērijas. Komanda no Džordžijas tehnika ir atradis raķešu degvielu ar interesantu to īpašību sajaukumu, kas varētu būt in-situ resursu izmantošanas centrālais punkts – uz Marsa.
2,3-butāndiols var nebūt ikdienišķs vārds metāns , ko uz Zemes parasti izmanto kā raķešu degvielu. To galvenokārt izmanto gumijas izstrādājumu ražošanā. Bet tas ir diezgan spēcīgs, ja to sadedzina ar šķidru skābekli ( LOX ). Pietiekami daudz sitiena, lai varētu pacelt kosmosa kuģi Sarkanās planētas orbītā.
UT video, kurā tiek apspriesta resursu izmantošana dažādās pasaulēs, lai radītu vērtīgus materiālus.
Turklāt 2,3-butāndiolu ir salīdzinoši viegli sintezēt. Viss, kas nepieciešams, ir daži bioreaktori un daži CO2. Bioreaktoros, kas ir četru futbola laukumu lielums GT komandas aprakstītajā priekšlikumā, ir daudzpakāpju process, kas sākas ar zilaļģēm (pazīstamas arī kā aļģes). Cianobaktērijas fotosintētos kā daļa no to dabiskā dzīves cikla, absorbējot CO2 no Marsa gaisa.
Pēc tam, kad aļģes veic savu darbu, tās tiek ievadītas fermentos, kas sadala tās sarežģītās cukura molekulās. Pēc tam šie cukuri tiek padoti citām baktērijām - E. coli , bioloģijas studentu iecienīts visur. Baudoties ar mirušo zilaļģu cukuriem, E. coli ražo 2,3-butāndiolu — raķešu degvielas veidu, kas pēc tam ir jāatdala no bioreaktora vispārējās zupas.
Mākslinieka priekšstats par Marsa bāzi.
Pateicība - NASA
Procesa beigās ir degviela (2,3-butāndiols), kas var reaģēt ar oksidētāju. Par laimi, šis process rada arī tīru skābekli kā blakusproduktu vienai no darbībām. Tātad viens process var izvilkt CO2 no Marsa atmosfēras un izveidot gan oksidētāju, gan degvielu, kas nepieciešama raķešu degvielai. Tradicionālā raķešu degviela, piemēram, metāns, ir jānogādā no Zemes, ja to paredzēts izmantot attālās vietās, piemēram, Marsā. Šo sūtījumu izmaksas varētu sasniegt miljardus dolāru par raķešu degvielas daudzumu, kas nepieciešams, lai paceltu cilvēku piekrautu kuģi atpakaļ ceļā uz Marsu.
Tātad, kāpēc 2,3-butāndiols iepriekš netika piedāvāts kā risinājums šai dārgajai raķešu degvielas radīšanas problēmai? Jo tas nav īpaši labi - vismaz uz Zemes. Marsam ir daudz mazāka gravitācijas aka, kas ļauj degvielai ar mazāku jaudu efektīvi palaist orbītā raķeti. Turklāt skābekļa trūkums atmosfērā padara 2,3-butāndiolu par daudz pievilcīgāku propelenta izvēli.
Degvielas uzpilde orbītā varētu mainīt spēli, kā tas tiek apspriests šajā UT video.
Lai gan tas izklausās pēc idealizēta vērtīga resursa radīšanas procesa no burtiski zila gaisa uz citas planētas, vispirms ir jāpārvar dažas žagas. Pirmais ir tas, vai zilaļģes un E. coli var dzīvot Marsa vide. Tās skarbā atmosfēra un pastāvīgā starojuma vanna var ātri novājināt dzīvos organismus, un, iespējams, būtu pārmērīgi dārgi ieslēgt raķešu degvielas fermu vides kupolā. Tātad, lai process darbotos, šīm izturīgajām baktērijām būs jādarbojas atklātā Marsa atmosfērā.
Ir simulācijas kameras, kurās šo darbu varētu veikt, pirms tiek plānota pilnvērtīga misija uz Marsu. Un tas ir tieši tas, ko GT komanda drīzumā cer izdarīt – pārbaudīt savu procesu reālistiskākā sausā Marsa klimata modelī. Ja veiksme, viņi palīdzēs Marsa maisījumā ieviest jauna veida bioloģiski audzētu raķešu degvielu.
Uzzināt vairāk:
GT — Marsa raķešu biodegvielas ražošana uz Marsa
Kruyet et al - Marsa raķešu degvielas bioražošanas projektēšana, izmantojot biotehnoloģiju iespējotu in situ resursu izmantošanas stratēģiju
Sinsinati Universitāte - Oglekļa dioksīda reaktors ražo Marsa degvielu
UT — Baktēriju izmantošana bāzes izveidošanai uz Marsa
Vadošais attēls:
Mākslinieka priekšstats par fotobioreaktoriem, kas nepieciešami raķešu degvielas ražošanai uz Marsa virsmas.
Kredīts – BOKO mobilais pētījums