ناسا تريد صنع وقود الصواريخ من التربة المريخية

ريان ويتوام

تقوم Humanity ببناء صواريخ قوية مثل SpaceX BFR و NASA Space Launch System التي يمكنها حمل حمولة بعيدة عن الأرض. ومع ذلك ، فإن القيام برحلة العودة يعني أنه يجب عليك دفع الكثير من الوقود معك. سيتم مساعدة الجهود المبذولة لإرسال البشر إلى المريخ في العقود المقبلة إذا أمكننا صنع الوقود على الكوكب الأحمر. قد يكون هذا أكثر جدوى مما كنا نظن. أوضح كورت لوتشت ، قائد فريق ناسا ، كيف يمكن للوكالة استخدام تربة المريخ لجعل رواد الفضاء بحاجة إلى العودة إلى الوطن بعد المهمة.

وفقًا لـ Leucht ، من الأفضل عمل ما تستطيع في الوجهة بسبب الحقائق التي لا مفر منها للفيزياء. "نسبة التروس" للمريخ هي 226: 1 ، مما يعني أن كل كيلوغرام من المواد التي ترسلها يتطلب صاروخًا لحرق 225 كجم من الوقود. هذا صحيح بالنسبة لأي مادة - الماء والغذاء والمعدات العلمية والأفراد وحتى احتياطي الوقود لرحلة العودة. نظرًا لأن الحمولات باهظة الثمن ، فمن المنطقي إنتاج كل ما تستطيع على المريخ. هذا هو المعروف باسم استخدام الموارد في الموقع (ISRU).

إذا كنت مصممة على إنتاج الوقود على المريخ ، فستحتاج إلى العثور على مصدر للمياه. تحتوي جزيئات الماء على الهيدروجين والأكسجين ، والتي يمكنك تقسيمها لإنتاج الوقود. لن تصادف قطعًا كبيرة من الجليد المائي على سطح المريخ (الأقطاب غالبًا ما تكون من ثاني أكسيد الكربون) ، لكن التربة قد تحتوي على أكثر من كافية. تحت الطبقة السطحية المتربة ، يوجد لدى العديد من مناطق المريخ رواسب كبيرة من الماء. ويشير Leucht إلى أن الكثبان الرملية الجبسية في خطوط العرض الأدنى تبلغ حوالي 8 في المائة ماء.

ناسا تصف عملية صنع الوقود من قاعدة المريخ بأنها "الغبار إلى الدفع" ، وتعمل على الروبوتات التي يمكن أن تفعل كل الأحمال الثقيلة قبل أن يهبط البشر حتى على المريخ. يستخدم روبوت عمليات Regolith Advanced Surface Systems (RASSOR) طبلين متعارضين مع مغارف حفر متعددة لتجميع المواد أثناء دفع العجلات الروبوت للأمام ببطء. صممت ناسا RASSOR للعمل في بيئة منخفضة الثقل - تدور الأسطوانات في الاتجاه المعاكس لإلغاء معظم قوة الحفر.

جمع regolith هو مجرد بداية. تخطط ناسا لبناء مصفاة كيميائية مستقلة يمكنها معالجة التربة لاستخراج المياه وتقسيمها باستخدام محلل كهربائي إلى هيدروجين وأكسجين. الأكسجين مفيد للتنفس البشري بالإضافة إلى وقود الصواريخ. في كلتا الحالتين ، يمكن تخزينها في شكل سائل. من الصعب تخزين الهيدروجين السائل ، لكن ناسا تخطط لتحويله إلى ميثان سائل حتى يتم الاحتياج إليه. جو المريخ هو في معظمه ثاني أكسيد الكربون ، والذي يجب أن يكون مصدرًا جيدًا للكربون الضروري.

أظهرت ناسا عدة أجزاء من هذا النظام على الأرض باستخدام محاكاة المريخ. وتقدر الوكالة أن نظام الغبار إلى الدفع سوف يحتاج إلى إنتاج سبعة أطنان مترية من الميثان السائل وحوالي 22 طنًا متريًا من الأكسجين السائل في 16 شهرًا لتكون قابلة للحياة. لا يزال يتعين على العلماء تحديد أفضل مناطق الهبوط وصقل الآلية لمعرفة ما إذا كان من الممكن تحقيق هذه الأهداف باستخدام التكنولوجيا الحالية ، ولكن ISRU هي المكان الذي يسير فيه استكشاف كوكب ناسا.

اقرأ الآن: الجامعة تقوم بتطوير التربة المريخية المحاكاة ، وتبيعها مقابل 20 دولارًا للكيلوغرام ، وتقول ناسا: إن عملية إعادة تشكيل المريخ مستحيلة حاليًا ، وقد جاء معظم غبار المريخ على الأرجح من تكوين جيولوجي واحد

نُشر في الأصل على www.extremetech.com في 1 نوفمبر 2018.