Een internationaal team van onderzoekers kwam met een op plasma gebaseerde manier om zuurstof te produceren en te scheiden in de omgeving van Mars. Het is een aanvullende benadering van NASA's Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, en het kan een hoge molecuulproductie opleveren per kilogram instrumentatie die de ruimte in wordt gestuurd.

Een dergelijk systeem zou een cruciale rol kunnen spelen bij de ontwikkeling van levensondersteunende systemen op Mars en de grondstoffen en basischemicaliën die nodig zijn voor de verwerking van brandstoffen, bouwmaterialen en meststoffen.

In het Journal of Applied Physics , presenteerde het team van de Universiteit van Lissabon, het Massachusetts Institute of Technology, de Sorbonne University, de Technische Universiteit Eindhoven en het Dutch Institute for Fundamental Energy Research een methode voor het benutten en verwerken van lokale hulpbronnen om producten op Mars te genereren. De natuurlijke omstandigheden op de rode planeet zijn bijna ideaal voor in-situ gebruik van hulpbronnen door plasma's, aangezien de atmosfeer voornamelijk wordt gevormd door koolstofdioxide dat kan worden gesplitst om zuurstof te produceren en de druk is gunstig voor plasma-ontsteking.

Twee grote hindernissen staan ​​de productie van zuurstof op Mars in de weg.

"Ten eerste de ontleding van koolstofdioxidemoleculen om zuurstof te extraheren. Het is een heel moeilijk molecuul om te breken", zegt auteur Vasco Guerra van de Universiteit van Lissabon. "Ten tweede de scheiding van de geproduceerde zuurstof uit een gasmengsel dat bijvoorbeeld ook kooldioxide en koolmonoxide bevat. We bekijken deze twee stappen op een holistische manier om beide uitdagingen tegelijkertijd op te lossen. Dit is waar plasma's kunnen helpen."

Plasma is de vierde natuurlijke staat van materie en bevat vrij geladen deeltjes, zoals elektronen en ionen. Elektronen zijn licht en worden gemakkelijk versneld tot zeer hoge energieën met elektrische velden.

"Wanneer kogelachtige elektronen botsen met een koolstofdioxidemolecuul, kunnen ze het direct ontleden of energie overdragen om het te laten trillen," zei Guerra. "Deze energie kan voor een groot deel worden gekanaliseerd in de afbraak van kooldioxide. Samen met onze collega's in Frankrijk en Nederland hebben we experimenteel de geldigheid van deze theorieën aangetoond. Bovendien is de warmte die in het plasma wordt gegenereerd ook gunstig voor de scheiding zuurstof."

Zuurstof is de sleutel tot het creëren van een ademende omgeving, evenals het startpunt voor de productie van brandstoffen en meststoffen voor de toekomstige landbouw op Mars. Lokale productie van brandstoffen zal belangrijk zijn voor toekomstige missies. Ze zijn allemaal essentieel voor toekomstige menselijke nederzettingen op Mars.

Door kooldioxidemoleculen te dissociëren om groene brandstoffen te produceren en chemicaliën te recyclen, kan de plasmatechnologie ook helpen bij het aanpakken van klimaatverandering op aarde. + Verder verkennen

Een missie naar Mars kan zijn eigen zuurstof maken via plasmatechnologie