Марсианская вода: ресурс для колонизации.

Когда речь заходит про Марс и воду, есть хорошая и плохая новости. Хорошая: вода на Марсе есть. В чем же тогда заключается плохая новость?

На Красной планете очень холодно; вода, которая не замерзает, почти наверняка насыщена солью из марсианской почвы, что и снижает ее температуру замерзания.

Соленую воду нельзя пить, а обычный метод ее разложения на кислород для дыхания и водород для топлива с помощью электричества (электролиза) требует удаления соли. Последнее же — громоздкое, дорогостоящее занятие в жесткой, опасной среде.

Если бы кислород и водород можно было вытеснить напрямую, то процесс электролиза солевого раствора был бы гораздо менее сложным и дорогостоящим.

Инженеры школы МакКелви при Вашингтонском университете в Сент-Луисе разработали систему, которая выполняет именно эту задачу. Их исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Группа исследователей, возглавляемая Виджеем Рамани, протестировала свою систему электролиза солевого раствора не только в типичных наземных условиях; система была проверена в условиях, имитирующих марсианскую атмосферу при температуре -36 C.

«Наш марсианский соляной электролизер радикально меняет логистический расчет миссий на Марс и за его пределы», — сказал Рамани. «Эта технология в равной степени полезна и на Земле, где она открывает океаны в качестве жизнеспособного источника кислорода и топлива».

Летом 2008 года НАСА «прикоснулась и попробовала» марсианскую воду, а именно — пары от талого льда. С тех пор Европейским космическим агентством было обнаружено несколько подземных водоемов с водой, которые остаются в жидком состоянии благодаря присутствию перхлорат-магниевой соли.

Чтобы жить на Марсе – даже временно, не говоря уже о возвращении на Землю, астронавтам необходимо будет производить непосредственно на Красной планете некоторые предметы первой необходимости, в том числе воду и топливо. В настоящее время марсоход НАСА «Персеверанс» направляется на Марс с приборами для высокотемпературного электролиза. Однако Марсианский эксперимент по созданию кислорода на месте (MOXIE) будет производить кислород только из углекислого газа в воздухе.

Система, разработанная в лаборатории Рамани, может производить кислорода в 25 раз больше, чем MOXIE, при той же мощности. Она также выделяет водород, который может быть использован в качестве топлива для возвращения астронавтов домой.

«Наш новый соляной электролизер включает в себя пирохлоровый анод с рутенатом свинца, разработанный нашей командой, в сочетании с платиновым катодом на углероде», — сказал Рамани. «Эти тщательно разработанные компоненты в сочетании с оптимальным использованием традиционных принципов электрохимической инженерии позволили получить такие высокие эксплуатационные характеристики».

Тщательная конструкция и уникальный анод позволяют системе функционировать без необходимости нагревания или очистки воды.

«Растворенная в марсианской воде примесь – перхлорат — предотвращает замерзание воды, — сказал он, — а также улучшает характеристики электролизной системы за счет снижения электрического сопротивления».

Обычно в электролизерах для воды используется высокоочищенная дистиллированная вода, что увеличивает стоимость системы. Система, которая может работать с неочищенной или, тем более, соленой водой, может значительно повысить экономическую ценность электролизеров для воды повсюду — даже здесь, на Земле.

«Демонстрируя эти электролизеры в сложных марсианских условиях, мы намерены также развернуть их в гораздо более мягких условиях на Земле, чтобы использовать солоноватые или соленые водные ресурсы для производства водорода и кислорода», — сказал Пралай Гейен, научный сотрудник группы Рамани, занимающейся исследованиями после защиты докторской диссертации.

Такие решения могут быть полезны в оборонной сфере, например, для производства кислорода на подводных лодках». Он также мог бы обеспечивать кислородом тех, кто занимается исследованием неизведанных объектов ближе к дому — в глубоком море.

Итак, на Марсе есть вода. Но скоро мы от нее избавимся, разложив на водород и кислород.  

Однажды, на марсе поселятся астронавты. Потом, возможно, колонисты – и для них эта планета станет новым домом. Кстати, о домах: чтоб вы знали, существует целая доменная зона .house, в которой можно быстро и без трудностей зарегистрироваться.