Хімікі прапанавалі незвычайны спосаб атрымання паліва на Марсе

Можна абысціся без нафтавых вышак.

Новае даследаванне падрабязна апісвае біялагічнае развязанне для вытворчасці ракетнага паліва на Марсе, але неабходна пераадолець значныя перашкоды, каб гэтая ідэя зарабіла, піша «Новое время».

Для вытворчасці неабходнага паліва спатрэбіцца вялікая колькасць метану і вадкага азоту, стварыць якія могуць дапамагчы бактэрыі, упэўненыя хімікі з ЗША.

Новае даследаванне, апублікаванае ў Nature Communications, ацэньвае кошт дастаўкі 30 тон метану і вадкага кіслароду на Марс на $8 млрд за адзін запуск. Пры фінансавай падтрымцы праграмы NASA Innovative Advanced Concepts аўтары новага артыкула прапанавалі зусім іншае развязанне, у якім ключавыя інгрэдыенты, неабходныя для вытворчасці аэразольнага газу, могуць быць атрыманыя непасрэдна на Чырвонай планеце.

Гэтыя інгрэдыенты ўключаюць вуглякіслы газ, замарожаную ваду і сонечнае святло. Цыянабактэрыі, таксама вядомыя як сіне-зялёнае багавінне, і біяінжынерны штам бактэрый E. coli будуць дастаўленыя на Марс з Зямлі разам з матэрыяламі, неабходнымі для стварэння вялікай колькасці фотабіярэактараў. Нік Круер, першы аўтар новага даследавання і даследчык са Школы хімічнай і біямалекулярнай інжынерыі Тэхналагічнага інстытута Джорджыі, і ягоныя калегі абмалявалі вытворчую стратэгію, у якой цыянабактэрыі вырабляюць цукры, якія E. coli затым ператвараюць у паліва.

Названае 2,3-бутандыёлам, гэтае не самае высокаэнэргетычнае паліва, але ва ўмовах адносна нізкай гравітацыі на Марсе гэтае ракетнае паліва выканае сваю працу, сцвярджаюць даследнікі. У якасці злучэння 2,3-бутандыёл ужо добра вядомы, бо ён выкарыстоўваецца ў вытворчасці каўчуку, але дагэтуль навукоўцы ніколі не думалі выкарыстоўваць яго ў якасці паліва.

«Ключавая выснова з гэтага артыкула палягае ў тым, што больш шырокі спектр хімічных рэчываў можна разглядаць для выкарыстання ў якасці паліва, бо Марс мае адну траціну гравітацыі Зямлі, таму вы можаце выкарыстоўваць менш энэргаёмістае ракетнае паліва», — паведаміла Памэла Перальта-Ях’я, суаўтарка даследавання і ад'юнкт-прафесар школы хіміі і біяхіміі Тэхналагічнага інстытута Джорджыі.

Пластыкавыя матэрыялы, адпраўленыя на Марс, будуць сабраныя ў фотабіярэактар памерам з чатыры футбольныя палі. Фотасінтэз і вуглякіслы газ дазволяць цыянабактэрыям расці, а ферменты ў асобным рэактары расшчапяць мікраарганізмы на цукар. Як зазначыў Круэр у прэс-рэлізе, «біялогія асабліва добрая ў пераўтварэнні CO2 у карысныя прадукты», што робіць яе «прыдатнай для стварэння ракетнага паліва».

Біявытворчасць марсіянскага ракетнага паліва запатрабуе на 32% менш энэргіі, чым прапанаванае NASA хімічнае развязанне, гэта значыць, план дастаўкі вялікай колькасці метану на Марс. Акрамя таго, гэты працэс вырабіў бы 44 тоны залішняга чыстага кіслароду, які спатрэбіўся б астранаўтам.

Суаўтар даследавання Мэцью Рэалф сказаў, што камандзе трэба будзе правесці эксперыменты, каб паказаць, што цыянабактэрыі сапраўды можна вырошчваць на Марсе. Камандзе неабходна «ўлічваць розніцу ў сонечным спектры на Марсе як праз адлегласць ад Сонца, так і праз адсутнасць атмасфернага фільтравання сонечнага святла».

Цяперашнія рэкамендацыі NASA для абароны планет проста забараняюць адпраўку мікробаў на паверхню іншай планеты, але, як патлумачыла Перальта-Ях'я, «ужыванне біятэхналогіі на Марсе можа даць відавочныя перавагі ў параўнанні з хімічнымі працэсамі».

Каб гарантаваць бяспеку свайго развязання, каманда распрацавала і пратэставала шэраг стратэгій стрымлівання, такіх як фізічныя бар'еры, аварыйныя выключальнікі і лініі мікробаў, якія не змогуць выжыць за межамі рэактара.