Команда ученых из Технологического института Джорджии (GT) представила концепцию, предполагающую производство ракетного топлива и кислорода из атмосферного углекислого газа прямо на Марсе, что предоставит возможность заправлять космические корабли на обратном пути к Земле.
На вторую половину десятилетия с Марса намечен запуск ракеты, которая должна отправить обратно около 500 грамм геологических образцов, собранных ровером Perseverance. Этот четырехсоткилограммовый аппарат доставит груз всего лишь на марсианскую орбиту (далее к Земле образцы будет везти другой корабль), причем из всей его массы львиная доля это ракетное топливо, необходимое для старта и полета.
Исходя из этого несложно посчитать, сколько топлива потребуется для будущих еще более амбициозных миссий на Марс и обратно, особенно если в них будут участвовать астронавты. По данным GT, для вывода на орбиту 500 кг полезного груза с экипажем марсианскому восходящему аппарату (MAV) потребуется 30 тонн метана и жидкого кислорода. Хотя на Марсе можно получить жидкий кислород, метан туда сегодня доставляется с Земли, а это означает, что изначальная полезная нагрузка стартующего с Земли космического аппарата с топливом на обратную дорогу должна составлять 500 тонн и обойдется, приблизительно, в 8 миллиардов долларов.
Чтобы сократить расходы и освободить место для чего-то более полезного, чем топливо, инженеры GT во главе с Ником Крюйером предложили использовать цианобактерии и генно-модифицированную кишечную палочку, которые обеспечат производство альтернативного топлива, известного как 2,3- бутандиол (CH3CHOH)2, применяемого для производства синтетического каучука и других полимеров. Побочным продуктом новой технологии будет кислород, которого будет не только достаточно для сжигания топлива на обратном пути, но и для использования в других целях на Марсе.
Идея заключается в том, что перед основной миссией будет отправлена серия аппаратов с разведывательными роботами. Они доставят на Марс образцы микроорганизмов и пластиковые материалы, необходимые для установки фотобиореакторов на площади в четыре футбольных поля.
В этих реакторах солнечный свет и углекислый газ из атмосферы будут поступать к цианобактериям, которые затем с помощью энзимов переработают их в сахара. Полученное сырье будет подаваться в устройство под названием E. coli для производства 2,3-бутандиола и кислорода, которые будут отделены на дальнейших этапах процесса.
Согласно расчетам ученых, этот процесс будет на 32% эффективнее завода, производящего кислород на Марсе посредством химического катализа с использованием метана, доставляемого с Земли. Но у предлагаемой технологии есть серьезный недостаток оборудование для нее будет в три раза тяжелее заводского. На следующем этапе исследователи планируют найти способ сделать оборудование меньше и легче, а биологическую сторону процесса быстрее и эффективнее.
Нам еще необходимо провести эксперименты, чтобы продемонстрировать, что цианобактерии можно выращивать в марсианских условиях, - говорит Крюйер. - Мы должны учесть разницу в солнечном спектре на Марсе как из-за расстояния до Солнца, так и из-за отсутствия атмосферной фильтрации солнечного света. Высокий уровень ультрафиолета может навредить цианобактериям.
Источник: gatech.edu
|
|
|
|
|
|
|
Группа ученых из Университета Макгилла предложила отправлять космические корабли к другим планетам с помощью лазера. Исследование жизнеспособности такой концепции проводилось по поручению НАСА. Огромный лазер, расположенный на Земле, будет нагревать водородную плазму в камере позади космического корабля, создавая тягу и доставляя его на
В гонку по созданию коммерческого транспорта для полетов в космос вступила новая компания. Американский стартап Radian Aerospace объявил о получении финансирования в размере 27,5 млн долларов для разработки одноступенчатого космического самолета Radian One, который будет взлетать и приземляться горизонтально.
Коммерческая космическая индустрия в последние годы развивается очень стремительно:
Космическая программа Китая развивается рекордными темпами, и последние несколько лет могут войти в историю, как одни из самых успешных для Пекина в 21 веке. В числе прочих достижений особо выделяется создание искусственного лунного комплекса, который имитирует условия и окружающую среду спутника, в котором
Австралийская компания Hypersonix Launch Systems планирует сделать отправку спутников в космос более дешевыми, простыми и безвредными для окружающей среды. Ее решение представляет собой пусковой комплекс с многоразовыми аппаратами, сердцем которой станет гиперзвуковой самолет Delta-Velos.
Система получила название Wirraway и предлагает два очень важных преимущества: во-первых, она относительн
Немецкий аэрокосмический стартап Klaus Space Transportation заявил об успешном испытании прототипа новой бестопливной системы возврата ракетных ступеней. Хотя компания была основана только в октябре, первый тест своей технологии, которая должна будет сделать
Космическое агентство США вместе с европейскими и канадскими коллегами осуществило запуск самого большого и дорогого телескопа за всю историю космонавтики. Запуск James Webb (Джеймс Вебб) транслировался онлайн на официальном ютуб канале N
