هناك أنواع عديدة من وقود الصواريخ. بعضها مفيد أكثر على كوكب معين. وبعضها يمكن أن تصنعه البكتيريا. فريق من جورجيا تك وجد وقودًا صاروخيًا بمزيج مثير للاهتمام من تلك الخصائص التي قد تكون نقطة محورية لاستخدام الموارد في الموقع - على المريخ.
2،3-بيوتانديول قد لا يكون اسمًا مألوفًا مثل الميثان ، والذي يشيع استخدامه كوقود للصواريخ على الأرض. يستخدم بشكل أساسي في تصنيع منتجات المطاط. لكنها تحزم لكمة كبيرة عند حرقها بالأكسجين السائل ( سمك مدخن ). ما يكفي من الضربات لتتمكن من رفع مركبة فضائية إلى مدار حول الكوكب الأحمر.
فيديو يوتا يناقش استخدام الموارد في عوالم مختلفة لإنشاء مواد قيمة.
علاوة على ذلك ، من السهل نسبيًا تصنيع 2،3-بوتانيديول. كل ما هو مطلوب هو بعض المفاعلات الحيوية وبعض ثاني أكسيد الكربون. المفاعلات الحيوية ، وهي بحجم أربعة ملاعب كرة قدم في الاقتراح الذي وصفه فريق جي تي ، لديها عملية متعددة المراحل تبدأ بالبكتيريا الزرقاء (المعروفة أيضًا باسم الطحالب). البكتيريا الزرقاء ستقوم بعملية التركيب الضوئي كجزء من دورة حياتها الطبيعية ، وتمتص ثاني أكسيد الكربون من هواء المريخ.
بعد أن تقوم الطحالب بعملها ، يتم إدخالها إلى الإنزيمات التي تفككها إلى جزيئات سكر معقدة. ثم يتم تغذية هذه السكريات لبكتيريا أخرى - بكتريا قولونية ، مفضل لطلاب علم الأحياء في كل مكان. تتغذى على سكريات البكتيريا الزرقاء الميتة ، تنتج الإشريكية القولونية 2،3-بيوتانيديول ، وهو نوع من وقود الصواريخ ، والذي يجب بعد ذلك فصله عن الحساء العام للمفاعل الحيوي.
تصور الفنان لقاعدة المريخ.
الائتمان - ناسا
في نهاية العملية ، يوجد دافع (2،3-بيوتانيديول) يمكن أن يتفاعل مع عامل مؤكسد. لحسن الحظ ، تخلق هذه العملية أيضًا أكسجينًا نقيًا كمنتج ثانوي لإحدى الخطوات. لذلك يمكن لعملية واحدة سحب ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي للمريخ وإنتاج كل من المؤكسد والوقود اللازم لوقود الصواريخ. يجب شحن وقود الصواريخ التقليدي ، مثل الميثان ، من الأرض إذا كان سيتم استخدامه في أماكن بعيدة مثل المريخ. يمكن أن تصل تكاليف هذه الشحنات إلى مليارات الدولارات لكمية وقود الصواريخ المطلوبة لإعادة سفينة محملة بالبشر في طريقها إلى المريخ.
فلماذا لم يتم تقديم 2،3-butanediol كحل لمشكلة إنشاء وقود الصواريخ الباهظة الثمن سابقًا؟ لأنها ليست جيدة بشكل خاص - على الأرض على الأقل. يمتلك المريخ بئر جاذبية أصغر بكثير ، مما يجعل من الممكن للوقود الأقل قوة خلفه إطلاق صاروخ إلى المدار بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نقص الأكسجين في الغلاف الجوي يجعل 2،3-بوتانيديول خيارًا أكثر جاذبية للوقود الدافع.
يمكن أن يغير الوقود في المدار قواعد اللعبة - كما يناقش مقطع فيديو UT هذا.
في حين أن هذا يبدو وكأنه عملية مثالية لإنشاء مورد ثمين من الهواء الرقيق على كوكب آخر ، يجب التغلب على بعض الفواق أولاً. الأول هو ما إذا كانت البكتيريا الزرقاء والإشريكية القولونية تستطيع ذلك يعيش في بيئة المريخ. يمكن أن يؤدي غلافها الجوي القاسي والحمام الإشعاعي المستمر إلى إضعاف الكائنات الحية بسرعة ، ومن المحتمل أن يكون من المكلف للغاية إحاطة مزرعة وقود الصواريخ في قبة بيئية. حتى تنجح العملية ، يجب أن تعمل هذه البكتيريا القوية في جو المريخ المفتوح.
توجد غرف محاكاة حيث يمكن القيام بهذا العمل قبل التخطيط لمهمة كاملة إلى المريخ. وهذا بالضبط ما يأمل فريق GT القيام به قريبًا - اختبار عمليتهم في نموذج أكثر واقعية لمناخ المريخ الجاف. مع الحظ ، سوف يساعدون في إدخال نوع جديد من وقود الصواريخ المزروع عضوياً إلى المزيج الموجود على المريخ.
يتعلم أكثر:
GT - صنع الوقود الحيوي لصواريخ المريخ على سطح المريخ
كرويت وآخرون - تصميم الإنتاج الحيوي للوقود الدافع للصواريخ المريخية عبر إستراتيجية استخدام الموارد في الموقع المدعومة بالتكنولوجيا الحيوية
جامعة سينسيناتي - مفاعل ثاني أكسيد الكربون يصنع وقود المريخ
يوتا - استخدام البكتيريا لبناء قاعدة على سطح المريخ
الصورة الرئيسية:
تصور الفنان للمفاعلات الحيوية الضوئية اللازمة لصنع وقود الصواريخ على سطح المريخ.
الائتمان - دراسة BOKO للجوال
