forskere har fundet en ny måde, hvorpå fremtidige Mars-opdagelsesrejsende potentielt kan generere deres eget ilt.

Mars er langt fra jorden, så at kunne skabe åndbar luft på stedet ville spare penge og kræfter i at skulle trække ilt hele vejen fra vores egen planet.

et forskerteam opdagede denne nye iltgenererende reaktion ved at studere kometer. De fleste af disse små iskolde verdener stammer fra et fjernt område af solsystemet kendt som Oort Cloud, langt ud over Neptuns bane. Hvis en komets bane bringer den tæt på solen, begynder varmen at skubbe kometis ud i rummet. Denne reaktion producerer lange haler, der kan strække sig i tusinder af miles.

relateret: 7 største mysterier af Mars

et team af forskere fra California Institute of Technology (Caltech) i Pasadena fandt en ny måde at forklare, hvordan kometer genererer molekylært ilt, de to atomer af ilt, der kommer sammen for at danne åndbar luft.

en allerede kendt metode er gennem kinetisk energi. En sublimerende komet er et travlt miljø, hvor solvinden (den konstante strøm af partikler, der stammer fra solen) kan skubbe flydende vandmolekyler ind i kometens overflade med høj hastighed. Hvis der er iltholdige forbindelser på overfladen, kan pleje vandmolekyler rive iltatomer af og producere molekylært ilt.

molekylært ilt kan også produceres gennem kulstofreaktioner, fandt holdet. (Kulsyre indeholder et enkelt carbonatom og to iltatomer. Tidligere Caltech postdoc og nuværende Caltech chemical engineering professor Konstantinos Giapis simulerede denne reaktion ved at nedbryde kulsyre i guldfolie. Da guldfolie ikke kan iltes, bør den i sig selv ikke producere noget molekylært ilt. Men når kulsyre passer ind i folien med høj hastighed, udsender guldoverfladen molekylært ilt.

“dette betød, at begge iltatomer kommer fra det samme CO2-molekyle og effektivt opdeler det på en ekstraordinær måde,” sagde Caltech-repræsentanter i en erklæring.

For bedre at forstå, hvordan kulsyre kan nedbrydes til molekylært ilt, skabte Caltech chemistry professor Tom Miller og postdoc Philip Shushkov en computersimulering.

en udfordring ved modellering af reaktionen er, at de reagerende molekyler er meget “spændte”, hvilket betyder at de vibrerer og roterer på en kompleks måde, sagde forskerne.”generelt kan ophidsede molekyler føre til usædvanlig kemi, så vi startede med det,” sagde Miller i erklæringen. “Men til vores overraskelse skabte den ophidsede tilstand ikke molekylært ilt. I stedet nedbrydes molekylet til andre produkter.”

snarere opdagede forskerne, at ekstremt” bøjede ” kulstofmolekyler — dem med en usædvanlig geometri — kan oprettes uden at spænde kulsyre. Dette vil igen producere ilt.

da Yao og Giapis smadrede kulsyre-molekylerne i guldfolie, ladede de de enkelte kulsyre-molekyler elektrisk og accelererede dem derefter ved hjælp af et elektrisk felt. Giapis sagde imidlertid, at reaktionen også kunne finde sted med en langsommere hastighed, hvilket kunne forklare, hvorfor der er noget ilt, der flyder højt i den martiske atmosfære. “du kunne kaste en sten med tilstrækkelig hastighed på noget CO2 og opnå det samme,” sagde han i erklæringen. “Det ville være nødvendigt at rejse så hurtigt som en komet eller asteroide rejser gennem rummet.”

relateret: Hvordan at leve på Mars kunne udfordre kolonister

før troede forskere, at Mars’ lille koncentration af atmosfærisk ilt sandsynligvis genereres, efter at ultraviolet lys fra solen rammer kulsyre molekyler i den røde planets luft. Giapis teoretiserer imidlertid, at Mars-ilt også kunne genereres, når støvpartikler, der accelereres til høj hastighed i atmosfæren, styrter ned i molekyler af kulsyre.

den anvendte reaktor Giapis er meget lavt udbytte og genererer kun et eller to iltmolekyler for hver 100 kulsyre molekyler, der plejer gennem acceleratoren. Giapis sagde dog, at hans reaktor måske kunne ændres en dag for at skabe åndbar luft til astronauter på Mars. Og på jorden kan reaktoren være nyttig til at trække kulsyre (som også er en potent drivhusgas og den vigtigste drivkraft for global opvarmning) ud af atmosfæren og omdanne den til ilt.

“er det en endelig enhed? Ingen. Er det en enhed, der kan løse problemet med Mars? Nej, ” sagde han. “Men det er en enhed, der kan gøre noget, der er meget svært. Vi gør nogle skøre ting med denne reaktor.”

et papir baseret på forskningen, ledet af Yao, blev offentliggjort i sidste uge i tidsskriftet Nature Communications.

forresten er NASA ved at give iltgenererende teknologi en testkørsel på Mars. En teknologidemonstrator kaldet Mars ilt in situ ressourceudnyttelseseksperiment) vil flyve ombord på agenturets 2020 Mars rover, som planlægges lanceret næste sommer og lander på den røde Planet i Februar 2021. NASA ønsker at se, om metoden kan skaleres op for at hjælpe med at støtte mennesker på Den Røde Planet.Mars myter &misforståelser: spørgsmål

Følg Elisabeth på kvidre @hvordanellspace. Følg os på kvidre @Spacedotcom og på Facebook.