oamenii de știință au găsit un nou mod în care viitorii exploratori de pe Marte ar putea genera propriul oxigen.

Marte este un drum lung de pământ, astfel încât a fi capabil să creeze aer respirabil la fața locului ar economisi bani și efort în a fi nevoie să transportăm oxigen tot drumul de pe propria noastră planetă.

o echipă de cercetare a descoperit această nouă reacție generatoare de oxigen prin studierea cometelor. Majoritatea acestor mici lumi înghețate își au originea într-o zonă îndepărtată a sistemului solar cunoscută sub numele de norul Oort, mult dincolo de orbita lui Neptun. Dacă orbita unei comete o apropie de soare, căldura începe să împingă gheața cometară în spațiu. Această reacție produce cozi lungi care se pot întinde pe mii de kilometri.7 Cele mai mari mistere ale planetei Marte o echipă de cercetători de la California Institute of Technology (Caltech) din Pasadena a găsit o nouă modalitate de a explica modul în care cometele generează oxigen molecular, cei doi atomi de oxigen care se reunesc pentru a forma aer respirabil.

o metodă deja cunoscută este prin energia cinetică. O cometă sublimantă este un mediu aglomerat, unde vântul solar (fluxul constant de particule emanate de soare) poate împinge moleculele de apă plutitoare în suprafața cometei cu viteză mare. Dacă există compuși care conțin oxigen la suprafață, moleculele de apă careening pot rupe atomii de oxigen și pot produce oxigen molecular.

oxigenul Molecular poate fi produs și prin reacții cu dioxid de carbon, a constatat echipa. (Dioxidul de Carbon conține un singur atom de carbon și doi atomi de oxigen.) Fostul coleg postdoctoral Caltech Yunxi Yao și actualul profesor de inginerie chimică Caltech Konstantinos Giapis au simulat această reacție prin prăbușirea dioxidului de carbon în folia de aur. Deoarece folia de aur nu poate fi oxidată, de la sine nu ar trebui să producă oxigen molecular. Dar când dioxidul de carbon intră în folie la viteză mare, suprafața de aur emite oxigen molecular.

„aceasta a însemnat că ambii atomi de oxigen provin din aceeași moleculă de CO2, împărțindu-l efectiv într-o manieră extraordinară”, au spus reprezentanții Caltech într-o declarație.pentru a înțelege mai bine modul în care dioxidul de carbon se poate descompune în oxigen molecular, profesorul de chimie Caltech Tom Miller și colegul postdoctoral Philip Șușkov au creat o simulare pe calculator.

o provocare în modelarea reacției este că moleculele care reacționează sunt foarte „excitate”, ceea ce înseamnă că vibrează și se rotesc într-un mod complex, au spus cercetătorii.”în general, moleculele excitate pot duce la o chimie neobișnuită, așa că am început cu asta”, a spus Miller în declarație. „Dar, spre surprinderea noastră, starea excitată nu a creat oxigen molecular. În schimb, molecula s-a descompus în alte produse.mai degrabă, oamenii de știință au descoperit că moleculele de dioxid de carbon extrem de „îndoite” — cele cu o geometrie neobișnuită — pot fi create fără a excita dioxidul de carbon. Aceasta, la rândul său, ar produce oxigen.când Yao și Giapis au distrus moleculele de dioxid de carbon în folie de aur, au încărcat electric moleculele individuale de dioxid de carbon și apoi le-au accelerat folosind un câmp electric. Cu toate acestea, Giapis a spus că reacția ar putea avea loc și la o viteză mai mică, ceea ce ar putea explica de ce există o cantitate de oxigen care plutește în atmosfera marțiană.

„ai putea arunca o piatră cu o viteză suficientă la un CO2 și să obții același lucru”, a spus el în declarație. „Ar trebui să călătorească la fel de repede cum o cometă sau un asteroid călătorește prin spațiu.”

înrudite: Înainte, oamenii de știință credeau că mica concentrație de oxigen atmosferic a planetei Marte este probabil generată după ce lumina ultravioletă de la soare lovește moleculele de dioxid de carbon din aerul Planetei Roșii. Giapis teoretizează, totuși, că oxigenul marțian ar putea fi generat și atunci când particulele de praf, accelerate la viteză mare în atmosferă, se prăbușesc în molecule de dioxid de carbon.reactorul folosit de Giapis are un randament foarte scăzut, generând doar una sau două molecule de oxigen pentru fiecare 100 de molecule de dioxid de carbon care trec prin accelerator. Giapis a spus, totuși, că poate reactorul său ar putea fi modificat într-o zi pentru a crea aer respirabil pentru astronauții de pe Marte. Și pe Pământ, reactorul poate fi util pentru a scoate dioxidul de carbon (care este, de asemenea, un gaz puternic cu efect de seră și principalul motor al încălzirii globale) din atmosferă și a-l transforma în oxigen.

„este un dispozitiv final? Nu. Este un dispozitiv care poate rezolva problema cu Marte? Nu”, a spus el. „Dar este un dispozitiv care poate face ceva foarte greu. Facem niște lucruri nebunești cu acest reactor.”

o lucrare bazată pe cercetare, condusă de Yao, a fost publicată săptămâna trecută în revista Nature Communications.

apropo, NASA este pe cale să dea tehnologiei generatoare de oxigen un test pe Marte. Un demonstrator tehnologic numit MOXIE (Mars Oxygen in situ resource utilization Experiment) va zbura la bordul roverului Mars 2020 al agenției, care este programat să se lanseze vara viitoare și să aterizeze pe Planeta Roșie în februarie 2021. MOXIE va împărți dioxidul de carbon atmosferic electrochimic, iar NASA dorește să vadă dacă metoda ar putea fi extinsă pentru a ajuta oamenii de pe Planeta Roșie.

• Marte mituri& concepții greșite: Test
• o misiune Marte cu echipaj: cum ar putea face NASA
• NASA Mars Rover 2020 misiune în imagini (Galerie)

urmați Elizabeth Howell pe Twitter @howellspace. Urmați-ne pe Twitter @Spacedotcom și pe Facebook.