Existuje mnoho druhů raketového paliva. Některé jsou užitečnější na konkrétní planetě. A některé mohou být vytvořeny bakteriemi. Tým z Georgia Tech našel raketové palivo se zajímavou kombinací těchto vlastností, které by mohly být ústředním bodem využití zdrojů in-situ – na Marsu.
2,3-butandiol nemusí to být jméno domácnosti jako metan , který se na Zemi běžně používá jako raketové palivo. Používá se především při výrobě pryžových výrobků. Ale při spalování kapalným kyslíkem to dá docela ránu ( LOX ). Dost na to, aby bylo možné zvednout vesmírnou loď na oběžnou dráhu na Rudé planetě.
Video UT diskutující o využití zdrojů v různých světech k vytvoření cenných materiálů.
A co víc, 2,3-butandiol se poměrně snadno syntetizuje. Vše, co je potřeba, jsou nějaké bioreaktory a trochu CO2. Bioreaktory, které mají v návrhu popsaném týmem GT velikost čtyř fotbalových hřišť, provádějí vícestupňový proces, který začíná sinicemi (také známými jako řasy). Sinice by fotosyntetizovaly jako součást svého přirozeného životního cyklu a absorbovaly CO2 z marťanského vzduchu.
Poté, co řasa vykoná svou práci, dostane se k enzymům, které ji rozloží na složité molekuly cukru. Tyto cukry jsou pak přiváděny do dalších bakterií – E-coli , oblíbená mezi studenty biologie všude. E. coli, pochutnávající si na cukrech mrtvých sinic, produkuje 2,3-butandiol, druh raketového paliva, které se pak musí oddělit od běžné polévky bioreaktoru.
Umělcovo pojetí marťanské základny.
Kredit - NASA
Na konci procesu je hnací látka (2,3-butandiol), která může reagovat s oxidačním činidlem. Naštěstí tento proces také vytváří čistý kyslík jako vedlejší produkt jednoho z kroků. Takže jediný proces může vytáhnout CO2 z atmosféry Marsu a vyrobit okysličovadlo i pohonnou látku potřebné pro raketové palivo. Tradiční raketová pohonná hmota, jako je metan, musí být odeslána ze Země, pokud má být použita ve vzdálených oblastech, jako je Mars. Náklady na tyto zásilky by mohly dosáhnout miliard dolarů za množství raketového paliva potřebného k vyzvednutí lidmi naložené lodi zpět na cestu na Mars.
Proč tedy nebyl 2,3-butandiol nabídnut jako řešení tohoto drahého problému výroby raketového paliva dříve? Protože to není nijak zvlášť dobré – alespoň na Zemi. Mars má mnohem menší gravitační vrt, což umožňuje palivům s menším výkonem za sebou efektivně vypustit raketu na oběžnou dráhu. Navíc nedostatek kyslíku v atmosféře dělá z 2,3-butandiolu mnohem atraktivnější volbu pro pohonnou látku.
Tankování na oběžné dráze by mohlo změnit hru – jak pojednává toto video UT.
I když to zní jako idealizovaný proces vytváření cenného zdroje doslova z ničeho na jiné planetě, nejprve je třeba překonat některé škytavky. První je, zda mohou sinice a E. coli žít v prostředí Marsu. Jeho drsná atmosféra a neustálá radiační lázeň mohou rychle oslabit živé organismy a bylo by pravděpodobně neúměrně drahé uzavřít farmu s raketovým palivem v ekologické kopuli. Aby tento proces fungoval, tyto odolné bakterie budou muset fungovat v otevřené marťanské atmosféře.
Existují simulační komory, kde by tato práce mohla být provedena předtím, než by byla naplánována plnohodnotná mise na Mars. A to je přesně to, co tým GT doufá, že brzy udělá – otestuje svůj proces v realističtějším modelu suchého marťanského klimatu. S trochou štěstí pomohou zavést na Marsu nový druh organicky pěstovaného raketového paliva.
Další informace:
GT – Výroba marťanského raketového biopaliva na Marsu
Kruyet a spol. Navrhování bioprodukce marťanského raketového pohonu prostřednictvím strategie využití zdrojů in situ s podporou biotechnologií
Univerzita v Cincinatti – Reaktor na oxid uhličitý vyrábí marťanské palivo
UT - Použití bakterií k vybudování základny na Marsu
Hlavní obrázek:
Umělcova koncepce fotobioreaktorů potřebných k výrobě raketového paliva na povrchu Marsu.
Zápočet – mobilní studium BOKO
