Wissenschaftler wollen Sauerstoff aus dem Marsboden farmen

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Von den vielen Gefahren, denen zukünftige menschliche Entdecker auf dem Mars ausgesetzt sein werden, sind die giftigen Chemikalien, die im Marsboden oder Regolith existieren, eine der lästigsten. Aber diese Chemikalien sind nicht nur ein Hindernis für die Exploration – sie könnten auch der Schlüssel zur Produktion von nutzbarem Sauerstoff auf einem Planeten sein, auf dem der Großteil der Atmosphäre aus Kohlendioxid besteht.

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) entwickelt ein Gerät, das Chemikalien, sogenannte reaktive Sauerstoffspezies, erkennen kann. Diese stammen aus Quellen wie Perchloraten, den auf der Marsoberfläche gefundenen Salzen, die bekanntermaßen Schilddrüsenprobleme und andere Gesundheitsprobleme beim Menschen verursachen. Es gibt zwei wichtige Gründe, solche Chemikalien zu entdecken: Erstens, um sicherzustellen, dass Forscher nicht mit ihnen in Kontakt kommen, und zweitens, um sicherzustellen, dass der Sauerstoff, den sie abgeben können, nicht mit einem Lebenszeichen verwechselt wird.

Die "Kimberley" Formation auf dem Mars, aufgenommen vom NASA-Rover Curiosity.  Die Schichten im Vordergrund fallen zum Fuß des Mount Sharp im Hintergrund hin ab.
Ein Blick von der „Kimberley“-Formation auf dem Mars, aufgenommen vom NASA-Rover Curiosity. Die Schichten im Vordergrund fallen zum Fuß des Mount Sharp hin ab, was auf einen Wasserfluss in Richtung eines Beckens hindeutet, das existierte, bevor sich der größte Teil des Berges bildete. NASA/JPL-Caltech/MSSS

Eine solche Erfassungsvorrichtung könnte jedoch auch andere nützliche Anwendungen haben. „Der aufregende Aspekt ist, dass diese Technik für mehr als nur den Superoxid-Nachweis verwendet werden kann“, erklärte ESA-Material- und Verfahrensingenieurin Malgorzata Holynska in einer Erklärung. „Das Projekt, das durch das Technology Development Element der ESA unterstützt wird, wird den anfänglichen Entwurf einer Reaktorvorrichtung im großen Maßstab umfassen, um periodisch Sauerstoff aus dem Boden zu extrahieren, was wir ‚Sauerstofffarmen’ nennen. Durch die UV-Strahlung der Sonne wird ihr Sauerstoffvorrat dann innerhalb weniger Stunden wieder aufgefüllt. Die Schätzung ist, dass eine Fläche von 1,2 Hektar (3 Acre) genug Sauerstoff liefern würde, um einen einzigen Astronauten am Leben zu erhalten.“

Es ist jedoch schwierig, diese sich entwickelnde Technologie zu testen. Es gibt Simulanten des Marsbodens, die für Forschungszwecke geschaffen wurden, basierend auf dem, was wir über die Zusammensetzung des dortigen Regoliths wissen. Aus Sicherheitsgründen werden diesen Simulanzien jedoch die gefährlichen Chemikalien entfernt, und diese sind für die Prüfung von entscheidender Bedeutung. Also erstellt das Team seinen eigenen Regolith-Simulanten und verwendet Proben von Mars- und Mondmeteoriten. Das Team sagt, es plane, sich bei der NASA zu bewerben, um zu sehen, ob sie auch echte Mondproben von den Apollo-Missionen zum Testen bekommen können.

„Das Ziel ist, dass der Prospektionsdetektor kleiner als ein Taschenbuch ist“, sagte Dr. Ioannis Markopoulos, Leiter des Unternehmens 01 Mechatronics Company, das die Herstellung eines Prototyp-Detektors plant. „Es ist wahrscheinlich, dass Astronauten es für die gesamte Spanne jeder Mission zum Mond und Mars nützlich finden würden.“

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