AQSHlik olimlar karbonat angidridni raketa yonilg‘isi sifatida ishlatiladigan metanga aylantiruvchi yangi katalizator ishlab chiqdi. Tadqiqot natijalari ACS Catalysis ilmiy jurnalida chop etilgan.
Missisipi va Texas A&M universitetlari olimlari ishlab chiqqan texnologiya kelajakda Marsda raketa yonilg‘isi ishlab chiqarishda qo‘llanishi mumkin. Mars atmosferasining qariyb 96 foizi karbonat angidriddan iborat. Yangi texnologiya elektr energiyasi yordamida CO₂ni metanga aylantiradi.
Jarayonda maxsus mis katalizatoridan foydalaniladi. Undagi faol mis klasterlarining o‘lchami juda kichik bo‘lib, tadqiqotchilar ularni odam sochi qalinligidan taxminan 100 ming marta kichik deb ta’riflagan.
Texnologiyaning asosiy afzalligi metan ishlab chiqarish jarayonida keraksiz qo‘shimcha moddalar hosil bo‘lishini kamaytirishdir. Mavjud usullarda CO₂ metanga aylantirilganda boshqa birikmalar ham paydo bo‘ladi va ularni keyinchalik ajratib olish talab etiladi.
Yerda bunday tozalash uchun murakkab uskunalardan foydalanish mumkin. Marsda esa qo‘shimcha jihozlarni olib borish missiyani murakkablashtiradi.
“Yerda kerakli va keraksiz mahsulotlarni ajratish mumkin, ammo Marsda yakuniy mahsulot raketa yonilg‘isi uchun talab qilinadigan tozalikka yaqin bo‘lishi kerak”, — deydi tadqiqot mualliflaridan biri Ahmad Badreldin.
Tajribalarda eng samarali katalizator elektr energiyasining metan hosil qilishga sarflangan ulushini 53 foizgacha yetkazgan. CO₂dan hosil bo‘ladigan boshqa uglerodli mahsulotlarning umumiy ulushi esa 4 foizdan kam bo‘lgan. Xususan, uglerod oksidi 0,5 foiz, etilen esa 2,8 foizni tashkil etgan.
Nega Marsda yonilg‘i ishlab chiqarish kerak?
Marsga odam yuborishdagi asosiy muammolardan biri ekipajni Yerga qaytarish uchun zarur yonilg‘ini yetkazib berishdir. Uni Yerdan olib ketish kosmik kemaning massasini sezilarli oshiradi.
“Yerdan kerak bo‘lgan hamma narsani olib borib bo‘lmaydi. Har bir qo‘shimcha kilogramm uchirish xarajatlari va murakkabligini keskin oshiradi. Shu sababli olimlar uzoq kosmik missiyalarda yonilg‘i va boshqa resurslarni boriladigan sayyoraning o‘zida ishlab chiqarish usullarini qidirmoqda”, — deydi Badreldin.
Bu yondashuv ISRU — joyidagi resurslardan foydalanish deb ataladi. Metanning afzalliklaridan biri uni raketa yonilg‘isi sifatida ishlatish mumkinligidir. Ilmiy maqolada ham metan Mars kabi sayyoralarda mahalliy resurslardan olinishi mumkin bo‘lgan strategik yonilg‘i sifatida ko‘rsatilgan.
Biroq hozircha texnologiya Marsda sinovdan o‘tkazilmagan. Tadqiqot laboratoriyada CO₂ bilan olib borilgan va uni haqiqiy Mars sharoitiga moslashtirish uchun qo‘shimcha tajribalar zarur. Olimlar katalizator samaradorligi, metan hosil qilish darajasi va uning uzoq muddat ishlash qobiliyatini oshirish ustida ishlashni rejalashtirgan.
Marsda kislorod ham ishlab chiqarilgan
Mars atmosferasidan kelajakdagi ekspeditsiyalar uchun resurs olishga qaratilgan boshqa texnologiyalar ham mavjud.
2023-yilda NASAning Perseverance marsoxodiga o‘rnatilgan MOXIE qurilmasi Mars atmosferasidagi karbonat angidriddan kislorod ishlab chiqarish tajribasini muvaffaqiyatli yakunlagan. Qurilma 16 marta ishga tushirilib, jami 122 gramm kislorod hosil qilgan. Eng yuqori ko‘rsatkich soatiga 12 grammni tashkil etgan, olingan kislorodning tozaligi esa kamida 98 foiz bo‘lgan.
NASA bunday texnologiyaning kattaroq versiyalari kelajakda astronavtlarni nafas olish uchun kislorod bilan ta’minlash bilan birga, raketa yonilg‘isi uchun oksidlovchi modda ishlab chiqarishda ham qo‘llanishi mumkinligini bildirgan.