اسباب‌کشی بشر به مریخ!

فضانوردان برای زندگی بر روی مریخ، به ملزوماتی شامل آب و سوخت نیاز دارند

هدف و خواست دیرینه انسان برای سکونت در مریخ، اینک با کشف دانشمندان مبنی بر یافتن راهی برای استخراج اکسیژن و سوخت از آب شور سیاره سرخ، به واقعیت نزدیک‌تر شده است.

آبی که به دلیل ترکیبات خاک مریخ شور است، نمی‌تواند به عنوان آب آشامیدنی مصرف شود. حتی الکترولیز، یعنی روش متداول استفاده از الکتریسیته برای تجزیه آن به اکسیژن (برای تنفس) و هیدروژن (برای سوخت)، مستلزم زدودن نمک است و روشی است دشوار که در یک محیط سخت مانند مریخ، کاری بسیار طاقت‌فرسا خواهد بود.

اما اینک محققان در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس یک سامانه الکترولیز ساخته‌اند که اکسیژن و هیدروژن را مستقیما با دشواری و هزینه کمتر از آب شور جدا می‌کند. آن‌ها سامانه ابداعی خود را علاوه بر شرایط معمول در زمین، در جو شبیه‌سازی شده مریخ، جایی که دما در حدود ۳۶- درجه سانتیگراد است، آزمودند.

ویجی رامانی، از دانشگاه واشنگتن، می‌گوید: «سامانه الکترولیز آب شور مریخ ما، محاسبات و برآورد‌های لجستیکی ماموریت‌های مریخ و فراسوی آن را به طرزی جدی تغییر می‌دهد. این فناوری به شکل مشابه در روی زمین نیز قابل استفاده است و استفاده از آن، راه استفاده از اقیانوس‌ها را به عنوان منابع اکسیژن و سوخت باز می‌کند.»

در تابستان سال ۲۰۰۸ فضاپیمای فرودگر (سطح‌نشین) فونیکس Phoenix ناسا، با حفر خاک، آب و بخار‌های حاصل از ذوب یخ را «لمس کرد و چشید». از آن زمان، ماموریت مارس‌اکسپرس آژانس فضایی اروپا چندین و چند حوضچه آب زیرسطحی در مریخ کشف کرده است که به لطف وجود پرکلرات منیزیم- نمک، به شکل مایع باقی مانده‌اند.

فضانوردان برای زندگی بر روی مریخ و بازگشت به زمین، به عنوان نمونه به ملزوماتی شامل آب و سوخت نیاز دارند و این پژوهش می‌تواند برای دستیابی به چنین هدفی بسیار مفید و قابل استفاده باشد.

آژانس‌های فضایی در سال‌های آینده - هم سازمان‌های خصوصی و هم عمومی- قصد دارند که ماموریت‌های باسرنشین به مریخ بفرستند و حتی تلاش می‌کنند آن جا را به طور موقت مسکونی کنند.

بنیانگذار شرکت تحقیقاتی فضایی اسپیس‌اکس و مدیر اجرایی آن، ایلان ماسک، روز سه‌شنبه اعلام کرد که انتظار دارد انسان ظرف شش سال آینده بر مریخ فرود بیاید. او همچنین گفت که اسپیس‌اکس قصد دارد که ظرف دو سال، یک فضاپیمای بدون سرنشین به فضا پرتاب کند و بر مریخ فرود بیاید؛ با این امید که نخستین انسان به جای شش سال، در چهار سال آینده پا بر مریخ بگذارد.

مریخ‌نورد استقامت (Perseverance) آژانس فضایی ایالات متحده آمریکا (ناسا) که در ماه ژوئیه ۲۰۲۰ پرتاب شد، براساس برنامه‌ریزی‌ها قرار است در ۱۸ فوریه ۲۰۲۱ در دهانه مریخی جزیرو Jezero فرود بیاید. این مریخ‌نورد، نگاهی به نشانه‌های حیات باستانی خواهد انداخت و سنگ‌ها و نمونه خاک‌هایی را برای بازگشت به زمین به همراه خود خواهد آورد.

مریخ‌نورد استقامت تجهیزاتی با خود حمل می‌کند که از الکترولیز در دمای بالا استفاده خواهد کرد و از دی‌اکسید کربن موجود در هوا با استفاده از دستگاهی به نام موکسی (MOXIE)، اکسیژن تولید خواهد کرد.

هرچند این پژوهش جدید می‌گوید که با سامانه توسعه‌یافته از سوی آزمایشگاه آقای ویجی رامانی، با همان میزان انرژی، ۲۵ برابر بیش از موکسی اکسیژن تولید خواهد شد و همچنین هیدروژن نیز تولید می‌شود که می‌توان به عنوان سوخت سفر بازگشت مورد استفاده قرار گیرد.

چندین دریاچه زیرسطحی آب در مریخ پیش از این کشف شده بودند که به لطف وجود پرکلرات منیزیم- نمک، به شکل مایع باقی مانده‌اند. شریهاری سانکاراسوبرامانیان، دانشمند و پژوهشگر و نویسنده این مقاله، می‌گوید: «پرکلرات حل نشده در آب، اصطلاحا ناخالصی‌ها، واقعا به شکل تناقض‌آمیزی به حفظ چنین محیطی در مریخ یاری رسانده‌اند.»

«این ناخالصی‌ها از انجماد آب جلوگیری کرده‌اند… و نیز با کاستن از مقاومت الکتریکی، عملکرد سامانه‌های الکترولیز را بهتر خواهند کرد.»

محققان قصد دارند از این سامانه در زمین نیز استفاده کنند. آن‌ها بر این باورند که این سامانه می‌تواند در صنایع دفاعی نیز قابل استفاده باشد و با تولید اکسیژن مورد نیاز در زیردریایی‌ها، می‌تواند برای تولید اکسیژن در جست‌وجو‌های تحقیقاتی اعماق دریا نیز مفید باشد.

این تحقیق در نشریه مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (Proceedings of the National Academy of Sciences) منتشر شده است.

منبع: ایندیپندنت