Die NASA plant, eine Besatzung auf dem Mond zu landen von 2024 und dann auf dem Mars, möglicherweise in den 30er Jahren.
Eines Tages werden wir Kolonien auf dem Mars und permanente bemannte Stützpunkte sowohl dort als auch auf dem Mond haben. Im Gegensatz zu kurzfristigen Missionen müssen die langfristigen Grundlagen so autark wie möglich sein.
Es wurde viel Forschung betrieben, um sich auf eine In-situ-Ressourcennutzung (ISRU) vorzubereiten, die zum Aufbau und zur Aufrechterhaltung einer solchen beitragen könnte Mondbasis.
Ähnliche Ideen für Kolonien auf dem Mars gewinnen nun mit einer neuen Studie an Boden. veröffentlicht auf PNASDies schlägt eine Möglichkeit vor, den auf dem Mars gefundenen Salzwasserfrost zu nutzen, um atmungsaktive Luft und Kraftstoff zu erhalten.
Leben weg von der Erde
Es wird noch wichtiger sein, Zelte auf dem Mars als auf dem Mond aufschlagen zu können, da der Mars viel weiter entfernt ist und Kosten und Transportzeiten viel höher sind.
Ein großes Ressourcenproblem besteht darin, wie die Besatzung und die zukünftigen Bewohner der Kolonien auf dem Mars genügend Sauerstoff zum Atmen bereitstellen können. Der Mars hat nur eine dünne Atmosphäre mit einem Oberflächendruck von weniger als einem Hundertstel der Erde.
Schlimmer noch, es gibt 96% Kohlendioxid mit nur 0,1% Sauerstoff. Die Erdatmosphäre besteht zu 21% aus Sauerstoff.
MOXIE kümmert sich darum
Der Mars2020-Rover der NASA, Perseverance, der bereits auf dem Weg zum Mars ist, führt ein Experiment namens MOXIE mit sich, ein Akronym, für das steht Mars-Sauerstoff-In-situ-Experiment.
Der Zweck von MOXIE ist es zu demonstrieren, dass Sauerstoff aus Kohlendioxid in der Marsatmosphäre erzeugt werden kann, indem Elektrizität verwendet wird, um ihn durch einen als Elektrolyse bezeichneten Prozess in ein Gemisch aus Sauerstoff und Kohlenmonoxid aufzuspalten.
Wenn es wie beabsichtigt funktioniert, kann Sauerstoff gesammelt und verwendet werden, um Kolonien auf dem Mars etwas zum Atmen oder als Bestandteil von Treibstoff zu geben.
Kohlenmonoxid? Das würde einfach nicht helfen und würde wieder in die Marsatmosphäre eingeführt werden.
Sauerstoff aus der Mars-Sole
Es hat sich jedoch ein neuer Weg herausgebildet, der verbrauchen würde 25-mal weniger Strom, um die gleiche Menge Sauerstoff zu produzieren.
In der neuen Studie zeigt ein Team der Washington University in den USA, wie durch Elektrolyse effizient Sauerstoff und Wasserstoff aus der auf dem roten Planeten gefundenen "Sole" erzeugt werden können.
Das Team stellte fest, dass es ausgehend von einer konzentrierten Lösung von Magnesiumperchlorat relativ einfach ist, die wässrige Komponente der Salzlösung durch Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten.
Magnesiumperchlorat ist genau das, wie es aussieht Brackwasser auf dem Mars, wie zum Beispiel zu sehen, als Flüssigkeitströpfchen auf den Beinen des Phoenix-Landers der NASA auftauchten, der 2008 im äußersten Norden des Mars landete. Auch The Curiosity Rover Beweise gefunden Kalziumperchloratsole südlich des Marsäquators.
Perchloratsalze verhindern, dass konzentrierte Sole auch bei niedrigen Oberflächentemperaturen des Mars gefriert.
Praktische Möglichkeiten
Es bleibt abzuwarten, ob sich die Verwendung dieser "Sole" tatsächlich als die praktischste Methode zur Erzeugung von Sauerstoff für Kolonien auf dem Mars erweisen wird.
Und unterwegs?
Wasserstoff aus der Solelektrolyse könnte als Raketentreibstoff verwendet werden, so die Studie.
In der Tat müssen Sie dazu Sauerstoff als komplementären Bestandteil des Kraftstoffs verwenden. Zumindest bietet dies jedoch zwei Möglichkeiten: Sauerstoff einatmen oder in einem Kraftstoffgemisch aus Wasserstoff plus Sauerstoff verwenden.
Es gibt natürlich eine andere Möglichkeit, Sauerstoff wieder aufzufüllen, nämlich Pflanzen in Kolonien auf dem Mars zu züchten. Diese könnten das von der Besatzung ausgeatmete Kohlendioxid absorbieren und durch Photosynthese Sauerstoff freisetzen. Die Besatzungsmitglieder könnten auch einige der Pflanzen essen, was eine willkommene Quelle für frische Lebensmittel wäre.
