Одной из самых больших проблем современных космических путешествий является масса. В ситуации, когда основная часть твоей ракеты — это топливо, необходимое, чтобы добраться из точки А в точку Б, инженерам приходится накладывать жесточайшие ограничения на перевозимые в космосе материалы. Именно поэтому попытка достичь Марса и была наречена «билетом в один конец». Невозможно привезти с собой на Красную планету достаточно топлива, чтобы потом благополучно стартовать обратно на родную Землю. Что ж, придется согласиться с мыслью, что героика и романтика межпланетных путешествий требует определенных жертв, а первопроходцам всегда было нелегко. Или все же можно что-то придумать до того, как человечество ринется осваивать новые пространства?
Ученые из университета Калифорнии полагают, что герои нам все равно будут нужны, но полет в один конец отменяется. Умные головы говорят, что им удалось найти вариант, при котором топливо можно будет достаточно дешево и в большом количестве производить на самом Марсе, не занимаясь невероятно дорогой и неэффективной транспортировкой с Земли. Их метод завязан на использовании цинкового катализатора и реакции, которая получила название процесса Сабатье. В результате этого процесса образуется метан и вода. Тут, конечно, знающие люди немедленно скажут что-нибудь вроде
То же мне открытие! Да про эту реакцию и процесс все давно известно. Более того, они используются для поддержки жизнеобеспечения на МКС!
И будут абсолютно правы. Дело в том, что для того, чтобы все работало штатно, процессу Сабатье нужны довольно большие объемы. Открытие калифорнийских ученых как раз и заключается в том, что теперь, используя цинковый катализатор, процесс может происходить в гораздо меньших объемах.
Объясняет Хоулинь Синь, доцент кафедры физики и астрономии
Нам удалось обойти фазу превращения воды в водород. Вместо этого происходит прямое преобразование CO2 в метан. Процесс имеет высокую селективность, то есть очень эффективен и дает результат, близкий к 95-97 процентам.
Углекислого газа (CO2) на Марсе хоть отбавляй в прямом смысле этого слова. Так что дефицита сырья для топлива марсиан не предвидится. Единственный минус — цинк все же придется тащить с собой с Земли. Однако его нужно гораздо меньше, чем готового топлива.
Нужно отметить, что сегодня большинство ракет, отправляющихся в космос, используют водородное топливо. Однако двигатель SpaceX Raptor, который будет использован в тяжелой «марсианской» ракете-носителе Starship, как раз работает на топливе, имеющим в своей основе метан.