Pe cand unii dintre noi facem eforturi reale sa protejam Pamantul, altii se lanseaza la propriu in spatiu – insa intrebarea care ramane este… chiar daca oamenii reusesc sa ajunga la cei mai apropiati vecini ai lor din spatiu, cum se vor intoarce acasa?
Cercetatorii de la Institutul de Tehnologie din Georgia cred ca e posibil sa fi gasit raspunsul: o forma de biocarburant extraterestru.
Ce contine biocarburantul Martian?
Procesul de bioproductie al biocarburantului martian ar folosi trei resurse originare de pe planeta rosie: dioxid de carbon, lumina soarelui si apa inghetata. In plus, acelasi proces ar include si transportul a doi microbi pe Marte. Este vorba in primul rand despre cianobacterii (alge), care ar prelua CO2 din atmosfera martiana si ar folosi lumina soarelui pentru a crea zaharuri. Iar in al doilea rand, o bacterie E.coli proiectata, care ar fi expediata de pe Pamant, ar urma sa transforme acele zaharuri intr-un propulsor specific planetei Marte pentru rachete si alte dispozitive de propulsie.
Propulsorul martian, care se numeste 2,3-butandiol, exista in prezent, poate fi creat de E. coli iar pe Pamant este folosit pentru a face polimeri pentru productia de cauciuc.
Realitatea prezenta
Planurile actuale pentru plecarile de rachete martiene se bazeaza pe motoare alimentate de oxigen lichid (LOX) si metan ca agent de propulsie. Pentru ca niciunul nu exista pe planeta rosie, atat oxigenul lichid cat si metanul ar trebui sa fie transportati de pe Pamant pentru a alimenta o nava spatiala de intoarcere pe orbita martiana.
Acest transport este costisitor: transportul celor 30 de tone de metan si LOX necesare este estimat sa coste in jur de 8 miliarde de dolari. Pentru a reduce acest cost, NASA a propus utilizarea catalizei chimice pentru a transforma dioxidul de carbon martian in LOX, printr-o reactie chimica la fata locului, insa chiar si asa va fi nevoie de metan.
Alternativa biotehnologiei
Ca alternativa, cercetatorii Georgia Tech au propus o strategie de utilizare in situ a resurselor bazata pe biotehnologie (bio-ISRU) ce poate produce atat agent de propulsie, cat si LOX din CO2. Cercetatorii spun ca fabricarea propulsorului pe Marte folosind resursele martiane ar putea ajuta la reducerea costurilor misiunii. In plus, procesul bio-ISRU genereaza un surplus de 44 de tone de oxigen curat, ce ar putea fi pus deoparte pentru a fi utilizat in alte scopuri, precum sprijinirea colonizarii umane.
“Dioxidul de carbon este una dintre putinele resurse disponibile pe Marte. Stiind ca biologia se descurca foarte bine la transformarea CO2 in produse utile, el devine potrivit pentru crearea de combustibil pentru rachete”, a spus Nick Kruyer, autor principal al studiului si absolvent recent de doctorat in Inginerie Chimica si Biomoleculara la Georgia Tech (ChBE).
Lucrarea detaliaza si procesul, care incepe prin transportarea materialelor plastice catre Marte unde ar urma sa fie asamblate in fotobioreactoare cu dimensiunea a patru terenuri de fotbal. Cianobacteriile ar creste in reactoare prin fotosinteza (care necesita dioxid de carbon). Enzimele dintr-un reactor separat ar descompune cianobacteriile in zaharuri, care la randul lor ar fi transformate de E. coli pentru a produce propulsorul rachetei.
Echipa incearca in acest moment sa efectueze optimizarea biologica si a materialelor identificate pentru a reduce greutatea procesului bio-ISRU si a-l face mai usor decat procesul chimic propus. De exemplu, imbunatatirea vitezei cu care cresc cianobacteriile pe Marte va reduce dimensiunea fotobioreactorului, scazand semnificativ sarcina utila necesara pentru a transporta echipamentul de pe Pamant.
„De asemenea, trebuie sa facem experimente pentru a demonstra ca cianobacteriile pot fi cultivate in conditiile de pe Marte”, a spus Realff. „Trebuie sa luam in considerare diferenta in spectrul solar de pe Marte atat din cauza distantei de la Soare, cat si a lipsei de filtrare atmosferica a luminii solare. Nivelurile ridicate de ultraviolete ar putea distruge cianobacteriile”.
Echipa Georgia Tech subliniaza ca recunoasterea diferentelor dintre cele doua planete este esentiala pentru dezvoltarea tehnologiilor eficiente pentru productia ISRU de combustibil, alimente si substante chimice pe Marte.
Acesta este motivul pentru care abordeaza provocarile biologice si materiale din studiu, intr-un efort de a contribui la obiectivul prezentei umane viitoare dincolo de Pamant.
Foto: freepik
