Íàéäåí ñïîñîá ïîëó÷èòü êèñëîðîä íà Ìàðñå
Óæå äîêàçàíî, ÷òî íà Ìàðñå âñå-òàêè åñòü âîäà. Îíà íàõîäèòñÿ òàì íå òîëüêî â âèäå ëüäà, íî è â æèäêîì ñîñòîÿíèè: ñòàíöèÿ «Ìàðñ-ýêñïðåññ» Åâðîïåéñêîãî êîñìè÷åñêîãî àãåíòñòâà îáíàðóæèëà ïîäçåìíûå âîäîåìû, ãäå â âîäå áûëî ìíîãî ïåðõëîðàòà ìàãíèÿ, ò.å. ìàãíèåâîé ñîëè õëîðíîé êèñëîòû.
×òîáû êàêîå-òî âðåìÿ íàõîäèòüñÿ íà Êðàñíîé ïëàíåòå, àñòðîíàâòàì íóæíî ïðÿìî òàì ïðîèçâîäèòü ñàìîå íåîáõîäèìîå, â òîì ÷èñëå âîäó è òîïëèâî — âñå-òàêè ìàññà îáîðóäîâàíèÿ, êîòîðîå àñòðîíàâòû âåçóò ñ ñîáîé, èìååò êðèòè÷åñêîå çíà÷åíèå ïðè êîñìè÷åñêèõ ìèññèÿõ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ íà Ìàðñ çàïóùåí íîâûé ìàðñîõîä Perseverance ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûì îáîðóäîâàíèåì — êèñëîðîä ïëàíèðóåòñÿ ïðîèçâîäèòü ïðÿìî èç àòìîñôåðû Êðàñíîé ïëàíåòû.
Ïðè îáû÷íîì ýëåêòðîëèçå, ÷òîáû ñîëåíàÿ âîäà ðàçëîæèëàñü íà êèñëîðîä è âîäîðîä, íóæíî óäàëèòü èç íåå ñîëü — ýòî îáÿçàòåëüíîå óñëîâèå. Íà Ìàðñå ýòà î÷èñòêà ñòàíåò ìåðîïðèÿòèåì îáðåìåíèòåëüíûì è äîðîãîñòîÿùèì. Íî åñëè áû êèñëîðîä è âîäîðîä ìîæíî áûëî íàïðÿìóþ èçâëå÷ü èç ñîëåíîé âîäû, ýòîò ïðîöåññ ñòàë áû ãîðàçäî ìåíåå ñëîæíûì è äîðîãèì, ÷åì åãî ïðîèçâîäñòâî èç ìàðñèàíñêîé àòìîñôåðû.
Ñïåöèàëèñòû èç Øêîëû èíæåíåðèè Ìàêêåëâè Âàøèíãòîíñêîãî óíèâåðñèòåòà (ÑØÀ) ðàçðàáîòàëè ñèñòåìó, êîòîðàÿ ñïîñîáíà íà ýòî. Ïðè÷åì íîâàÿ ñèñòåìà ýëåêòðîëèçà íå ïðîñòî ïðîâåðåíà â òèïè÷íûõ çåìíûõ óñëîâèÿõ — ó÷åíûå äîêàçàëè åå ðàáîòîñïîñîáíîñòü â ñìîäåëèðîâàííîé àòìîñôåðå Ìàðñà ïðè òåìïåðàòóðå -36 °C. Ðàáîòà îïóáëèêîâàíà â PNAS. Êñòàòè, òåõíîëîãèÿ ïðèãîäèòñÿ è çäåñü, íà Çåìëå, ãäå ñ åå ïîìîùüþ ìîðÿ è îêåàíû ïðåâðàùàþòñÿ â èñòî÷íèê êèñëîðîäà è òîïëèâà. Íî, êîíå÷íî, ãîðàçäî áîëåå èíòåðåñåí ïîòåíöèàë ýëåêòðîëèçåðà êàê óñòðîéñòâà, ñïîñîáíîãî ðàäèêàëüíî èçìåíèòü ëîãèñòèêó ìàðñèàíñêèõ ìèññèé.
Íîâàÿ ñèñòåìà ñïîñîáíà ïðîèçâåñòè â 25 ðàç áîëüøå êèñëîðîäà, ÷åì òà, êîòîðàÿ èñïîëüçóåòñÿ â Perseverance. Ïðè ýòîì åé íóæíî òàêîå æå êîëè÷åñòâî ýíåðãèè. Òàêæå ðàçðàáîòêà ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü âîäîðîä, êîòîðûé ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ïåðåëåòà àñòðîíàâòîâ äîìîé.
Ýëåêòðîëèçåð äëÿ ñîëåíîé âîäû âêëþ÷àåò â ñåáÿ àíîä èç ïèðîõëîðà ðóòåíàòà ñâèíöà (ñîáñòâåííóþ ðàçðàáîòêó èíæåíåðîâ) è ïëàòèíîâî-óãîëüíûé êàòîä. Áëàãîäàðÿ òîìó, ÷òî êîíñòðóêöèÿ ýëåêòðîëèçåðà òùàòåëüíî ïðîäóìàíà, à àíîä óíèêàëåí â ñâîåì ðîäå, ñèñòåìà ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü êèñëîðîä è âîäîðîä ïðÿìî èç ñîëåíîé âîäû — åå íå íóæíî íàãðåâàòü è î÷èùàòü îò ñîëè.
Ïàðàäîêñ, íî ðàñòâîðåííûå â âîäå ïåðõëîðàòû, òàê íàçûâàåìûå ïðèìåñè, äåéñòâèòåëüíî ïîìîãàþò â òàêîé ñðåäå, êàê àòìîñôåðà Ìàðñà. Îíè íå äàþò âîäå çàìåðçàòü è óëó÷øàþò ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ñèñòåìû ýëåêòðîëèçà çà ñ÷åò ñíèæåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ.
Îáû÷íî â âîäÿíûõ ýëåêòðîëèçåðàõ èñïîëüçóåòñÿ äåèîíèçèðîâàííàÿ âîäà âûñîêîé ñòåïåíè î÷èñòêè, è òàêèå ñèñòåìû ñòîÿò äîðîæå. Íîâàÿ ðàçðàáîòêà, ñïîñîáíàÿ ðàáîòàòü ñ íåî÷èùåííîé âîäîé, ïîìîæåò ñíèçèòü ñåáåñòîèìîñòü ïðîöåññà íå òîëüêî íà Ìàðñå, íî è çäåñü, íà Çåìëå. Ñåé÷àñ åå àâòîðû äóìàþò î ïðîäâèæåíèè íîâîé ñèñòåìû â êîíòåêñòå èñïîëüçîâàíèÿ ìîðñêîé âîäû äëÿ ïîëó÷åíèÿ âîäîðîäà è êèñëîðîäà íà Çåìëå.  ÷àñòíîñòè, ñèñòåìà ìîæåò íàéòè ñâîå ïðèìåíåíèå â îáîðîííîé îòðàñëè, ãäå îíà ïîìîæåò ïðîèçâîäèòü êèñëîðîä íà ïîäâîäíûõ ëîäêàõ.




