Planificarea misiunilor umane spre Marte în deceniile următoare impune respectarea unor cerințe critice: sisteme avansate de propulsie, tehnologii pentru sănătatea și siguranța echipajului și soluții pentru combustibilul necesar revenirii. În funcție de arhitectura misiunii, o opțiune este instalarea depozitelor de combustibil pe Marte, capabile să producă combustibil de propulsie direct din resursele locale, printr-un proces ISRU.

În acest context, cercetătorii de la MIT, printre care Lanie McKinney și grupul Aerospace Plasma, dezvoltă o tehnologie menită să transforme atmosfera marțiană în combustibil. Soluția folosește plazmă rece pentru a transforma CO2 în oxigen și monoxid de carbon, o abordare care ar sprijini atât sistemele de susținere a vieții, cât și stațiile de alimentare cu combustibil folosind resursele de pe Marte.

În cadrul MIT Space Resources Workshop, McKinney a participat la competiții ale NASA orientate spre soluții pentru viața sustenabilă în spațiu. Echipa, formată și condusă de studenți, lucrează la concepte Proof-of-Concept pentru sisteme ISRU dedicate atât Lunii, cât și Marte, iar pentru primul lor concurs au fost provocați să proiecteze o misiune marțiană autopropulsată, capabilă să funcționeze timp de zece ani.

MIT cercetarea către depozite de combustibil pe Marte

Dispozitivul Nanosecond Repetitively Pulsed Dielectric Barrier Discharge (NRP-DBD), dezvoltat de McKinney, reprezintă un mic reaktor de plasmă care extrage oxigenul și monoxidul de carbon din CO2.

În acest demers, reaktorul este cuplat cu o membrană de separare a oxigenului, care extrage rapid oxigenul pentru a evita recombinarea cu CO în etapa inițială de separare.

În cadrul programelor Moon și Mars, în cadrul unui curs Space Architecture, inginerii și designerii au colaborat pentru a genera idei de protecție împotriva radiațiilor pentru habitatul lunar folosind resursele regolitului lunar. McKinney și echipa sa au propus o soluție în care regolitul lunar este transformat în cărămizi care pot fi suprapuse fără liant, oferind modularitate și rigiditate în construcții.

Tehnologia NRP-DBD și extragerea oxigenului

Tehnologia NRP-DBD utilizează un mic reaktor de plasmă pentru a extrage oxigenul și monoxidul de carbon din CO2.

Alături de acest reaktor, este folosită o membrană de separare a oxigenului care extragă rapid oxigenul, pentru a preveni recombinarea cu CO după faza inițială de separare.

În cadrul programelor Moon și Mars, în proiectele din Space Architecture, echipele de ingineri și designeri au continuat să exploreze utilizarea regolitului pentru a proteja habitatul împotriva radiațiilor, iar ideile acestei cercetări includ manufacturarea de cărămizi din regolit, care pot fi așezate fără liant, oferind soluții de construcție sustenabile.

Colaborarea comună și provocările viitoare

Aceste proiecte demonstrează cât de crucială este colaborarea multidisciplinară pentru rezolvarea provocărilor din spațiu. Îmbinarea expertizelor din diferite domenii generează soluții inovatoare pe care o singură disciplină nu ar putea să le atingă, iar spiritul de aventură și pasiunea pentru cercetare rămân motorul progresului.

Viitorul devine real prin parteneriate public-privat și prin cooperare internațională. Dezvoltarea tehnologiilor necesită prezență pe termen lung, iar atingerea obiectivelor științifice poate fi accelerată prin eforturi comune și guvernanțe eficiente.

Dacă nu vom construi depozite de combustibil pe Marte, prezența umană pe termen lung și posibilitatea de a ne întoarce pe Pământ vor fi mult mai dificile. Succesul depinde de o colaborare solidă între comunitățile științifice, autoritățile publice și sectorul privat, precum și de consolidarea parteneriatelor internaționale pentru explorarea și dezvoltarea sustenabilă a rosturilor spațiale.