Mars’ta Yakıt Üretimi
Fotoğraf: NASA. Astronotların ve insanların Mars’taki yaşam alanları bu konsept ile betimleniyor. NASA’nın 2020 Mars rover’ı, Mars’ı insanlar için daha güvenli ve kolay keşfedilebilecek bir dizi teknoloji taşıyacak.
Mars yolculuğunda en baskılayıcı zorluklardan biri: “Uzay aracının Dünya’ya geri uçması için yeterli yakıtı nasıl alabilirsiniz?” sorusudur.
Fizik ve astronomi alanında profesör olan Houlin Xin bir çözüm buldu.
Ekibiyle birlikte, Mars yüzeyinde bulunan metan temelli bir roket yakıtı yapmanın teorik olarak etkili bir yolunu keşfettiler, bu da dönüş yolculuğunu daha uygulanabilir hale getirilebilir.
Yeni keşif, tek atomlu olan çinkonun kataliziyle mevcut olan iki aşamalı reaksiyonu bir aşamaya düşürmeyi amaçladı.
Xin, çinkonun büyük bir katalizör olduğunu ve bununla birlikte zaman, seçicilik ve taşınabilirlik açılarından da uzay yolculuğu için büyük bir artı olduğunu dile getirdi.
Metan temelli yakıt oluşturma süreci, öncelikle Elon Musk ve Space X tarafından kuram haline getirildi. Elektrik üretimi için bir güneş altyapısı kullanıldı. Metan üretimini sağlamak amacıyla öncelikle karbondioksitin elektroliz edilmesine gerek vardı. Bu işlemden sonra Mars’ta bulunan buzun eritilmesiyle su elde edildi ve bunların karışımıyla da metan üretildi.
Sabatier reaksiyonu olarak bilinen bu süreç, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda sudan nefes almaya elverişli oksijen üretmek için kullanılmakta. Sabatier reaksiyonu ile ilgili en önemli konulardan biri, büyük fakültelerin verimli çalışmasını gerektiren iki aşamalı bir prosedür olmasıdır.
Xin ve ekibi tarafından geliştirilen yöntemde çinko, sentezlenmiş bir enzim olarak, karbondioksitin katalizinde ve işlemin başlatılmasında anatomik olarak dağılmış bir halde kullanılacaktır.
Xin, “Geliştirdiğimiz bu süreç, suyun hidrojene dönüşme aşamasını atlar ve bunun yerine CO2’i yüksek seçiciliğe sahip olan metana verimli bir şekilde dönüştürür.” dedi.
Şu anda, Lockheed ve Boeing tarafından üretilen roketler, sıvı hidrojen yakıt olarak kullanılıyor. Ucuz ve verimli olmasına rağmen, bu yakıt kaynağının dezavantajları vardır. Sıvı hidrojen, roketin motorunda karbon kalıntısı bırakır, bu da her kalkıştan sonra temizlik gerektirir; Mars’ta imkansız olan bir şey.
Space X ve Elon Musk, Space X Raptor olarak bilenen metan yakıtlı bir motor geliştirdi ve şu anda test edilme aşamasında. Raptor, Starship ve Super Heavy adlı yeni nesil uzay gemilerine güç verecek. Şu an, henüz ikisi de yörüngede değil ve sadece biri sürekli olarak uçmakta.
Bu girişime rağmen, Xin tarafından geliştirilen süreç, uygulamadan uzaktadır. Şu anda sadece “kavramsal kanıt” yani bir laboratuvarda test edilmiş veya kanıtlanmış olsa da henüz gerçek dünya veya gezegen koşullarında test edilmemiştir.
“Bunun tam olarak uygulanabilmesi için çok fazla mühendislik ve araştırmaya ihtiyaç var, ancak sonuçlar çok umut verici” şeklinde açıklamalar yapıldı.
Kaynak: phys.org
