La saumure souterraine pourrait être une source d’oxygène sur Mars

La saumure souterraine pourrait être une source d'oxygène sur Mars

Si les humains sont allant jamais visiter Mars, ils pourraient bien avoir besoin de se procurer des ressources cruciales pendant qu’ils y sont, afin de survivre assez longtemps pour explorer et se réapprovisionner pour le long voyage de retour. Bien que le temps des eaux de surface qui coule soit révolu depuis longtemps, la planète rouge n’est pas entièrement sans les ingrédients bruts pour faire ce travail.

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La mission Mars 2020 qui a été lancée en juillet porte une expérience avec exactement cet objectif à l’esprit. MOXIE – l’expérience d’utilisation in situ des ressources en oxygène de Mars – est une boîte pas beaucoup plus grande qu’un grille-pain qui produit de l’oxygène à partir du CO 2 ~ atmosphérique. Alors qu’une version beaucoup plus grande serait nécessaire pour fabriquer du carburant oxygène liquide pour une fusée, MOXIE est dimensionné pour produire à peu près la quantité d’oxygène dont une personne active a besoin pour respirer.

Une nouvelle étude menée par Pralay Gayen à l’Université de Washington à St. Louis, Missouri, teste un appareil qui pourrait exploiter une ressource différente – de la saumure perchlorate supposée exister dans le sol martien à certains endroits. L’appareil peut diviser l’eau dans cette saumure, produisant de l’oxygène pur et de l’hydrogène.

Perchlorate (ClO4) les sels, nous l’avons découvert, sont courants sur Mars. Ces sels ont une affinité pour les molécules d’eau et peuvent capter la vapeur d’eau au fil du temps, se transformant en saumure avec une température de congélation très basse. Il y a des preuves de quantités importantes de ce que pourrait être cette saumure sous la surface de la région polaire nord de Mars, et de plus petites quantités ont été invoquées comme explication possible des stries actives qui apparaissent parfois sur les pentes martiennes.

Pour tester si nous pouvions exploiter cette ressource, les chercheurs ont construit un appareil d’électrolyse qu’ils ont utilisé dans des conditions similaires à celles de Mars. Il utilise une cathode platine-carbone standard et une anode spéciale plomb-ruthénium-oxygène que les chercheurs ont précédemment développée. Ils ont mélangé une concentration plausible de saumure de perchlorate de magnésium et ont rempli l’espace libre dans ce récipient avec du CO pur.2 pour une atmosphère semblable à celle de Mars. Le tout a été conservé à -36 ° C (-33 ° F). Une fois sous tension, la saumure s’écoulait à travers l’appareil, se divisant en oxygène pur capturé du côté anode et en hydrogène pur côté cathode.

L’appareil fonctionnait assez bien, produisant environ 25 fois plus d’oxygène que son homologue MOXIE peut en gérer. MOXIE nécessite environ 300 watts de puissance pour fonctionner, et cet appareil correspond à cette sortie d’oxygène sur environ 12 watts. De plus, il produit également de l’hydrogène qui pourrait être utilisé dans une pile à combustible pour produire de l’électricité. Et ce serait plus petit et plus léger que MOXIE, disent les chercheurs. En fin de compte, tout cela illustre simplement que MOXIE travaille avec une ressource de qualité inférieure – mais plus largement accessible – en CO atmosphérique2 au lieu de l’eau.

Un appareil comme celui-ci devrait bien sûr subir des tests de résistance à long terme pour s’assurer que les performances ne se dégradent pas avec le temps et qu’il est généralement robuste. La membrane qui sépare la cathode et les côtés de l’anode a été manipulée avec soin pour éviter le CO2 de l’encrassement, par exemple. Si votre survie dépend d’un appareil que vous avez amené sur Mars, les dysfonctionnements ne sont pas une option.

PNAS, 2020. DOI: 10.1073 / pnas.2008613117 (À propos des DOI).

Cette histoire est apparue à l’origine sur Ars Technica.


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Written by SasukE

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