La NASA probó una excavadora de rueda de cangilones para Marte
Pruebas de la excavadora marciana RASSOR 2.0 en el Centro Espacial. Kennedy Foto: NASA / Dimitri GerondidakisEn preparación para el programa de asentamiento de Marte , se están probando robots, que probablemente necesitarán los primeros colonos. En particular, los ingenieros y científicos ahora están verificando la operabilidad del aparato para la extracción y procesamiento de recursos locales . Hay tres áreas principales en esta área:- procesamiento de residuos;
- extracción de recursos del regolito marciano y la atmósfera;
- Cultivo de plantas en suelo marciano.
Las personas en Marte no podrán recibir de la Tierra todos los recursos necesarios para la supervivencia y el desarrollo de la colonia. Incluso si Elon Musk implementa su fantástico plan : lanza barcos de transporte reutilizables y reduce el costo de la entrega de carga a $ 140,000 por tonelada, aún habrá que extraer algunos recursos en Marte, no hay otra manera. La producción de 1 kilogramo de combustible en Marte ahorra 250 kilogramos en un barco de carga desde la Tierra, estima la NASA . La entrega de carga a Marte lleva de seis a nueve meses. Incluso el plan Máscara prevé la extracción de combustible en Marte para repostar una nave de transporte antes de regresar a la Tierra.Opciones de combustible marciano para un barco de transporte reutilizable. Diapositiva de la presentación de Ilona MaskEl proceso de producción de combustible en Marte. Diapositiva de la presentación de Elon MaskAdemás del combustible, los colonos necesitarán otros recursos. Por ejemplo, se necesitan materiales para la construcción de viviendas y oficinas.La principal fuente de recursos útiles en Marte es el regolito, un suelo residual que es producto de la meteorización de la roca, que cubre la superficie del planeta en todas partes.La composición del regolito marciano.
La composición del suelo es diferente en diferentes lugares. El componente principal es sílice (20-25%), que contiene una mezcla de hidratos de óxidos de hierro (hasta 15%), que le dan al suelo un color rojizo. Hay impurezas significativas de azufre, calcio, aluminio, magnesio, compuestos de sodio (unidades de porcentaje para cada uno). La concentración de hielo de agua en el suelo es de hasta el 2% en peso.
El rover Curiosity de la duna marciana de Namib toma muestras de regolitos para su análisis el 19 de enero de 2016. Foto: NASA / Jet Propulsion Laboratory-CaltechPor lo tanto, en el regolito marciano hay muchos materiales útiles para la colonia. La pregunta es cómo conseguirlos. Los expertos de la NASA tienen en cuenta que los robots tendrán que trabajar en condiciones ambientales adversas. La temperatura cerca de los polos cae a -125 ° C, y cerca del ecuador marciano en un día de verano puede elevarse a + 21 ° C, lo que es bastante cómodo para los humanos. La atmósfera de Marte es aproximadamente 95% de dióxido de carbono.Es muy importante aterrizar el barco en un lugar adecuado donde haya precisamente hielo de agua en el suelo. Para ganar tal confianza, se requiere un reconocimiento preliminar del área. La NASA planea escanear remotamente el suelo desde la órbita. Una estación de inteligencia de caja de herramientas será similar al Mars Reconnaissance Orbiter- La estación interplanetaria multifuncional de la NASA, que comenzó a operar en la órbita de Marte en noviembre de 2006 y se dedica, entre otras cosas, a la búsqueda de aguas superficiales.Después de recibir inteligencia del vehículo orbital, se enviarán rovers de reconocimiento al área de la supuesta construcción de la base para tomar muestras de suelo y la confirmación final de que el regolito es adecuado para la extracción de recursos útiles.Los preparativos para la extracción de recursos en Marte se llevarán a cabo como parte de la misión lunar Resource Prospector , la primera misión en la historia de la humanidad en extraer minerales en cuerpos celestes que no sean la Tierra. Se supone que esta misión se llevará a cabo a principios de 2020. El robot estará equipado con herramientas para estudiar la composición del suelo y el muestreo.
El prototipo del robot Resource Prospector, que planean lanzar en la luna. Foto: NASA
Resource Prospector toma una muestra de suelo. Foto: NASAOtro dispositivo se dedicará a la extracción y procesamiento de regolitos en Marte. Ahora se está probando una máquina llamada RASSOR ( Regolith Advanced Surface Systems Operations Robot). Esta máquina está equipada con muchos cubos pequeños con bordes dentados. Giran, mordiendo el suelo marciano, agarrando gradualmente el regolito y vertiéndolo en un tanque de recolección. Este diseño se llama excavadora de rueda de cangilones : una excavadora continua en equipos de tren de rodaje con orugas que desarrolla tierra usando cucharas montadas en una rueda de cangilones.
Después de la recolección, el regolito se somete a un tratamiento térmico en un horno con la liberación de agua, hidrógeno y oxígeno. Las materias primas también se pueden utilizar para la impresión 3D de refugios para colonos y otros edificios.Pruebas de una excavadora rotativa en el Centro Espacial. Kennedy se muestra en el video.Plantas en crecimiento
La relación de pH y algunos otros parámetros de los suelos marcianos son cercanos a los terrestres, y en teoría es posible cultivar plantas en ellos. Los investigadores creen que el suelo marciano contiene los elementos necesarios para mantener la vida. El nivel de pH del suelo alcalino pH 7.7 es bastante común en la Tierra y no interfiere con la producción de cultivos.En la Tierra, varios grupos científicos están estudiando qué plantas son las más adecuadas para crecer en Marte. Por ejemplo, en marzo de 2016, biólogos del centro de investigación de la Universidad de Wageningen (Países Bajos) completaron un segundo experimento.en el cultivo de vegetales y otras plantas en el suelo que modela el suelo de Marte y la Luna. Resultó que con la adición de estiércol y humectando el suelo, al menos 10 cultivos crecen bien allí. Los científicos cosecharon tomates, guisantes, centeno, rúcula, rábanos, puerros, espinacas, ajo, cebollas verdes y berros.La NASA también está realizando experimentos en el cultivo de plantas en la EEI. Hace un año, los astronautas de la ISS probaron la lechuga cultivada en la estación , y en enero de 2016, la flor floreció por primera vez en la ISS .Los científicos creen que en Marte, puedes cultivar una gran cantidad de cultivos, incluidos los tomates.Reciclaje de residuos
Un grupo especial de la NASA está desarrollando una tecnología para procesar los desechos que dejará una colonia humana en Marte. Todos los tipos de desechos, incluidos los desechos biológicos, los envases y la basura, se convertirán en productos útiles. Por ejemplo, se supone que el metano se obtiene de ellos.En la foto, la ingeniera química de la NASA, Annie Caraccio, muestra los detalles de un reactor biológico para procesar desechos en biocombustibles en Marte.
Los experimentos mostraron que se pueden obtener hasta 700 gramos de metano de un kilogramo de basura.A juzgar por los experimentos de la NASA, la humanidad está cerca de garantizar que la colonia marciana sea completamente independiente de la Tierra.Source: https://habr.com/ru/post/es398109/
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