Geekly articles weekly

NASA menguji ekskavator roda ember untuk Mars


Tes excavator Mars RASSOR 2.0 di Space Center. Kennedy. Foto: NASA / Dimitri Gerondidakis

Dalam persiapan untuk program pemukiman Mars , robot sedang diuji, yang mungkin dibutuhkan oleh penjajah pertama. Secara khusus, insinyur dan ilmuwan sekarang memeriksa operabilitas aparatur untuk ekstraksi dan pemrosesan sumber daya lokal . Ada tiga area utama di area ini:

  1. pengolahan limbah;
  2. ekstraksi sumber daya dari regolith dan atmosfer Mars;
  3. menanam tanaman di tanah Mars.

Orang-orang di Mars tidak akan dapat menerima dari Bumi semua sumber daya yang diperlukan untuk kelangsungan hidup dan perkembangan koloni. Bahkan jika Elon Musk mengimplementasikan rencananya yang fantastis - meluncurkan kapal angkut yang dapat digunakan kembali dan mengurangi biaya pengiriman kargo menjadi $ 140.000 per ton - masih ada sumber daya yang harus diekstraksi di Mars, tidak ada cara lain. Memproduksi 1 kilogram bahan bakar di Mars menghemat 250 kilogram di kapal kargo dari Bumi, NASA memperkirakan . Pengiriman kargo ke Mars membutuhkan waktu enam hingga sembilan bulan. Bahkan rencana Topeng menyediakan ekstraksi bahan bakar di Mars untuk mengisi bahan bakar kapal transportasi sebelum kembali ke Bumi.


Opsi bahan bakar Mars untuk kapal transportasi yang dapat digunakan kembali. Geser dari presentasi Masker Ilona


Proses produksi bahan bakar di Mars. Geser dari presentasi Elon Mask

Selain bahan bakar, penjajah akan membutuhkan sumber daya lainnya. Misalnya, bahan dibutuhkan untuk pembangunan rumah dan ruang kantor.

Sumber utama sumber daya bermanfaat di Mars adalah regolith, tanah residu yang merupakan produk pelapukan batuan, yang menutupi permukaan planet di mana-mana.

Komposisi regolith Mars


Komposisi tanah berbeda di tempat yang berbeda. Komponen utama adalah silika (20-25%), mengandung campuran hidrat besi oksida (hingga 15%), yang memberikan warna kemerahan pada tanah. Ada pengotor sulfur, kalsium, aluminium, magnesium, senyawa natrium yang signifikan (satuan persen untuk masing-masing). Konsentrasi air es di tanah mencapai 2% dari berat.


Bajak Curiosity dari gundukan Mars Namib mengambil sampel regolith untuk dianalisis pada 19 Januari 2016. Foto: NASA / Jet Propulsion Laboratory-Caltech

Dengan demikian, di regolith Mars ada banyak bahan yang berguna untuk koloni. Pertanyaannya adalah bagaimana cara mendapatkannya. Para ahli NASA memperhitungkan bahwa robot harus bekerja dalam kondisi lingkungan yang buruk. Suhu di dekat kutub turun ke -125 ° C, dan di dekat khatulistiwa Mars pada hari musim panas, suhu bisa naik hingga + 21 ° C yang cukup nyaman bagi manusia. Atmosfer Mars adalah sekitar 95% karbon dioksida.

Sangat penting untuk mendaratkan kapal di tempat yang cocok di mana tepatnya ada air es di tanah. Untuk mendapatkan kepercayaan diri seperti itu, diperlukan pengintaian awal dari area tersebut. NASA berencana untuk memindai tanah dari jarak jauh. Stasiun intelijen kotak alat akan serupa dengan Mars Reconnaissance Orbiter- Stasiun antarplanet multifungsi NASA, yang mulai beroperasi di orbit Mars pada November 2006 dan terlibat dalam, antara lain, pencarian air permukaan.

Setelah menerima intelijen dari kendaraan orbit, pengintai pengintai akan dikirim ke daerah yang diduga sebagai pangkalan untuk mengambil sampel tanah dan konfirmasi akhir bahwa regolith cocok untuk ekstraksi sumber daya yang berguna.

Persiapan untuk ekstraksi sumber daya di Mars akan dilakukan sebagai bagian dari misi lunar Resource Prospector - misi pertama dalam sejarah umat manusia untuk mengekstraksi mineral pada benda langit selain Bumi. Diasumsikan bahwa misi ini akan dilaksanakan pada awal tahun 2020-an. Robot akan dilengkapi dengan alat untuk mempelajari komposisi tanah dan pengambilan sampel.


Prototipe robot Resource Prospector, yang mereka rencanakan akan diluncurkan di bulan. Foto: NASA


Resource Prospector mengambil sampel tanah. Foto: NASA

Perangkat lain akan terlibat dalam ekstraksi dan pemrosesan regolith di Mars. Sekarang menjalani pengujian adalah mesin yang disebut RASSOR (Regolith Advanced Surface Systems Operations Robot). Mesin ini dilengkapi dengan banyak ember kecil dengan ujung bergerigi. Mereka berputar, menggigit tanah Mars, secara bertahap meraih regolith dan menuangkannya ke dalam tangki koleksi. Desain ini disebut excavator roda bucket - excavator kontinu pada peralatan undercarriage yang dilacak yang mengembangkan tanah menggunakan bucket yang dipasang pada roda bucket.



Setelah pengumpulan, regolith menjalani perlakuan panas di tungku dengan pelepasan air, hidrogen dan oksigen. Bahan baku juga dapat digunakan untuk mencetak tempat penampungan 3D untuk pemukim dan bangunan lainnya.

Tes excavator putar di Space Center. Kennedy ditampilkan dalam video.


Menanam tanaman


Rasio pH dan beberapa parameter lain dari tanah Mars mendekati terestrial, dan secara teoritis dimungkinkan untuk menanam tanaman di atasnya. Para peneliti percaya bahwa tanah Mars mengandung unsur-unsur yang diperlukan untuk mendukung kehidupan. Tingkat pH tanah alkali pH 7,7 cukup umum di Bumi dan tidak mengganggu produksi tanaman.

Di Bumi, beberapa kelompok ilmiah sekarang mempelajari tanaman mana yang paling cocok untuk tumbuh di Mars. Misalnya, pada bulan Maret 2016, ahli biologi dari pusat penelitian Universitas Wageningen (Belanda) menyelesaikan percobaan keduatentang menanam sayuran dan tanaman lain di tanah yang memodelkan tanah Mars dan Bulan. Ternyata dengan penambahan pupuk kandang dan melembabkan tanah, setidaknya 10 tanaman tumbuh dengan baik di sana. Para ilmuwan memanen tomat, kacang polong, gandum hitam, arugula, lobak, daun bawang, bayam, bawang putih, bawang hijau dan selada air.

NASA juga melakukan percobaan pada tanaman yang tumbuh di ISS. Setahun yang lalu, astronot di ISS mencoba selada yang tumbuh di stasiun , dan pada Januari 2016, bunga pertama kali mekar di ISS .

Para ilmuwan percaya bahwa di Mars, Anda dapat menanam sejumlah besar tanaman, termasuk tomat.

Daur ulang limbah


Sekelompok khusus NASA sedang mengembangkan teknologi untuk mengolah limbah yang akan ditinggalkan oleh koloni manusia di Mars. Semua jenis limbah, termasuk limbah biologis, pengemasan, dan sampah, akan berubah menjadi produk yang bermanfaat. Misalnya, metana seharusnya diperoleh dari mereka.

Dalam foto tersebut, insinyur kimia NASA Annie Caraccio menunjukkan rincian reaktor biologis untuk mengolah limbah menjadi biofuel di Mars.



Percobaan menunjukkan bahwa hingga 700 gram metana dapat diperoleh dari satu kilogram sampah.

Dilihat oleh eksperimen NASA, manusia hampir memastikan koloni Mars benar-benar independen dari Bumi.

Source: https://habr.com/ru/post/id398109/

More articles:


All Articles