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NASA testou uma escavadeira de rodas de caçamba para Marte


Testes da escavadeira marciana RASSOR 2.0 no Centro Espacial. Kennedy. Foto: NASA / Dimitri Gerondidakis

Em preparação para o programa de assentamentos de Marte , robôs estão sendo testados, dos quais os primeiros colonos provavelmente precisarão. Em particular, engenheiros e cientistas estão agora verificando a operacionalidade do aparelho para a extração e processamento de recursos locais . Existem três áreas principais nessa área:

  1. processamento de resíduos;
  2. extração de recursos do regolito e atmosfera marcianos;
  3. cultivo de plantas em solo marciano.

As pessoas em Marte não poderão receber da Terra todos os recursos necessários para a sobrevivência e desenvolvimento da colônia. Mesmo que Elon Musk implemente seu plano fantástico - lança navios de transporte reutilizáveis ​​e reduz o custo de entrega de carga para US $ 140.000 por tonelada - ainda assim alguns recursos terão que ser extraídos em Marte, não há outra maneira. A produção de 1 kg de combustível em Marte economiza 250 kg em um navio de carga da Terra, estima a NASA . A entrega de carga para Marte leva de seis a nove meses. Até o plano da máscara prevê a extração de combustível em Marte para reabastecer uma nave de transporte antes de retornar à Terra.


Opções de combustível marciano para um navio de transporte reutilizável. Slide da apresentação da Ilona Mask


O processo de produção de combustível em Marte. Slide da apresentação de Elon Mask

Além do combustível, os colonos precisarão de outros recursos. Por exemplo, são necessários materiais para a construção de casas e escritórios.

A principal fonte de recursos úteis em Marte é o regolito, um solo residual que é um produto do intemperismo da rocha, que cobre a superfície do planeta em todos os lugares.

A composição do regolito marciano


A composição do solo é diferente em diferentes lugares. O principal componente é a sílica (20-25%), contendo uma mistura de hidratos de óxidos de ferro (até 15%), que conferem ao solo uma cor avermelhada. Existem impurezas significativas de compostos de enxofre, cálcio, alumínio, magnésio e sódio (unidades de porcentagem para cada). A concentração de gelo de água no solo é de até 2% em peso.


O rover Curiosity da duna marciana do Namibe coleta amostras de regolitos para análise em 19 de janeiro de 2016. Foto: NASA / Jet Propulsion Laboratory-Caltech

Assim, no regolito marciano, existem muitos materiais úteis para a colônia. A questão é como obtê-los. Os especialistas da NASA levam em consideração que os robôs terão que trabalhar em condições ambientais adversas. A temperatura perto dos pólos cai para -125 ° C e, perto do equador marciano, em um dia de verão, pode subir para + 21 ° C, bastante confortável para os seres humanos. A atmosfera de Marte é cerca de 95% de dióxido de carbono.

É muito importante pousar o navio em um local adequado, onde exista exatamente gelo de água no solo. Para ganhar essa confiança, é necessário um reconhecimento preliminar da área. A NASA planeja digitalizar remotamente o solo da órbita. Uma estação de inteligência de caixa de ferramentas será semelhante ao Mars Reconnaissance Orbiter- A estação interplanetária multifuncional da NASA, que começou a operar na órbita de Marte em novembro de 2006 e está envolvida, entre outras coisas, na busca por águas superficiais.

Depois de receber informações do veículo orbital, os veículos de reconhecimento serão enviados para a área da suposta construção da base para coletar amostras de solo e confirmação final de que o regolito é adequado para a extração de recursos úteis.

Os preparativos para a extração de recursos em Marte serão realizados como parte da missão lunar Resource Prospector - a primeira missão na história da humanidade a extrair minerais em corpos celestes que não a Terra. Supõe-se que esta missão será realizada no início dos anos 2020. O robô será equipado com ferramentas para o estudo da composição e amostragem do solo.


O protótipo do robô Resource Prospector, que eles planejam lançar na lua. Foto: NASA


Resource Prospector coleta uma amostra de solo. Foto: NASA

Outro dispositivo estará envolvido na extração e processamento de regolitos em Marte. Agora em teste, está uma máquina chamada RASSOR (robô de operações Regolith Advanced Surface Systems). Esta máquina está equipada com muitos baldes pequenos com bordas irregulares. Eles giram, mordendo o solo marciano, pegando gradualmente o regolito e despejando-o em um tanque de coleta. Esse projeto é chamado de escavadeira de rodas de caçamba - uma escavadeira contínua em equipamentos de material rodante rastreado que desenvolve o solo usando caçambas montadas em uma roda de caçambas.



Após a coleta, o regolito passa por tratamento térmico em um forno com liberação de água, hidrogênio e oxigênio. As matérias-primas também podem ser usadas para impressão 3D de abrigos para colonos e outros edifícios.

Testes de uma escavadeira rotativa no Centro Espacial. Kennedy é mostrado no vídeo.


Plantas em crescimento


A taxa de pH e alguns outros parâmetros dos solos marcianos são próximos dos terrestres e, teoricamente, é possível cultivar plantas sobre eles. Os pesquisadores acreditam que o solo marciano contém os elementos necessários para sustentar a vida. O nível de pH do solo alcalino pH 7,7 é bastante comum na Terra e não interfere na produção agrícola.

Na Terra, vários grupos científicos estão estudando agora quais plantas são mais adequadas para o cultivo em Marte. Por exemplo, em março de 2016, biólogos do centro de pesquisa da Universidade de Wageningen (Holanda) concluíram um segundo experimentono cultivo de vegetais e outras plantas no solo, modelando o solo de Marte e da Lua. Descobriu-se que, com a adição de esterco e umedecendo o solo, pelo menos 10 culturas crescem bem lá. Os cientistas colheram tomates, ervilhas, centeio, rúcula, rabanete, alho-poró, espinafre, alho, cebola verde e agrião.

A NASA também está conduzindo experimentos sobre o cultivo de plantas na ISS. Um ano atrás, os astronautas da ISS experimentaram alface cultivada na estação e, em janeiro de 2016, a flor floresceu pela primeira vez na ISS .

Os cientistas acreditam que em Marte, você pode cultivar um grande número de colheitas, incluindo tomates.

Reciclagem de resíduos


Um grupo especial da NASA está desenvolvendo uma tecnologia para o processamento de resíduos que será deixada por uma colônia humana em Marte. Todos os tipos de resíduos, incluindo resíduos biológicos, embalagens e lixo, se transformarão em produtos úteis. Por exemplo, o metano deve ser obtido deles.

Na foto, a engenheira química da NASA, Annie Caraccio, demonstra os detalhes de um reator biológico para processar resíduos em biocombustível em Marte.



As experiências mostraram que até 700 gramas de metano podem ser obtidos a partir de um quilograma de lixo.

A julgar pelos experimentos da NASA, a humanidade está perto de garantir que a colônia marciana seja completamente independente da Terra.

Source: https://habr.com/ru/post/pt398109/

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