دانشمندان روشی را برای تامین سوخت موشک در مریخ ابداع کرده‌اند که فضانوردان آینده می‌توانند از آن برای بازگشتن به زمین استفاده کنند. پژوهشگران موسسه فناوری جورجیا دریافته‌اند که دی‌اکسید کربن، نور خورشید، و آب منجمد (یخ)- تمام منابعی که به صورت طبیعی در سیاره سرخ وجود دارد- می‌توانند در ترکیب با دو نوع میکروب مورد استفاده قرار گیرند. این میکروب‌ها باید در ماموریتی مقدماتی [به مریخ] منتقل شوند.
سیانوباکتری‌ها (جلبک سبز-آبی)، دی‌اکسید کربن جوّ مریخ را مصرف می‌کنند و وقتی که در معرض نور خورشید قرار می‌گیرند شکر تولید می‌کنند، در حالی که باکتری مهندسی‌شده «ای کولای» (E. coli) این شکرها را به سوخت پیشران تبدیل می‌کند.
این سوخت که ۳,۲-بوتان‌دیول نامیده می شود، در حال حاضر در زمین وجود دارد و در ساخت پلیمرها برای لاستیک از آن استفاده می‌شود. موشک‌هایی که برای ترک مریخ برنامه‌ریزی شده‌اند، به شکلی طراحی شده‌اند که از متان و اکسیژن مایع استفاده کنند که هیچ‌کدام از آن‌ها مواد موجود طبیعی در سیاره سرخ نیستند. از این رو، این مواد را باید با صرف هزینه و منابع زیاد به مریخ انتقال داد. برآورد می‌شود که حمل ۳۰ تن متان و اکسیژن مایع در حدود ۸میلیارد دلار هزینه در بر داشته باشد.
ناسا استفاده از کاتالیزور برای تبدیل کردن دی‌اکسید کربن مریخ به اکسیژن مایع را پیشنهاد داده است، اما مشکل [تامین] متان همچنان به جای خود باقی است. دانشمندان جورجیا می‌گویند که تامین مستقیم سوخت در مریخ، هزینه‌ها را کاهش خواهد داد، و همچنین ۴۴ تن اکسیژن به عنوان محصول جانبی تولید خواهد کرد که می‌تواند برای نگهداری سکونتگاه‌های انسان مورد استفاده قرار گیرد.
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
نخستین قدم‌ها در این فرایند، انتقال پلاستیک به مریخ است که می‌تواند در فوتوبیورآکتورهایی به اندازه‌ای در حدود چهار زمین فوتبال انباشته و سر هم شود. سیانوباکتری‌ها با فتوسنتز رشد می‌کنند و آنزیم‌ها در رآکتوری جداگانه آن‌ها را به شکر تجزیه می‌کنند تا «ای کولای» (E. coli) از آن تغذیه کند.
اگرچه این اجزای شیمیایی سه‌برابر از متانی که در پیشنهاد ناسا باید به مریخ ارسال شود سنگین‌ترند، اما عملکرد آن‌ها به ۳۲ درصد انرژی کمتری نیاز دارد.
پاملا پرالتا-یحیی، پژوهشگر، می‌گوید: «شما برای برخاستن از مریخ به انرژی به‌مراتب کمتری نیاز دارید، که این موضوع به ما این انعطاف‌پذیری را داد که عناصر شیمیایی متفاوتی را که برای پرتاب موشک‌ها در زمین طراحی نشده‌اند در نظر بگیریم... ما شروع به بررسی راه‌هایی کردیم که از گرانش کمتر این سیاره و کمبود اکسیژن بهره ببرد و راه‌حل‌هایی ارائه دهد که برای پرتاب‌های زمینی مناسب نیستند.»
این تیم پژوهشی در حال حاضر در پی بهینه‌سازی فرایندهای زیستی (بیولوژیکی) و مواد لازم برای این طرح است تا بتواند سرعت رشد باکتری‌ها را افزایش یا اندازه فتوبیورآکتورها را کاهش دهد.
پروفسور ماتیو رآلف که بر روی آنالیز فرایندهای مبتنی بر جلبک کار می‌کند، می‌گوید: «ما همچنین باید آزمایش‌هایی انجام دهیم تا نشان دهیم که سیانوباکتری‌ها می‌توانند در شرایط مریخ رشد کنند.
«ما باید تفاوت طیف خورشیدی در مریخ را، هم به دلیل دوری [این سیاره] از خورشید و هم [به دلیل] تفکیک نشدن اتمسفری نور خورشید در نظر بگیریم. میزان بالای پرتو ماورای بنفش ممکن است به سیانوباکتری‌ها آسیب برساند.»
مقاله پژوهشی درباره این فرایندها با عنوان «طراحی محصول زیستی سوخت موشک‌های مریخ با روش‌های زیست‌فناوری با استراتژی استفاده از مواد و منابع طبیعی موجود» در مجله «نیچر کامیونیکیشنز» (Nature Communications) منتشر شده است.
استفاده از رآکتورهای زیستی در مریخ پیش از این نیز پیشنهاد شده بود، اما به تولید غذا و دارو برای ساکنان مریخ مربوط می‌شد. از همه گونه‌های سیانوباکتری‌های خزه‌های بالارونده می توان برای تولید اکسیژن از طریق فتوسنتز استفاده کرد، در حالی که سایر گونه‌ها می‌توانند نیتروژن جوّ را به مواد غذایی روی زمین تبدیل کنند. اما برای این کار به رآکتور زیستی نیاز است، زیرا فشار جوّی در مریخ برای وجود آب مایع بسیار کم است.
ایلان ماسک، مدیرعامل اسپیس اکس، می‌گوید که قصد دارد تا سال ۲۰۲۲ نخستین فضاپیمای اسپیس اکس را به مریخ بفرستد و بین چهار تا شش سال پس از آن، انسان نیز راهی مریخ شود.
© The Independent
