Вчені із США запропонували використовувати бактерії для виробництва ракетного палива та кисню на Марсі
Команда вчених Технологічного інституту Джорджії розробила концепцію, що передбачає доставку на Марс мікроорганізмів для виробництва ракетного палива та окислювача рідкого кисню. Бактерії вироблятимуть необхідні повернення Землю компоненти з вуглекислого газу, що в атмосфері Червоної планети.
Приблизно до кінця поточного десятиліття відповідно до планів NASA з Марса має злетіти ракета, що несе близько 0,5 кг геологічних зразків, зібраних марсоходом Perseverance. Хоча ракета доставить зразки лише на орбіту планети, де їх підбере інший космічний корабель, її вага становитиме близько 400 кг, більшість припаде на тверде ракетне паливо.
Неважко уявити, скільки палива може знадобитися майбутнім, набагато амбітнішим марсіанським пілотованим місіям. За даними спеціалістів університету т.з. Марсіанському злітному кораблю (MAV) знадобиться 30 т метану та рідкого кисню для доставки 500 кг корисного навантаження на орбіту. Метан органічного походження в атмосфері планети передбачувано відсутній і його доведеться доставляти із Землі. Це означає, що корисне навантаження, що доставляється з батьківщини людства, становитиме 500 т і коштуватиме $8 млрд для транспортування додаткового палива.
Для зниження витрат і вивільнення місця для чогось кориснішого, ніж паливо для зворотного польоту, команда з Технологічного інституту Джорджії під керівництвом Ніка Крюера (Nick Kruyer) має намір використовувати ціанобактерії та генно-модифіковані кишкові палички у виробництві альтернативного палива, відомого як 2,3-бутандіол (CH3CHOH)2. Останній застосовується Землі для виробництва синтетичної гуми та інших полімерів. Крім того, це дасть достатню кількість кисню для ракети, запропонована технологія забезпечить 44 т додаткового кисню для використання в інших цілях.
Основна ідея полягає в тому, що перед запуском основної місії буде відправлено кілька попередніх, зі зразками мікроорганізмів та пластиковими матеріалами, необхідними для будівництва фотобіореакторів площею з чотирьох футбольних полів.
У цих реакторах сонячне світло та вуглекислий газ з марсіанської атмосфери забезпечать сприятливе середовище для розвитку ціанобактерій, які потім за допомогою ферментів будуть перетворюватися на цукри. Отримана сировина «згодовуватиметься» бактеріям кишкової палички, своєю чергою, відповідальним за вироблення 2,3-бутандіолу та кисню, які пізніше будуть розділені за допомогою відносно нескладної техніки.
За розрахунками вчених, процес буде на 32% ефективнішим, ніж промислове хімічне виробництво кисню за допомогою каталізатора з використанням метану, що доставлений із Землі. При цьому необхідне обладнання буде втричі важчим, поки розробляються легші рішення.
За словами учасника проєкту Метью Рілффа (Matthew Realff), ще належить довести, що ціанобактерії можуть вирощуватись у марсіанських умовах. Слід врахувати різницю сонячних спектрів в атмосферах планет з урахуванням віддаленості Сонця та недостатньої атмосферної фільтрації світла – велика кількість ультрафіолету може фатально нашкодити ціанобактеріям.
