НАСА задумалось об очистке воздуха во время путешествия на Марс

Марс
Пилотируемый корабль на Марс, работающий на ядерно-электрической двигательной установке. Авторы и права: NASA.

В ближайшее десятилетие НАСА и Китайское национальное космическое агентство (CNSA) отправят на Марс первые экипажи астронавтов. В отличие от миссий на Международную космическую станцию ​​(МКС) или на Луну, миссии с экипажем на Марс сопряжены с рядом уникальных проблем из-за расстояния и времени в пути. Например, отправлять миссии на Марс целесообразно только тогда, когда две наши планеты находятся ближе всего друг к другу, что происходит каждые 26 месяцев. Но даже в этом случае космическому кораблю может потребоваться до девяти месяцев, чтобы достичь Марса, что создаёт всевозможные проблемы с логистикой.

Кроме того, необходимы системы жизнеобеспечения, которые будут поддерживать пригодную для дыхания атмосферу внутри космического корабля. Подобно системе, которая позволяет астронавтам жить на борту МКС в течение длительного времени, для путешествия на Марс также необходимо разработать методы очистки воздуха от углеродных отходов. HeroX, ведущая в мире платформа для краудсорсинговых решений, запустила конкурс NASA Particle Partition Challenge. С общим призовым фондом в 45 000 долларов в этом конкурсе ищут инновационные идеи о том, как сделать так, чтобы астронавты могли комфортно дышать на пути к Марсу!

Астронавты, живущие на борту МКС, полагаются на сложную систему жизнеобеспечения, которая регулярно очищает воздух от углекислого газа, образующегося при выдохе. С 2011 по 2017 год эта система включала реактор Сабатье, который использует тепло и газообразный водород для преобразования углекислого газа в метан (CH4) и воду. Метан можно использовать для других химических реакций или в качестве источника топлива. Воду, ещё один важный ресурс для освоения космоса, можно использовать для нужд или подвергнуть электролизу для получения газообразного кислорода и водорода.

В течение многих лет НАСА работало над системой жизнеобеспечения следующего поколения для поддержки миссий с экипажем на Марс и в другие места за пределами системы Земля-Луна. Эта система жизнеобеспечения будет опираться на реактор Bosch, который использует газообразный водород и электролиз для преобразования углекислого газа в газообразный кислород с твёрдым углеродом (графит) и водой, образующимися в качестве побочных продуктов. Опять же, полученная вода чрезвычайно ценна как ресурс, но частицы графита создают проблему. Их необходимо регулярно удалять, чтобы реактор продолжал работать.

Это представляет собой серьёзную проблему, поскольку по оценкам НАСА, экипаж из четырёх астронавтов будет производить примерно 1 килограмм углеродных частиц в день. Кроме того, частицы очень мелкие, размером от 1 до 500 микрон (в среднем 8,36 микрон). Следовательно, методы удаления должны быть очень эффективными и точными, чтобы частицы углерода не попадали обратно во внутреннюю атмосферу космического корабля и не загрязняли подачу воздуха.

С этой целью HeroX ищет инновационные способы безопасного и эффективного удаления мелких частиц углерода из непрерывно работающего реактора Bosch без ущерба для его производительности. У победивших проектов будет шанс стать частью систем жизнеобеспечения, используемых астронавтами во время их долгого путешествия на Марс. Это также поможет в разработке будущих внеземных сред обитания, которые позволят выполнять длительные миссии на поверхности Луны и Марса.

“Эта проблема была доведена до нужных людей”, – сказал генеральный директор HeroX Кэл К. Сахота. “Сообщество HeroX снова готово помочь, на этот раз вдохнув жизнь в продолжительность планетарных миссий”.

Чтобы поощрить поколение новаторов и потенциальных космонавтов, одновременно будет проводиться соревнование для юниоров и участников младше 18 лет. В этих конкурсах участникам будет предложено представить идеи о том, как места обитания вдали от Земли могут поддерживать пригодную для дыхания атмосферу для их обитателей.

Жюри завершит оценку представленных работ в начале марта, после чего 16 марта будут объявлены три победившие работы. Соревнование открыто для всех людей в возрасте от 18 лет и старше, в любой точке мира (применяются некоторые ограничения).

Победители этого конкурса разделят общий призовой фонд в размере 45 000 долларов, а каждый из трёх лучших участников в категории “Юниоры” получит общественное признание и награду НАСА.

Оставьте комментарий