طفرة في البلازما قد تسمح للبشر العيش على المريخ

يقول العلماء أن هذه الطفرة قد تساعد في معالجة تغير المناخ على الأرض أيضًا.

يأمل العلماء في بناء نظام من شأنه أن يساعد في دعم الحياة وكذلك إنتاج المواد الكيميائية اللازمة لمعالجة الوقود وتصنيع المواد لتثبيط النباتات وتخصيبها.

ترغب العديد من وكالات وخبراء الفضاء في إرسال البشر للعيش على كوكب المريخ في الأعوام القادمة. ولكن ظروف هذا الكوكب قاسية: إذ لا يحتوي على الأكسجين للبشر أو الوقود للآلات أو أية معدات سيحتاجونها للعيش.

يطمح المهندسون إلى التغلب على هذه الظروف بالتكنولوجيا التي ستنتج الأكسجين وغيرها من المواد اللازمة للسنوات التي سيقضيها البشر على هذا الكوكب. وإن لم تحل هذه المشاكل فلن تتمكن البشرية من النجاة على الكوكب الأحمر.

وبالفعل تعمل وكالة ناسا على ما تسميه بتجربة إنتاج الأكسجين على المريخ ISRU التي تتطلع إلى إنشاء موارد على كوكب المريخ، إذ تستكمل هذه الطفرة أو الاختراق هذا النهج وقد يوفر طريقة فعالة لإنتاج الجزيئات اللازمة.

بينما يتطلع المهندسون إلى إنتاج الأكسجين المطلوب للحياة البشرية على المريخ، فإنهم يتعرضون لمشاكل. ولكن يمكن لهذه الطفرة الجديدة أن تساعد.

و قال مؤلف الورقة البحثية الجديدة فاسكو جويرا Vasco Guerra من جامعة لشبونة University of Lisbon: «أولًا، لاستخراج الأكسجين يجب تفكيك جزيئات ثاني أكسيد الكربون، وهو جزيءٌ يصعب للغاية كسره أو تفكيكه. ثانيًا، فصل الأكسجين المنتج عن خليط الغاز الذي يحتوي أيضًا على سبيل المثال، ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون. نحن ننظر إلى هاتين الخطوتين بطريقة شاملة لحل كلا التحديين في نفس الوقت. هذا ما يمكن أن تساعد فيه البلازما».

البلازما هي الحالة الطبيعية الرابعة للمادة. وتتضمن جسيمات مشحونة حرة مثل الإلكترونات والأيونات التي من الممكن أن تساعد في صنع الأكسجين.

وأضاف جويرا: «عندما تصطدم الإلكترونات الشبيهة بالرصاص بجزيء ثاني أكسيد الكربون، يمكنها تحليله مباشرةً أو نقل الطاقة لجعله يهتز، ويمكن توجيه هذه الطاقة إلى درجةٍ كبيرة على ثاني أكسيد الكربون لتفكيكه. ومع زملائنا في فرنسا وهولندا أظهرنا تجريبيًا صحة هذه النظريات. علاوةً على ذلك، فإن الحرارة المتولدة في البلازما مفيدة أيضًا لفصل الأكسجين».

يقترح العلماء أن نفس النظام يمكن أن يساعد في تفكيك جزيئات ثاني أكسيد الكربون لصنع الوقود الأخضر (الهيدروجين الأخضر هو وقود عالمي وخفيف وعالي التفاعل، من خلال عملية كيميائية تُعرف باسم التحليل الكهربائي) وإعادة تدوير المواد الكيميائية – مما يساعد في معالجة تغير المناخ على الأرض أيضًا.

وصف البحث الجديد في ورقة بحثية بعنوان: «البلازما لاستخدام الموارد على المريخ: الوقود ودعم الحياة والزراعة»، نُشرت اليوم في مجلة الفيزياء التطبيقية.