Исследовательница Массачусетского технологического института (MIT) Лани Маккинни разрабатывает установку, которая сможет превращать углекислый газ марсианской атмосферы в компоненты топлива. Технология использует холодную плазму и должна производить кислород и угарный газ. Эти вещества могут применяться в системах жизнеобеспечения и на топливных станциях будущих марсианских баз.
Проект связан с планами NASA и Китая по отправке пилотируемых экспедиций к Марсу в ближайшие десятилетия. Для таких миссий потребуются более совершенные двигатели, средства защиты здоровья экипажа и запас топлива для возвращения на Землю. Одним из решений могут стать расположенные на Марсе заправочные станции, использующие местные ресурсы для производства топлива.
Под руководством профессора MIT Кармен Герра-Гарсии Маккинни создала компактный плазменный реактор NRP-DBD — установку с нанoseкундными повторяющимися импульсами диэлектрического барьерного разряда. Сейчас исследовательница объединяет его с мембраной, избирательно пропускающей кислород. Она должна быстро отделять кислород и не допускать его повторного соединения с угарным газом, однако поведение мембраны в агрессивной плазменной среде пока требует изучения.
«Мы действительно можем очень хорошо выполнять этап преобразования. Но в плазме происходит конверсия, после чего мы получаем смесь, которую нужно разделить. Мы не до конца понимаем, что именно увидим», — сказала Маккинни в статье MIT News.
Маккинни также участвует в проектах MIT, посвящённых использованию ресурсов других небесных тел. В рамках Space Resources Workshop (семинара по космическим ресурсам) она работала над концепцией автономной марсианской миссии продолжительностью 10 лет. В конкурсе NASA LunaRecycle Challenge (испытании NASA по переработке отходов на Луне) её команда CERBERUZ получила $775 тыс. за систему, которая измельчает смешанный мусор в порошок для изготовления запасных деталей методом литья под давлением и материала для 3D-печати.
Ещё один проект был выполнен на курсе Space Architecture (космическая архитектура) в MIT и касался защиты лунных поселений от радиации с помощью местных материалов. Команда Маккинни предложила делать из лунного реголита кирпичи, которые можно укладывать без раствора и связующих веществ. По словам исследовательницы, работа в коллективах с разными профессиональными знаниями показала важность междисциплинарного сотрудничества для освоения Луны и Марса. «Если мы не построим на Марсе заправочные станции, вернуть людей на Землю будет очень трудно. Нам понадобится способ производить топливо на месте. Следующий шаг — создание постоянного присутствия, которое позволит заниматься важной наукой и эффективно исследовать планету», — заявила Маккинни.