Металлы из марсианской пыли: как астрометаллургия открывает путь к колонизации Красной планеты
Идея строительства поселений на Марсе захватывает умы миллиардеров, космических агентств и энтузиастов межпланетных миссий. Однако для возведения инфраструктуры требуются материалы, а доставка их с Земли непомерно дорога: только отправка марсохода NASA Perseverance массой в одну тонну обошлась в $243 млн.
Очевидно, что для полноценной колонии понадобится гораздо больше ресурсов. Где их взять? Ответ, как считает постдокторант CSIRO и выпускник Свинбернского университета доктор Дедеди Набабан, лежит прямо под ногами — в марсианском грунте, или реголите.
«Доставлять металлы с Земли на Марс технически возможно, но экономически нецелесообразно. Представьте транспортировку тонн стали через космос! Вместо этого мы должны использовать местные ресурсы — это называется ISRU (использование местных ресурсов)», — объясняет Набабан.
Его работа сосредоточена на астрометаллургии — технологии получения металлов в космосе.
Космическая металлургия: печь для Марса
Марсианский реголит богат железосодержащими оксидами, а углерод, необходимый для восстановления металлов, можно извлечь из тонкой атмосферы планеты. Ученые Свинбернского университета и CSIRO провели эксперименты с искусственным аналогом марсианского грунта (MGS-1), свойства которого соответствуют образцам из кратера Гейл. Результаты опубликованы в журнале Acta Astronautica.
«Мы нагревали грунт в камере с давлением, соответствующим марсианскому. При 1000°C образовалось чистое железо, а при 1400°C — жидкие железо-кремниевые сплавы. Металлы собирались в капли, которые можно отделить от шлака, как на Земле», — рассказывает профессор астрометаллургии Акбар Рамдани.
Совместно с доктором Марком Поунсби из CSIRO команда работает над созданием безотходного производства, где побочные продукты превращаются в полезные материалы.
От кислорода к металлам: эволюция ISRU
ISRU — ключевое направление для снижения зависимости от земных поставок. Первым успехом стал эксперимент MOXIE на марсоходе Perseverance, который производит кислород из атмосферного CO₂. Следующий шаг — металлы для строительства: корпусы зданий, детали техники и инфраструктура.
«Сложности остаются: нужно изучить долговечность сплавов в марсианской среде и масштабировать процесс», — отмечает Рамдани. Однако интерес к астрометаллургии растет. Недавно Свинберн и CSIRO провели мастер-класс в Южной Корее, демонстрируя перспективы этой области.
Для доктора Набабана исследования — не только путь к Марсу, но и шанс оптимизировать металлургию на Земле: «Я хочу помочь освоению космоса, которое, в итоге, улучшит жизнь людей на нашей планете».
Ученые также подчеркивают, что марсианские технологии могут стать катализатором «зеленой» металлургии на Земле, сократив выбросы CO₂. Например, использование восстановителей на основе водорода, тестируемых для Марса, может заменить уголь в доменных печах. Таким образом, колонизация другой планеты не только расширит горизонты человечества, но и сделает промышленность устойчивее.
Предоставлено: Свинбернский университет технологий
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
