ماهواره و فضا
ساخت آهن در شرایط مریخی: گامی بلند به سوی احداث کلونی در سیاره سرخ
ساخت آهن در شرایط مریخی: گامی بلند به سوی احداث کلونی در سیاره سرخ
به گزارش دیتاسنتر من و به نقل از سای‌تک‌دیلی، این دستاورد علمی می‌تواند امکان تولید فلز در خارج از کره زمین را فراهم کند و رویای احداث کلونی در مریخ را به واقعیت نزدیک‌تر سازد. گفته می‌شود این فناوری با بهره‌گیری از خاک مریخ (رگولیت) و کربن موجود در جو نازک این سیاره، نیاز به حمل مصالح ساختمانی از زمین را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.
دکتر ددی نابابان، پژوهشگر فوق‌دکتری در CSIRO و فارغ‌التحصیل دانشگاه سوینبرن، در این باره می‌گوید: «ارسال فلزات از زمین به مریخ ممکن است کاری شدنی باشد، اما از لحاظ اقتصادی توجیه‌پذیر نیست. آیا می‌توانید تصور کنید که چندین تُن فلز به مریخ ببرید؟ این اصلاً عملی نیست. در عوض، می‌توانیم از آنچه در مریخ در دسترس است استفاده کنیم. این کار استفاده از منابع در محل یا ISRU نامیده می‌شود».
به طور خاص، دکتر نابابان در حال بررسی astrometallurgy (ساخت فلزات در فضا) است. آنطور که مشخص شده، مریخ تمام مواد لازم برای ساخت فلزات بومی را دارد.
این شامل اکسیدهای غنی از آهن در رگولیت و کربن از جو نازک آن است که به عنوان یک عامل کاهنده عمل می‌کند.
پروفسور اکبر رمضانی، متخصص astrometallurgy در دانشگاه فناوری سوینبرن، در حال همکاری با دکتر نابابان برای آزمایش این فرآیند با شبیه‌ساز رگولیت – یک بازآفرینی مصنوعی از مواد یافته‌شده در مریخ – است.
پروفسور رمضانی توضیح می‌دهد: «ما یک شبیه‌ساز را با ویژگی‌های بسیار مشابه آنچه در دهانه گیل در مریخ یافت می‌شود انتخاب کردیم و آن را روی زمین با شرایط شبیه‌سازی شده مریخ پردازش کردیم. این به ما ایده خوبی از چگونگی عملکرد فرآیند در خارج از جهان می‌دهد».
شبیه‌ساز در داخل یک محفظه در فشار سطح مریخ قرار داده شده و در دماهای بالا گرم می‌شود. آزمایش‌ها تشکیل فلز آهن خالص را در حدود ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد نشان دادند، با آلیاژهای مایع سیلیکون-آهن که در حدود ۱۴۰۰ درجه سانتی‌گراد تولید شدند.
پروفسور رمضانی می‌افزاید: «در دماهای به اندازه کافی بالا، تمام فلزات در یک قطره بزرگ جمع می‌شوند. این سپس می‌تواند به همان روشی که روی زمین نیز شاهد آن هستیم، از سرباره مایع جدا شود».
پروفسور رمضانی همراه با دکتر نابابان، با دکتر مارک پاونسیبی از CSIRO همکاری می‌کند تا این فرآیند را جلوتر ببرند. آنها به طور خاص بر ساخت فلزات با اتلاف صفر متمرکز هستند، جایی که محصولات فرعی فرآیند برای ساخت اقلام مفید استفاده می‌شوند.
گفتنی است در اکتشافات فضایی، استفاده از منابع در محل (ISRU) به طور فزاینده‌ای اهمیت پید می‌کند؛ زیرا هر کیلوگرم بار یک موشک به هزینه و پیچیدگی مأموریت می‌افزاید.
اگرچه هزینه‌های پرتاب به تدریج در حال کاهش هستند، اما مقیاس منابع مورد نیاز برای پشتیبانی از اکتشافات انسانی همچنان قابل توجه است. اما در حال حاضر پیشرفتی چشمگیر در حال انجام است. آزمایش MOXIE ناسا، که توسط مریخ‌نورد پرسویرنس (پشتکار) حمل می‌شود، توانسته است به طور موفقیت‌آمیز اکسیژن قابل تنفس را از دی‌اکسید کربن در جو مریخ تولید کند.
تولید فلز می‌تواند گام بزرگ بعدی باشد. پروفسور رمضانی امیدوار است آلیاژهای ساخته‌شده در مریخ را بتوان به عنوان پوسته برای محفظه یا امکانات پژوهشی و در دستگاه‌ها برای کاوش استفاده کرد.
وی می‌گوید: «مطمئناً چالش‌هایی وجود دارند. ما باید درک بهتری از نحوه عملکرد این آلیاژها در طول زمان به دست بیاوریم، و البته، اینکه آیا این فرآیند را می‌توان روی سطح واقعی مریخ نیز بازسازی کرد یا نه».
دکتر نابابان امیدوار است که پژوهش آنها همچنین بتواند باعث کارآمدتر شدن متالورژی روی کرهٔ زمین نیز بشود.
وی می‌گوید: «من امیدوارم که با انجام این کار، بتوانم به توسعه اکتشافات فضایی کمکی کرده باشم، و در نهایت بتوانیم برای زندگی روی زمین نیز مثمرثمر باشیم».
حتما بخوانید : تأثیر شگفت‌انگیز سفرهای فضایی بر پیری سلول‌های انسانی
مجله خبری mydtc
