Для возвращения экипажа с Марса потребуется наладить производство топлива непосредственно на планете. Над такой технологией работает аспирантка Массачусетского технологического института (MIT) Лани Маккинни вместе с исследователями Aerospace Plasma Group. Их установка должна перерабатывать углекислый газ марсианской атмосферы в кислород и угарный газ, которые можно использовать в системах жизнеобеспечения и на топливных станциях.
Основой разработки стал компактный плазменный реактор NRP-DBD — нанosekundный импульсный диэлектрический барьерный разряд. Под руководством профессора MIT Кармен Герра-Гарсии Маккинни объединила его с мембраной, избирательно пропускающей кислород. Это должно ускорить отделение кислорода и не допустить его повторного соединения с угарным газом, однако поведение мембраны в активной плазменной среде пока остаётся сложной задачей.
«Мы действительно можем очень хорошо выполнять этап преобразования. Но в плазме происходит следующее: мы преобразуем вещество, а затем получаем смесь, которую необходимо разделить. Мы не до конца понимаем, что именно увидим», — сказала Маккинни в интервью MIT News.
Работа связана с участием исследовательницы в Space Resources Workshop (семинаре по космическим ресурсам) MIT. Студенческая группа создаёт экспериментальные системы для использования местных ресурсов на Луне и Марсе, а в одном из конкурсов NASA Маккинни вместе с командой проектировала автономную марсианскую миссию продолжительностью 10 лет. В марте она также стала одним из руководителей команды CERBERUZ, которая получила 775 тысяч долларов за победу во втором этапе конкурса NASA LunaRecycle Challenge: разработанная система измельчает смешанные отходы в порошок для литья запасных деталей и производства материала для 3D-печати.
Другой проект Маккинни был выполнен в рамках курса MIT Space Architecture (космическая архитектура). Инженеры и архитекторы искали способ защитить лунные поселения от радиации, используя только местные материалы, и предложили делать из лунного реголита кирпичи, которые можно укладывать без раствора и связующих веществ. По словам Маккинни, участие в разных командах показало ей значение сотрудничества специалистов с разным опытом.
«Если мы не построим на Марсе газовые станции, вернуть людей на Землю будет очень трудно. Нам понадобится способ производить топливо на месте. Следующим шагом станет создание постоянного присутствия, чтобы проводить выдающиеся научные исследования и эффективно осваивать планету», — заявила Маккинни.