Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) onderzoeken een methode om de atmosfeer van Mars te benutten voor de productie van brandstof. Deze technologische ontwikkeling is van essentieel belang voor bemande missies, aangezien het de mogelijkheid biedt om brandstofdepots op de rode planeet te vestigen, wat de terugkeer van astronauten naar de aarde aanzienlijk vereenvoudigt.
De basis van dit project ligt in het concept van In-Situ Resource Utilization (ISRU). Hierbij worden lokale materialen gebruikt om noodzakelijke middelen ter plaatse te produceren in plaats van alles vanaf de aarde mee te nemen. Volgens universetoday.com werkt Lanie McKinney, een PhD-kandidaat aan het MIT, samen met de Aerospace Plasma Group aan een systeem dat de atmosfeer van Mars kan transformeren tot bruikbare propellant.
Omdat de atmosfeer van Mars hoofdzakelijk uit koolstofdioxide bestaat, maken de onderzoekers gebruik van 'koud plasma' om deze gassen te splitsen. Dit proces resulteert in de vorming van koolstofmonoxide en zuurstof. Deze elementen kunnen vervolgens worden aangewend voor levensondersteunende systemen of worden verwerkt tot brandstof voor raketten. Onder de leiding van professor Carmen Guerra-Garcia heeft McKinney hiervoor een compacte plasmareactor ontwikkeld, technisch aangeduid als een Nanosecond Repetitively Pulsed Dielectric Barrier Discharge (NRP-DBD).
Een belangrijk technisch knelpunt in het huidige onderzoek is de koppeling van deze reactor aan een membraan dat selectief zuurstof doorlaat. Dit membraan moet de zuurstof snel kunnen scheiden om te voorkomen dat de stoffen opnieuw met elkaar reageren. Zoals rapporteert, is de interactie tussen het membraan en de reactieve plasma-omgeving nog niet volledig begrepen, hoewel de conversie van de gassen zelf nog onderzocht wordt.
Het onderzoek van McKinney is ingebed in het Space Resources Workshop van het MIT, een initiatief van studenten dat zich richt op het creëren van bewijsvoeringen voor ISRU-systemen op zowel de maan als Mars. McKinney heeft in dit kader ook ervaring opgedaan met het ontwerpen van een zelfvoorzienende Marsmissie die tien jaar zou moeten duren.
Naast de focus op brandstof heeft McKinney ook gewerkt aan duurzaamheid in de ruimte via het CERBERUZ-team. Tijdens de LunaRecycle Challenge in maart ontwikkelde dit team een methode om gemengd afval te vermalen tot poeder, dat vervolgens via spuitgieten kan worden omgezet in 3D-printfilament of reserveonderdelen. Volgens behaalde dit team de eerste prijs in de tweede fase van de competitie, wat gepaard ging met een prijsbedrag van 775.000 dollar.
Door de combinatie van geavanceerde afvalrecycling en het winnen van brandstoffen uit de lokale atmosfeer, hopen de onderzoekers de logistieke afhankelijkheid van de aarde te minimaliseren. Dit zou de weg vrijmaken voor een duurzamere en langdurige menselijke aanwezigheid op andere planeten, zoals beschreven in de berichtgeving van .