Entre os muitos desafios de uma viagem a Marte, um dos mais urgentes é: Como você pode obter combustível suficiente para a espaçonave voar de volta à Terra?
Com informações de Phys.
Houlin Xin, professor assistente de física e astronomia, pode ter encontrado uma solução para o problema do combustível em viagens espaciais para Marte.
Ele e sua equipe descobriram uma maneira mais eficiente de criar combustível de foguete à base de metano teoricamente na superfície de Marte, o que pode tornar a viagem de volta mais viável.
A nova descoberta vem na forma de um catalisador de zinco de átomo único que sintetizará o processo atual de duas etapas em uma reação de etapa única usando um dispositivo mais compacto e portátil.
“O zinco é fundamentalmente um grande catalisador”, diz Xin. “Tem tempo, seletividade e portabilidade – uma grande vantagem para viagens espaciais .”
O processo de criação de combustível à base de metano já foi teorizado antes, inicialmente por Elon Musk e Space X. Ele utilizou uma infraestrutura solar para gerar eletricidade, resultando na eletrólise do dióxido de carbono, que, quando misturado com água do gelo encontrado em Marte , produz metano.
Este processo, conhecido como processo Sabatier, é usado na Estação Espacial Internacional para produzir oxigênio respirável da água. Um dos principais problemas com o processo Sabatier é que ele é um procedimento de dois estágios que requer grandes operações para funcionar com eficiência.
O método desenvolvido por Xin e sua equipe usará zinco anatomicamente disperso para atuar como uma enzima sintética, catalisando o dióxido de carbono e inicializando o processo. Isso exigirá muito menos espaço e pode produzir metano com eficiência usando materiais e em condições semelhantes às encontradas na superfície de Marte.
“O processo que desenvolvemos ignora o processo de água para hidrogênio e, em vez disso, converte o CO2 em metano com alta seletividade”, diz Xin.
Atualmente, os foguetes criados pela Lockheed e Boeing usam hidrogênio líquido como combustível para os foguetes. Embora seja barato e eficaz, esta fonte de combustível tem suas desvantagens. O hidrogênio líquido deixa resíduo de carbono no motor do foguete, que precisa ser limpo a cada lançamento; algo que seria impossível em Marte.
Space X e Elon Musk desenvolveram e estão testando atualmente um motor baseado em metano, conhecido como Space X Raptor. Raptor impulsionará a próxima geração de espaçonaves do Space X, denominadas Starship e Super Heavy. Neste momento, nenhum deles entrou em órbita, e apenas um levantou vôo de forma consistente.
Apesar do avanço, o processo desenvolvido por Xin está longe de ser implementado. Atualmente, eles têm apenas uma “prova de conceito”, o que significa que, embora tenha sido testado e comprovado em um laboratório, ainda não foi testado nas condições do mundo real – ou do planeta.
“É necessária muita engenharia e pesquisa antes que isso possa ser totalmente implementado”, diz ele. “Mas os resultados são muito promissores.”
