Des chercheurs du Georgia Institute of Technology ont mis au point un concept qui permettrait aux bactéries envoyées sur Mars de produire du carburant pour fusée et de l'oxygène liquide à partir du CO2 qui y est disponible. Le carburant résultant sera utile pour ravitailler le vaisseau spatial pour retourner sur Terre.
Une fusée devrait quitter Mars au plus tard en 2030, transportant 500 grammes d'échantillons géologiques trouvés par le robot martien Perseverance de la NASA. Malgré le fait que la fusée enverra un conteneur avec eux sur l'orbite de Mars, d'où ils seront emmenés par un autre avion pour rentrer chez eux, le poids de la fusée sera d'environ 500 kg, dont la plus grande partie sera occupée par le combustible solide nécessaire au levage.
Quelle quantité de carburant sera nécessaire pour des missions ultérieures plus ambitieuses vers Mars, d'ailleurs, si des astronautes y participent. Selon les recherches de Georgia Tech, 30 tonnes de méthane et d'oxygène liquide sont nécessaires pour mettre en orbite une demi-tonne de charge utile. Même s'il est possible d'obtenir de l'oxygène liquide sur Mars, il faudra quand même apporter du méthane de la Terre. Il s'avère que la charge utile principale de la Terre pèsera entre 400 et 600 tonnes et que la livraison de carburant supplémentaire coûtera 9 milliards de dollars.
Pour réduire les coûts et l'espace à bord pour quelque chose de plus efficace, une équipe de scientifiques dirigée par Nick Cruyer suggère d'utiliser des cyanobactéries et des E.coli génétiquement modifiés pour produire des biocarburants 2,3-butanediol (CH3CHOH) 2 . La substance est déjà utilisée sur Terre pour la préparation de caoutchouc synthétique et de divers polymères. En plus de préparer la quantité d'oxygène requise pour la fusée, la technologie permettra d'obtenir 45 tonnes d'oxygène supplémentaires à diverses fins.
L'idée est qu'il y aura plusieurs campagnes de recherche avant la mission principale. Ceux-ci incluront la livraison de micro-organismes et de composants en plastique pour créer des photobioréacteurs de la taille de plusieurs terrains de football.
Dans les réacteurs, la lumière du soleil et le dioxyde de carbone de l'atmosphère sont mélangés à des cyanobactéries, qui sont ensuite traitées avec des enzymes pour produire du sucre. Le sucre extrait sera utilisé pour nourrir E. coli, qui à son tour produira du 2,3-butanediol et de l'oxygène.
En théorie, le procédé sera 30 % plus efficace qu'une éventuelle usine chimique pour produire de l'oxygène par catalyse à l'aide de méthane provenant de la Terre, bien qu'il soit un peu plus compliqué. La prochaine étape, les scientifiques voient le développement d'une technologie de plus petite taille et poids, ainsi que la modernisation du processus biologique pour augmenter son efficacité.
"Nous devons encore mener une série d'expériences pour confirmer que les cyanobactéries peuvent se développer dans des conditions martiennes", explique Matthew Realff. - Nous allons prendre en compte la différence du spectre solaire sur Mars, à la fois due à la distance au Soleil et due au manque de filtration atmosphérique de la lumière solaire. Les cyanobactéries sont capables de niveaux élevés de rayonnement ultraviolet. »
2021-11-04 02:24:35
Auteur: Vitalii Babkin