أخبار ar.wedoany.com، حصلت تقنية محلل كهربائي جديدة، تم تطويرها بالتعاون بين معهد الأبحاث الجنوبي الغربي (SwRI) وجامعة تكساس في سان أنطونيو (UT San Antonio)، على موافقة الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (NASA) بعد اجتيازها مراجعة حاسمة، مما يسمح بإجراء اختبارات طيران مكافئ. يهدف هذا المشروع إلى تقييم أداء جهاز تحليل كهربائي يُعرف باسم "مفاعل المواد الاستهلاكية في الغلاف الجوي المريخي" (MARS-C) في ظل ظروف الجاذبية الجزئية.
MARS-C هي تقنية لاستخدام الموارد في الموقع (ISRU)، طورها الأستاذ المساعد في قسم الهندسة الطبية الحيوية والكيميائية بجامعة تكساس في سان أنطونيو، Shrihari Sankarasubramanian، بدعم من NASA. تعمل هذه التقنية عن طريق تطبيق جهد كهربائي لتحويل المحلول الملحي المريخي المحاكي وثاني أكسيد الكربون كهروكيميائياً إلى أكسجين، إيثانول، وهيدروكربونات أخرى، بهدف إنتاج الوقود والأكسجين والمركبات الداعمة للحياة الأخرى اللازمة للإقامة البشرية طويلة الأمد باستخدام الموارد المحلية على المريخ. يمكن تطبيق تقنيات مماثلة أيضاً على القمر والأجرام الكوكبية الأخرى.
يقود المشروع كل من Kevin Supak، مدير المشاريع في قسم هندسة الموائع بمعهد SwRI، وSankarasubramanian. قام الفريق بتعديل نموذج أولي لخلية كهروكيميائية ليصبح حمولة تتضمن ست خلايا بأبعاد 3 × 7 أقدام. يتم تثبيت كل خلية داخل صندوق محكم الإغلاق، مع التحكم في رطوبة البيئة واستخدام مضخات حرارية كهروحرارية لمحاكاة درجات حرارة المريخ.
"الحمولة جاهزة للطيران على متن طائرة تنفذ مساراً مكافئاً. لقد أثبتنا لـ NASA أن التصميم والإجراءات واعتبارات السلامة تلبي متطلبات إجراء اختبارات الطيران المكافئ،" قال Supak. "سيكون هذا أول عرض لمحلل كهربائي قادر على العمل في ظل الظروف البيئية للمريخ، حيث تبلغ الجاذبية ثلث جاذبية الأرض، ودرجات الحرارة أقل، والضغط الجوي أقل أيضاً."
سيقوم SwRI وجامعة تكساس في سان أنطونيو باختبار MARS-C من خلال سلسلة من رحلات الطيران المكافئ. يوفر الطيران المكافئ ظروف جاذبية منخفضة من خلال فترات السقوط الحر الناتجة عن نمط الطيران المقوس، مما يعرض الحمولة لمستويات جاذبية قمرية أو مريخية أو منعدمة لمدة تتراوح بين 15 و20 ثانية في كل مرة. تعتمد هذه الطريقة على أعمال سابقة لـ SwRI في دراسة الغليان تحت الجاذبية الجزئية أثناء الطيران المكافئ، حيث أشارت الدراسات السابقة إلى أن انخفاض الجاذبية يؤثر على ديناميكيات الفقاعات على السطح، مما يؤثر بدوره على معدلات إنتاج الغاز.
أثناء الاختبارات، ستعمل خلايا التحليل الكهربائي لإنتاج الإيثانول والهيدروكربونات الأخرى، وستقوم الكاميرات بتسجيل تراكم الغاز على أسطح الأقطاب الكهربائية. كما ستقوم أجهزة التشغيل بمراقبة التيار في الخلايا. بعد الرحلة، سيقوم الفريق بسحب عينات الوقود من الخلايا وقياس محتواها من الهيدروكربونات لتحديد العلاقة بين كمية الوقود المنتجة ومستوى الجاذبية. "من خلال الحصول على الموافقة لهذه الرحلة المكافئة، سنفهم سلوك المحلل الكهربائي المنتج للهيدروكربونات تحت ظروف الجاذبية المريخية،" قال Sankarasubramanian. "الرؤى المستخلصة من ذلك ستساعدنا على تحسين تصميم النظام وأدائه، مما يجعل MARS-C قادراً على خدمة تطبيقات دعم حياة رواد الفضاء وإنتاج المواد الكيميائية على المريخ."
هذا المشروع مدعوم من جائزة TechLeap Prize التابعة لـ NASA، والتي تهدف إلى دعم المهام المستقبلية من خلال تطوير حلول تعالج الفجوات التكنولوجية. كما يحظى المشروع بدعم برنامج "ربط الشراكات البحثية" (Connect)، الذي يعزز التعاون بين SwRI وجامعة تكساس في سان أنطونيو. بالإضافة إلى ذلك، حصل المشروع على دعم من كلية كليس للهندسة والتصميم المتكامل (KCEID) بالجامعة، ومركز أبحاث وتقنيات الفضاء (CSTOR)، وتم تمويله من قبل مكتب الأبحاث بجامعة تكساس في سان أنطونيو ومعهد الأبحاث الجنوبي الغربي.
