معدنی بزرگ به نام مریخ
وقتی برای اولین بار فضانوردان به مریخ مسافرت کنند اساسی ترین مشکل آنها تامین مایحتاج زندگی خواهد بود زیرا حتی یک اکتشاف کوتاه مدت ، بازهم به مدت 2سال طول خواهد کشید و هیچ فضاپیمایی در حال حاضر قادر نیست
در زمین هر اکتشاف گری می تواند روی یافتن مایحتاج خود حساب کند از انواع حیوانات تا انواع گیاهان مختلف که خوردنی هستند، در زمین پیدا می شود؛ اما مریخ لم یزرع و تهی است و فضانوردان باید بتوانند از چنین سیاره ای تمامی احتیاجات خود را برآورده کنند و گرچه این هدف به نظر دست نیافتنی است ، اما «کن دبلاک » مهندس شیمی دانشگاه و ندربیلت اطمینان دارد که چنین ایده ای قابل اجراست . وی کلید موفقیت این پروژه را در اتمسفر مریخ جستجو می کند. گرچه مریخ اتمسفری بسیار رقیق دارد که 95درصد آن را نیز دی اکسید کربن تشکیل می دهد، اما همین موضوع راز موفقیت است و می توان از دی اکسید کربن هر چیز دیگری را به دست آورد. درون صخره ها و سنگهای مریخی و خاک آن ، عناصر مفید فراوانی از قبیل منیزیوم و هیدروژن و اکسیژن وجود دارند و تنها چیزی که نیاز است ، یک حلال عالی است تا تمامی این عناصر را استخراج کند و درست در همین جاست که دی اکسید کربن می تواند وارد عمل شود. وقتی دی اکسید کربن فشرده بشود و فشار آن به 73 اتمسفر برسد و تا 1/31 درجه سلسیوس گرم شود به یک سیال فوق بحرانی و حلالی عجیب و غریب تبدیل می شود. یک سیال فوق بحرانی ، سیالی است با فشار و دمای بالا و در حقیقت بهترین واژه برای توصیف آن ، گاز مایع شکل است . می توان گفت تقریبا هر چیزی می تواند فوق بحرانی شود، مثلا آب معمولی که یک حلال خوب است وقتی فوق بحرانی شود یک حلال عالی می شود و گاهی اوقات باید گفت که زیادی هم عالی است به طوری که می تواند نوک تیغه های توربین را حل کند. دی اکسید کربن فوق بحرانی نیز خیلی شبیه این آب رفتار می کند. ملکول های دی اکسید کربن می توانند درون ماده جامد جاری شوند و اتمها را در بر بگیرند و آنها را از هم جدا کنند. روی زمین دی اکسید کربن فوق بحرانی مصارف زیادی ندارد، زیرا حلالهایی با اثر بیشتر و قیمت پایین تر به وفور یافت می شود؛ اما گاهی اوقات نیز این نوع دی اکسید کربن به کمک صنعت می شتابد، مثلا در حذف کافئین از دانه های قهوه و یا در خشکشویی لباسها استفاده می شود. دبلاک ، معتقد است که دی اکسید کربن فوق بحرانی در مریخ نقش بسیار مهمتری را بازی خواهد کرد. به عنوان مثال منیزیوم می تواند به کمک دی اکسید کربن فوق بحرانی به آسانی حل شود. این عنصر به احتمال زیاد در خاک مریخ به وفور وجود دارد و چون به آسانی آتش می گیرد می تواند در سوخت راکتها به کار رود. در حقیقت وقتی فضانوردان خود را برای بازگشت به زمین آماده می کنند می توانند آن را در موتور راکت ریخته و سپس چند نوع اکسیدان برای آتش زدن به آن بیفزایند. دی اکسید کربن می تواند به عنوان یک حلال در برداشت منیزیوم از مریخ کمک کند. از دی اکسید کربن فوق بحرانی می توان برای تولید آب استفاده کرد. صخره ها و سنگهای مریخ پر از هیدروژن هستند. وقتی این صخره ها در دی اکسید کربن فوق بحرانی غوطه ور شوند یک واکنش شیمیایی اتفاق می افتد. به این ترتیب که کربن در صخره باقی می ماند و اکسیژن آزاد شده و برای خود شریکی دیگر پیدا می کند این شریک همان هیدروژن است که در نهایت منجر به تولید آب می شود. تولید آب از صخره های مریخ شاید بزرگترین منفعتی باشد که اتفاق می افتد، زیرا علاوه بر مصرف آشامیدنی می توان از هیدروژن آن برای مصرف سوخت و از اکسیژن برای تنفس و یا یک اکسیدان برای برخی موتورها استفاده کرد. در نهایت مهاجران فضایی می توانند گیاهانی را در این سیاره بکارند تا از دی اکسید کربن اتمسفر مریخ برای تولید هزاران کیلوگرم مواد خام در هر روز استفاده کنند. مزیتی که یک سیال فوق بحرانی نسبت به دیگر حلالها دارد این است که قابلیت حل آن با تغییر دما و فشار تغییر می کند پس می توان فرآیندهای مختلف را به این ترتیب کنترل کرد. تحقیقات دبلاک علاوه بر مریخ در زمین نیز سودمند خواهد بود، زیرا بیشتر حلالهای رایج در صنایع بسیار سمی هستند و سبب سرطان می شوند و اگر وارد سیستم آب شوند به مدت طولانی باقی می مانند، پس علاقه زیادی برای یادگیری مصارف دی اکسید کربن به عنوان یک حلال سبز وجود دارد. با این حال باید دانست که مریخ محیطی کاملا خارجی و ناآشنا با شرایط ویژه است و نقش عناصر در این محیط ممکن است کاملا با نقش آنها در مریخ تفاوت داشته باشد. در نهایت روزی فراخواهد رسید که دانشمندان بدانند چگونه روی هر دو سیاره ،بازی زندگی را اجرا کنند.
مترجم : فریبا فرهادیان
گفت و گو
