Будущая экспедиция на Марс будет получать энергию из сухого льда, используя эффект Лейденфроста

Солнечные батареи не способны покрыть потребности марсианской колонии. Английские учёные изобрели другой способ, который можно использовать для получения энергии во время экспедиций на Марс
или другие планеты. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Сейчас идёт активная подготовка к реализации проекта "Mars-One", осуществляемый по частной инициативе голландского изобретателя-миллионера Баса Лансдорпа. Цель проекта - создание к 2032 году марсианской колонии из 24 человек. По этому проекту, уже через
7 лет к Марсу должен стартовать корабль, безвозвратно уносящий
на Красную планету первых четырёх добровольцев.
Глава Европейского космического агентства Жан-Жак Дорден, комментируя этот проект, тоже уверен, что человечество должно отправить на Марс экспедицию: "Насчёт колонизации Марса не знаю, но мы определённо должны отправить на эту планету пилотируемую экспедицию. Конечно, человеку нужно осваивать Марс,
и мы его освоим. То есть вопрос не в том, случится это или нет, а в том, когда это произойдёт".

В этой связи возникает огромное количество беспрецедентных задач практически во всех областях науки, техники, медицины и практической психологии. Например, проблема энергетическая. В связи с удалённостью от Солнца
на Марсе маловероятно использование солнечной энергии. На местные запасы традиционных углеводородных энергоносителей даже фантасты не надеются (да и для их сжигания кислород нужен, а он там в дефиците).
Разве что атомная энергия? Но доставка даже мини-АЭС плюс топлива для неё технически вряд ли осуществима.

Электротехник доктор Родриго Ледесма-Агвилар из Нортумбрийского университета (Англия) с коллегами предложил марсианским колонистам для производства энергии использовать эффект Лейденфроста. Эффект Лейденфроста - это парадоксальное, на первый взгляд, явление, когда жидкость входит в контакт с раскалённой поверхностью, температура которой значительно выше точки кипения этой жидкости. При моментальной возгонке создаётся изолирующий слой пара. Этот слой предохраняет жидкость от дальнейшего быстрого испарения. Эффект Лейденфроста можно наблюдать, если слегка побрызгать водой на раскалённую сковородку или утюг.
При этом вода, вместо того чтобы испариться сразу, на некоторое время соберётся на поверхности сковороды
в виде маленьких мечущихся шариков.

Британские учёные предложили помещать над горячей поверхностью сухой лёд - углекислый газ СО2 в твёрдом агрегатном состоянии. При нормальном земном давлении сухой лёд спокойно возвращается в газообразное состояние при температуре минус 78,5 градусов Цельсия - минуя жидкую фазу. При сильном же нагревании возникает эффект Лейденфроста. При этом лёд из замёрзшего СО2 станет так активно выделять газ ("пар"),
что аж воспарит над источником тепла.
Исследователи уверены, что на этом принципе можно создать электростанцию. И замёрзший марсианский углекислый газ (которого там предостаточно на полюсах) или другие химические соединения на основе углерода, к примеру, метана, сможет стать движущей силой для специально сконструированных двигателей.
Учёные Нортумбрийского университета сконструировали такой энергогенерирующий аппарат. В их изобретении, в отличие от обычных паровых двигателей, трение сведено к минимуму за счёт уменьшения количества трущихся деталей.

Специалисты утверждают, что их изобретение окажет существенную помощь космонавтам, отправляющимся в далекие перелёты, так как они смогут производить необходимую для работы оборудования и корабля энергию непосредственно на месте. Доктор Родриго Ледесма-Агилар уверен в том, что извлечение энергии, основанное
на принципе Лейденфроста, сделает проект колонизации Марса возможным.
И заявляет: "Одно можно сказать наверняка. Будущее человечества на других планетах зависит от нашей способности адаптировать существующие знания под ограничения, которые диктуют иные миры. Мы должны научиться мыслить творчески, чтобы использовать природные ресурсы других планет, которые, возможно,
никак нельзя использовать на Земле".