NASA’nın Merak gezgini tarafından çekilen Mars’taki “Kimberley” oluşumundan bir görünüm. Ön plandaki katmanlar, Sharp Dağı’nın tabanına doğru eğimlidir ve bu da, dağın daha büyük kütlesi oluşmadan önce var olan bir havzaya doğru su akışını gösterir. Kredi: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Ay’ın tozlu yüzleri ve Mars gelecekteki kaşifler için görünmeyen tehlikeleri gizleyin. Yüksek oranda oksitleyici madde içeren alanlar, astronotların korumasız cildinde veya akciğerlerinde kimyasal yanıklar oluşturacak kadar reaktif olabilir. Marslı yaşamı için öncü bir araştırmadan ilham alan bir Yunan ekibi, bu ‘reaktif oksijen türlerini’ tespit etmek ve astronotların süresiz olarak nefes almasını sağlamak için onlardan yeterli oksijeni toplamak için bir cihaz geliştiriyor.
1976’da Mars’a inen ABD Viking iniş araçları, sonuçları kırk yıldan fazla bir süre sonra hala tartışılan Mars yaşamını arayan deneyler gerçekleştirdi.
Viking’in ‘Etiketli Salınım’ deneyi, tepki olarak bol miktarda oksijen salan bir Mars toprak örneğine mikro besin sıvısı uyguladı. Bazı otoriteler bu sonucu Mars’ta mikrobiyal yaşamın kanıtı olarak yorumladılar – örneğin 160 °C ısı ile sterilize edildikten sonra bile bu oksijen üretiminin devam etmesi dışında. Bu arada diğer Viking deneyleri hiçbir organik kimyasal izine rastlamadı.
Viking Lander modeli. Kredi: NASA/JPL-Caltech/Arizona Üniversitesi
Atina Ulusal Teknik Üniversitesi Jeolojik Bilimler Bölümü’nden Prof. Elias Chatzitheodoridis, “Bugünün önde gelen yorumu, sonuçların abiyotik bir kimyasal reaksiyondan kaynaklandığıdır” diyor.
Patras Üniversitesi Biyoloji Bölümü’nden Prof. Christos Georgiou, “Oksijen üretimine, besin sıvısındaki suyla reaksiyona giren reaktif bir oksijen türü neden oldu” diyor. “Bu tür reaktif türler, süperoksitlerin, peroksitlerin veya perkloratların metal tuzlarından kaynaklanabilir – ikincisi gerçekten de tarafından tespit edilmiştir. NASAMars Phoenix, 2008’de Mars Arctic’e indi.
NASA’nın Mars Phoenix iniş aracı, 2008 yılında Mars Arktik bölgesinde perklorat tuzları tespit etti. Kredi: NASA
“Bu tür son derece reaktif türlerin haritasını çıkarmak, yalnızca varlıkları insan yerleşimine ve mahsulün büyümesine zarar vereceği için değil, aynı zamanda olası Mars biyo-fosillerinin herhangi bir izini sileceği için Marslı ve Ay yerleşimcileri için önemli olacak, böylece bu alanlar yönetilebilir. Mars’ta yaşam arayışının dışında.”
Patras Üniversitesi Biyoloji Bölümü, kurak, Mars benzeri Mojave ve Atacama Çöllerinden alınan toprak örneklerinde ve ayrıca radyasyona maruz kalan perklorat tuzlarından reaktif oksijen türlerinin oluşumu üzerinde toprak deneyleri yaptı.
Prof. Georgiou, “Bu reaktif oksijen türleri, yüzeyin, özellikle aşırı sıcaklıklar ve mikro meteoritler tarafından parçalanan kırık minerallerin yoğun ultraviyole ışıması ile oluşturulur ve bu da çok sayıda serbest kimyasal bağ içeren bir yüzey ile sonuçlanır” diye açıklıyor.
Phoenix, Mars’ta perklorat tuzları buldu. Kredi bilgileri: ESA
Birleşik üniversite ekipleri, Viking sıvı mikro besin deneyinin bu reaktif oksijen türlerinin dedektörü için uygulanabilir bir model olacağını fark etti. Toprak numuneleri, su ve katalizörlerin etkisi ile ıslatma yoluyla tespit edilebilir oksijen üreten bir mikroakışkan cihaza yerleştirilecektir. Bu fikri Açık Alan İnovasyon Platformu aracılığıyla ESA’ya önerdiler ve araştırma ve geliştirme için umut verici fikirler aradılar.
Ay’da reaktif oksijen türleri de bulunur. Kredi bilgileri: JAXA/NHK
ESA malzeme ve proses mühendisi Malgorzata Holynska, “Heyecan verici olan, bu tekniğin sadece süperoksit algılamadan daha fazlası için kullanılabilmesidir” diye açıklıyor.
“ESA’nın Teknoloji Geliştirme Elemanı tarafından desteklenen proje, topraktan periyodik olarak oksijen çıkarmak için büyük ölçekli bir reaktör cihazının ilk tasarımını içerecek ve buna bizim ‘oksijen tarımı’ diyoruz. Solar UV ışınlaması, oksijen kaynaklarını birkaç saat içinde yenileyecektir. Tahmin, 1.2 hektarlık (3 dönüm) bir alanın tek bir astronotu hayatta tutacak kadar oksijen sağlayacağı yönünde.”
Oksijen çiftçiliği: ESA’nın Teknoloji Geliştirme Elemanı tarafından desteklenen ESA’nın reaktif oksijen türleri tespit projesi, ‘oksijen çiftçiliği’ olarak adlandırılan, topraktan periyodik olarak oksijen çıkarmak için büyük ölçekli bir reaktör cihazının ilk tasarımını içerecektir. Solar UV ışınlaması, oksijen kaynaklarını birkaç saat içinde yenileyecektir. Tahminlere göre 1,2 hektarlık (3 akre) bir alan, tek bir astronotu hayatta tutmak için yeterli oksijen sağlayacaktır. Kredi: Atina Ulusal Teknik Üniversitesi / Patras Üniversitesi
Prof. Chatzitheodoridis, “Dünya’nın oksijen açısından zengin atmosferiyle temas yoluyla kimyasal olarak değişen, ticari olarak temin edilebilen Ay ve Mars regoliti test için uygun değil, diyor.. “Buna göre proje ekibi kontrollü ortamlarda kendi simülantlarını yaratmayı düşünüyor. Cihazı test etmek için ayrıca ay ve Mars meteorlarını kullanacağız, ancak test için gerçek ay örnekleri için NASA’ya başvurmayı da planlayacağız.”
Ioannis Markopoulos, “Amaç, arama dedektörünün karton kapaklı bir kitaptan daha küçük olması gerektiğidir” diyor. 01 Mekatronik şirket, bir prototip dedektörü üretmeyi planlıyor. “Astronotların, Ay ve Mars’a yapılacak herhangi bir görevin tüm süresi boyunca bunu faydalı bulmaları muhtemeldir.”
H2Ö– dedektör tarafından toprak numunelerinin ıslatılması, metalin çözünmesine neden olur süperoksitler (Ö2•-) ve peroksitler (Ö22-, dönüştürüldüH2Ö2 hidrolizden sonra) ve serbest bırakılması Ö2 sırayla 1. adımlar ve 2 (“oksijen tarımı” konsepti). OxR dedektörü Ö2-elektrot, serbest bırakılan O’ya ulaşan ilgili platoyu kaydeder2 değerler A ve B (serbest bırakılan O’ya karşılık gelen2 gösterilen moller kırmızı ve Mavi kalın italikler ilgili reaksiyonlardan kökenlerini belirlemek için 1 ve 3). değerler A ve B dönüştürülür yH2Ö2 ve xÖ2•- Reaksiyonların stokiyometrilerinden türetilen matematik denklemlerine ekleme yoluyla mol 1 ve 3. hidroksil radikalleri (•AH)toprak üzerinde üretilen H2Ö– ıslatma, floresan ile ölçülür 2-OH-TPA (en ex/em 310/420 nm), ürünü •AH floresan olmayan kapanı ile spesifik reaksiyon tereftalat (TPA). Kredi: Atina Ulusal Teknik Üniversitesi / Patras Üniversitesi
Prof. Georgiou, “Reaktif oksijen türleri kendi vücudumuzda üretiliyor, dolayısıyla vücudumuz buna tepki olarak antioksidanlar üretiyor” diye ekliyor. “Ayrıca radyasyona maruz kalan ve karasal topraklardan ve madencilik faaliyetleri sırasında üretilebilirler. Uzayda, su ve yiyecek tankları gibi metal yüzeyler ve kabin oksijeni ile etkileşime giren kozmik radyasyon tarafından üretilecekler, bu nedenle böyle bir dedektör uzay aracı ortamını izlemek için kesinlikle faydalı olacaktır.”
Dr. Markopoulos şunları ekliyor: “Kesinlikle karasal bir yan ürün potansiyeli de görüyoruz; Dünya üzerinde yaygın olan bu zararlı reaktif oksijen türleri ile, ticarileştirme için çok iyi bir araç potansiyeli var.”