En el libro The Martian, ¿cómo consiguió Mark hidrógeno?

Hasta ahora hemos tenido dos respuestas sobre cómo Mark Watney extrajo hidrógeno de la hidrazina. Por supuesto, en ese caso, lo que realmente estaba tratando de obtener era agua , para humedecer el suelo que estaba haciendo para sus papas.

Pero, hacia el final del libro, Watney realmente necesita hidrógeno, para alimentar la planta de combustible del Ares IV MAV. Y con lo que tiene que trabajar es con agua … trajo toda el agua que le quedaba en el Hab con él en su épico viaje al Cráter Schiaparelli.

La electrolización del agua (pasando una corriente eléctrica a través de ella) le dio hidrógeno y oxígeno, pero tuvo que aislar el hidrógeno mediante un proceso bastante Rube Goldberg:

  1. Electrolice el agua dentro de un Rover, permitiendo que el hidrógeno y el oxígeno se acumulen en su atmósfera interna.
  2. Use el regulador atmosférico para eliminar todo el oxígeno y otros gases de la atmósfera del Rover, dejándolo solo con hidrógeno (el único gas que el regulador atmosférico no pudo eliminar de la atmósfera, ya que el punto de ebullición del hidrógeno es demasiado bajo para ser eliminado por congelación-separación).
  3. Use el mecanismo de bloqueo de aire del Rover para despresurizar el Rover, arrastrando todo el hidrógeno a un tanque conectado al bloqueo de aire.
  4. Ahora Watney tenía un tanque de hidrógeno que podía llevar al MAV y vaciar en su planta de combustible.

¿Por qué él haría eso? Como necesitaba todo el hidrógeno que podía obtener para producir más combustible para el MAV. Cada kilo de combustible que podía fabricar significaba mucho más delta-vee cuando se lanzaba el MAV … e iba a necesitar todo el delta-vee que pudiera obtener, para empujar el MAV, incluso aligerarlo tanto como fuera, trayectoria requerida para encontrarse con el sobrevuelo de Hermes . (Casi no lo logró incluso con todo el combustible agregado …)

Hizo todo esto siguiendo las instrucciones de la NASA, ya que ahora podían comunicarse con él a través del MAV. Le hicieron electrolizar casi toda su agua, dejando solo un mínimo para beber en el tiempo restante que estaría en Marte. Incluso le hicieron electrolizar su orina, también, para obtener la mayor cantidad de hidrógeno posible para convertir en combustible. (Watney bromeó: ” Si vuelvo con vida, les diré a todos que estaba orinando combustible para cohetes “).

Respuesta simple: Mark obtuvo el hidrógeno del combustible sobrante del MDV, Hydrazine.

Los equipos de Ares usan un Vehículo de Descenso de Marte (MDV) para llegar desde Hermes a la superficie de Marte. Mark describe el MDV como básicamente una lata con paracaídas y propulsores para controlar su descenso. El combustible para estos propulsores se llama hidrazina.

Mark dice que Martínez hizo un gran trabajo al aterrizar el MDV:

“Él [Martínez] superó todas las expectativas plausibles para el aterrizaje, colocándonos a solo nueve metros del objetivo. Gracias martinez Puede que me hayas salvado la vida. No solo el aterrizaje perfecto, sino porque dejó mucho combustible sin usar. Acabo de hacer un EVA rápido. Quedan casi 300 litros de hidrazina en los tanques, ¡suficiente para casi 600 litros de agua! ”

La hidrazina se descompone en hidrógeno y nitrógeno. (Y amoníaco, pero eso no es importante en esta pregunta).

Entonces ahí es donde obtuvo el hidrógeno.

(Para cualquiera que se pregunte, el oxígeno proviene del uso del MAV. El combustible para el MAV se hizo recolectando dióxido de carbono de la atmósfera de Marte; dicha atmósfera era 95% de CO2. El MAV había desaparecido, pero la mitad de aterrizaje, la rampa y el sistema de producción de combustible se quedó atrás (como señala Mark, “la NASA no tiene la costumbre de poner en órbita masas innecesarias”).

Entonces Mark enganchó al colector al poder del Hab, dejándolo reunir CO2 para él. Luego tomó los tanques de CO2 y los lanzó. El regulador atmosférico vio que el CO2 era alto, lo llevó a otro tanque fuera del Hab, y el oxigenador lo tomó, lo convirtió en O2 al extraer la molécula de carbono, luego lo almacenó en uno de los dos tanques de oxígeno. A medida que Mark usaba parte del oxígeno en el Hab al combinarlo con hidrógeno para producir agua (que se liberaba directamente en el aire del Hab), el regulador atmosférico vería caer los niveles de oxígeno y agregaría más según sea necesario.

El tren de aterrizaje del MAV contenía una planta de producción de combustible diseñada para reabastecer de combustible a la nave utilizando material ambiental después de que una misión anterior lo hubiera dejado. Como simplemente funcionaba sin parar, había seguido funcionando incluso después de que los tanques principales del MAV estuvieran llenos, dejándolo con una buena cantidad de combustible para cohetes conocido como hidrazina en los tanques. La composición química de la hidrazina es N2H4, ¡así que hay mucho hidrógeno para todos!