Reaktor Masa Depan, Menyediakan Oksigen dan Membangun Koloni di Mars

By Ricky Jenihansen, Rabu, 6 Juli 2022 | 07:00 WIB
Konstantinos P. Giapis dengan reaktor yang mengubah karbon dioksida menjadi oksigen molekuler. Reaktor ini diharapkan dapat menyediakan oksigen di Mars. (Caltech)

Nationalgeographic.co.id—Beberapa tahun terakhir, rencana untuk dapat membangun koloni di Planet Mars sepertinya terus bergulir dan menjadi pembahasan menarik secara luas tidak hanya di kalangan ilmuwan. Tapi permasalahan utamanya untuk dapat hidup di sana adalah, tidak adanya ketersediaan oksigen.

Sementara dalam banyak cerita fiksi ilmiah penuh dengan skema terraforming dan generator oksigen untuk alasan yang sangat bagus, kita manusia membutuhkan molekul oksigen untuk bernapas, dan ruang angkasa pada dasarnya tidak memilikinya. Bahkan di planet lain dengan atmosfer tebal, oksigen sulit didapat.

Jadi, ketika kita menjelajahi luar angkasa, kita perlu membawa suplai oksigen kita sendiri. Itu tidak ideal karena banyak energi yang dibutuhkan untuk mengangkat benda-benda ke luar angkasa di atas roket, dan begitu pasokannya habis, itu hilang. Jadi bagaimana caranya agar kita bisa hidup di Planet Mars?

Sebuah penelitian dari California Institute of Technology mencoba mengkaji kemungkinan tersebut. Karena seperti kita tahu, manusia butuh oksigen untuk bernapas dan jika kita harus terus membawa oksigen ke Mars, tentu itu tidak ideal, menurut peneliti.

Rincian penelitian tersebut telah diterbitkan di jurnal terkemuka Nature Communication dengan judul "Direct dioxygen evolution in collisions of carbon dioxide with surfaces" yang dapat diakses secara daring dan merupakan jurnal akses terbuka.

Seperti diketahui, satu tempat molekul oksigen memang ada di luar Bumi dan itu ada di gumpalan gas yang mengalir dari komet. Sumber oksigen itu tetap menjadi misteri sampai ketika Konstantinos P. Giapis, seorang profesor teknik kimia di Caltech, dan rekan pascadoktoranya Yunxi Yao, mengusulkan adanya proses kimia baru yang dapat menjelaskan produksinya.

Giapis, bersama dengan Tom Miller, profesor kimia, kini telah menunjukkan reaksi baru untuk menghasilkan oksigen yang menurut Giapis dapat membantu manusia menjelajahi alam semesta dan mungkin bahkan memerangi perubahan iklim di Bumi. Lebih mendasar lagi, dia mengatakan reaksi tersebut mewakili jenis kimia baru yang ditemukan dengan mempelajari komet.

Planet Mars. (Caltech)

Sebagian besar reaksi kimia membutuhkan energi, yang biasanya berupa panas. Penelitian Giapis menunjukkan bahwa beberapa reaksi yang tidak biasa dapat terjadi dengan menyediakan energi kinetik.

Ketika molekul air ditembakkan seperti peluru yang sangat kecil ke permukaan yang mengandung oksigen, seperti pasir, molekul air dapat melepaskan oksigen itu untuk menghasilkan oksigen molekuler. Reaksi ini terjadi pada komet ketika molekul air menguap dari permukaan dan kemudian dipercepat oleh angin matahari sampai mereka menabrak kembali ke komet dengan kecepatan tinggi.

Namun, komet juga memancarkan karbon dioksida. Giapis dan Yao ingin menguji apakah juga bisa menghasilkan oksigen molekuler bertabrakan dengan permukaan komet. Ketika mereka menemukan oksigen dalam aliran gas yang keluar dari komet, mereka ingin mengkonfirmasi bahwa reaksi itu mirip dengan reaksi air.

Peneliti merancang percobaan untuk menabrakkan karbon dioksida ke permukaan lembam dari kertas emas, yang tidak dapat dioksidasi dan seharusnya tidak menghasilkan oksigen molekuler. Meskipun demikian, oksigen terus dipancarkan dari permukaan emas.