Лани Маккинни было три года, когда во время автомобильного путешествия по юго-западу США родители остановились у огромного метеоритного кратера. Когда семья уже собиралась уезжать, девочка начала возражать. «Я хочу подождать здесь следующего», — сказала она им. Тогда она ещё не понимала, что ещё один метеорит вряд ли упадёт точно на то же место. Но эта история, которую родители рассказывают до сих пор, отражает увлечение, сохранившееся у Маккинни на всю жизнь. «Я всегда помню, что меня захватывал космос и то, что там есть», — говорит она.
Сегодня Маккинни учится на пятом году докторантуры в Массачусетском технологическом институте (MIT), где работает в группе аэрокосмической плазмы под руководством доцента Кармен Герра-Гарсиа. Её исследования сосредоточены на разработке технологий, которые могут помочь людям исследовать Марс. Одна из проблем отправки людей на Красную планету — обеспечить их всем необходимым по прибытии, включая возможность вернуться домой. Вместо того чтобы перевозить всё с Земли, Маккинни заинтересована в использовании ресурсов, уже имеющихся на планете, — концепция, известная как in-situ resource utilization (ISRU, использование местных ресурсов). «Если мы не построим заправочные станции на Марсе, будет очень трудно вернуть людей на Землю, — говорит она. — Нам понадобится какой-то способ производить топливо на месте».
Исследование Маккинни использует холодную плазму для превращения углекислого газа, которого много в марсианской атмосфере, в кислород и угарный газ. Эта технология в перспективе может применяться для производства систем жизнеобеспечения и топлива на Марсе. Уроженка Оклахомы, Маккинни получила степень бакалавра в Университете Талсы, где изучала физику и прикладную математику. Изначально она планировала заниматься астрофизикой, но летняя исследовательская стажировка в Университете Колорадо в Боулдере познакомила её с физикой плазмы через проект, связанный с пылевой плазмой в лунной среде. «Я подумала, что это невероятно интересная задача», — говорит она.
В MIT Маккинни разработала небольшой реактор, способный превращать углекислый газ в кислород и другие продукты. Сейчас задача состоит в том, чтобы отделить кислород до того, как он снова вступит в реакцию. «Сам этап превращения мы выполняем действительно хорошо, — говорит она. — Но в плазме происходит так, что мы превращаем вещество, а затем получаем смесь, которую нужно разделить». Её текущая работа объединяет плазменный реактор с кислородно-селективной мембраной, предназначенной для быстрого извлечения кислорода. Процесс интеграции изучен недостаточно, поэтому у Маккинни и её коллег остаются вопросы о том, как реактивная плазменная среда повлияет на мембрану. «Мы не совсем уверены, что увидим», — говорит она.
Для Маккинни возможность связать лабораторные эксперименты с будущими пилотируемыми миссиями делает эту работу особенно ценной. «Я работаю в действительно классной лаборатории и разрабатываю захватывающие эксперименты, — говорит она. — Я отвечаю за целую экспериментальную систему, а затем связываю её с требованиями к характеристикам будущей марсианской системы. Это просто мечта». Та же философия определила работу Маккинни и за пределами диссертации. Через мастерскую космических ресурсов MIT она участвовала в конкурсах NASA, посвящённых поддержанию жизни человека в космосе. В первом конкурсе она проектировала самодостаточную марсианскую миссию на 10 лет. «Я понятия не имела, что происходит, — говорит она. — Я ничего не знала о космических системах. Поэтому моим подходом было: дай-ка я включусь и буду учиться».
Позже она стала соорганизатором команды MIT CERBERUZ для конкурса NASA LunaRecycle Challenge, в рамках которого команды должны были разработать способы переработки отходов в миссиях на Луну и в дальний космос. Команда MIT недавно заняла первое место во втором этапе, получив 775 000 долларов за систему, которая измельчает смешанный мусор в порошок, пригодный для повторного использования методом литья под давлением для изготовления запасных частей и нити для 3D-печати. Ещё один проект, который понравился Маккинни, объединил инженеров и архитекторов в рамках курса по космической архитектуре для решения другой задачи: как защитить лунные habitats (среды обитания) от радиации, используя только ресурсы, доступные на Луне. Решением студентов стало производство литых кирпичей из лунного реголита, которые можно складывать без раствора или другого связующего. Для Маккинни этот проект продемонстрировал ценность объединения людей с разным опытом. «Одним из главных выводов проекта стало то, какие инновационные решения можно найти, когда работаешь в команде, объединяющей разные знания и опыт», — говорит она.
Этот опыт отражает более широкий урок, который Маккинни вынесла из MIT: исследования могут включать сосредоточенную индивидуальную работу, но решение проблем исследования космоса человеком потребует сотрудничества между дисциплинами. «Я чувствую, что многому научилась, будучи частью этих разных команд», — говорит она. Маккинни считает такое сотрудничество необходимым для будущего, которое она надеется помочь построить. Достижение Луны и Марса — лишь первый шаг: «Что дальше — так это создание постоянного присутствия, чтобы мы могли заниматься удивительной наукой и быть действительно эффективными в исследовании», — говорит она. Увлечение исследованиями выходит у Маккинни за рамки научной работы. Она заядлая любительница пеших походов и альпинизма, выросшая в походах с семьёй в Скалистых горах. Недавно она прошла курс альпинизма на Аляске и совершила восхождение на гору Бейкер в Каскадных горах. Она видит связь между этими приключениями и любопытством, которое впервые привело её в космос. «Я люблю исследовать и отправляться в приключения, — говорит она. — А космос — это самое главное, что можно исследовать». Это любопытство также определило подход Маккинни к работе. Когда она приехала в MIT из Университета Талсы, то сначала чувствовала себя неуверенно. «Я думала, что попала сюда случайно, — говорит она. — Я очень нервничала, что не буду соответствовать этой среде». Со временем она научилась подходить к незнакомым задачам, задавая вопросы и полностью посвящая себя тому, что её интересовало. «Если что-то тебя интересует, попробуй и отдайся этому полностью», — говорит она.