Poznaj MOXIE NASA, fundusz produkujący tlen na Marsie

Eksperyment jest częścią NASA Łazik misji wytrwałości Naukowcy stwierdzili, że wylądował na Marsie w lutym 2021 roku, to pierwszy raz, kiedy zasoby z innej planety zostały przekształcone w coś przydatnego dla ludzkich misji. Małe pudełko, stworzone przez NASA Jet Propulsion Laboratory i Massachusetts Institute of Technology, wytwarza wystarczającą ilość tlenu, by zrównać się z wydajnością małego drzewa na Ziemi i może to robić w dzień i w nocy podczas wielu pór roku na Marsie.

„To jest to, co od niepamiętnych czasów robili odkrywcy” – powiedział Jeffrey Hoffman, były astronauta NASA i zastępca głównego badacza misji MOXIE oraz profesor inżynierii lotniczej na MIT. „Dowiedz się, jakie zasoby są dostępne tam, gdzie się wybierasz, i dowiedz się, jak z nich korzystać”.

Artemis I Launch został usunięty, ponieważ problem z silnikiem nie pozwala na szybkie rozwiązanie

Agencje kosmiczne, naukowcy i przedsiębiorcy wzywają ludzi do zbadania Marsa. Długo oczekiwana i burzliwa misja Artemidy na Księżyc przez NASA jest odskocznią do eksploracji Marsa w ciągu najbliższej dekady. Chiny mają nadzieję umieścić ludzi na tej planecie 2033. Elon Musk, najbogatsza osoba na świecie i dyrektor generalny SpaceX, zasugerował, że zrobił to poprzez 2029.

Hoffman powiedział, że sprowadzenie ludzi na Marsa wymaga kilku skomplikowanych rzeczy. Astronauci muszą znosić wysoki poziom promieniowania kosmicznego podczas długiej podróży na planetę. Podróż na Marsa i z powrotem może zająć ponad 8 miesięcy, więc podróżnikom kosmicznym powinno być mnóstwo jedzenia i lekarstw.

Być może najważniejszą rzeczą jest niezawodne zaopatrzenie w tlen, powiedział Hoffman. Astronauci potrzebują go do oddychania w każdym tymczasowym habitacie, który założyli na Marsie, a także w zbiornikach skafandrów kosmicznych, gdy wyruszają na eksplorację planety. Ważnym motywem jest również zapewnienie rakiecie paliwa potrzebnego do powrotu z Marsa na Ziemię.

Hoffman powiedział, że agencje kosmiczne mogłyby wysłać wystarczającą ilość tlenu na Marsa, aby astronauci mogli oddychać i wrócić do domu, ale byłoby to bardzo kosztowne, ponieważ wymagałoby wielu wystrzeliwania rakiet. Powiedział, że taniej byłoby produkować tlen na Marsie z dwutlenku węgla w atmosferze. Atmosfera Marsa składa się w 96% z dwutlenku węgla.

Aby przetestować jego zdolność do przekształcania dwutlenku węgla w tlen, NASA przywiozła małą złotą skrzynię na misję Perseverance Rover w zeszłym roku. Od kwietnia 2021 r. MOXIE przeprowadziła kilka testów, w których produkowała tlen o różnych porach marsjańskiego dnia i w różnych warunkach sezonowych. Podczas każdego eksperymentu skrzynka wytwarzała około 6 gramów tlenu na godzinę, co odpowiada wydajności skromnego drzewa na Ziemi. (W swoim najnowszym teście, który zostanie opublikowany w przyszłym artykule, Hoffman powiedział, że produkcja maszyny wzrosła do 10 gramów na godzinę).

Jeśli technologia zostanie udoskonalona, ​​naukowcy będą musieli radykalnie przeskalować maszynę i zapewnić jej ciągłą pracę. Hoffman powiedział, że aby utrzymać ludzką misję na Marsa i sprowadzić ludzi z powrotem, co najmniej 4,5 do 6,5 funta tlenu na godzinę musi być generowane podczas wieloletniej misji. „To zajęłoby kilkaset razy więcej”, powiedział.

Łazik marsjański NASA, Persevere, ma na celu twarde lądowanie w poszukiwaniu starożytnego życia

Maszyna może pracować przez większość dnia marsjańskiego, z wyjątkiem kilku określonych pór.

Jedyne, czego nie pokazaliśmy, to bieganie o świcie lub zmierzchu, gdy temperatura rośnie [on Mars] „Zmienia się dramatycznie” – powiedział Michael Hecht, główny badacz misji MOXIE w Obserwatorium Haystack w MIT. „Mamy asa w rękawie, który pozwoli nam to zrobić, a po przetestowaniu tego w laboratorium możemy osiągnąć ten ostatni wyczyn, aby pokazać, że naprawdę możemy biegać w dowolnym momencie”.

Inżynierowie planują doprowadzić instrument MOXIE do granic możliwości, zwiększyć jego zdolność do wytwarzania tlenu i zapewnić jego działanie podczas marsjańskiej wiosny, kiedy atmosfera planety jest gęsta, a poziom dwutlenku węgla wysoki. „Włożymy wszystko tak wysoko, jak się odważymy, i pozwolimy działać tak długo, jak to możliwe” – powiedział Hecht.

NASA wyznacza sobotę na kolejną próbę uruchomienia Artemis

Inżynierowie będą monitorować maszynę pod kątem zużycia i sprawdzać, czy jest w stanie wytrzymać wystarczające obciążenie, aby zasugerować, że można ją przekształcić w pełnowymiarowy system, który może działać nieprzerwanie przez tysiące godzin. Jeśli tak, efekty mogą być znaczące.

„Aby wesprzeć ludzką misję na Marsa, musimy sprowadzić wiele rzeczy z Ziemi” – powiedział Hoffman. „Ale głupi stary tlen? Jeśli możesz to zrobić, trzymaj tak dalej – jesteś daleko przed grą. „