Triumph Moxy NASA

Koncepcja artysty przedstawia astronautów i siedliska ludzkie na Marsie. Należący do NASA łazik Perseverance wykorzystuje szereg technologii, które mogą sprawić, że Mars będzie bezpieczniejszy i łatwiejszy do eksploracji dla ludzi. Jednym z nich jest MOXIE (Mars Oxygen In Situ Resource Utilization Experiment), urządzenie, które z sukcesem wygenerowało tlen na Marsie. Źródło: NASA

Dzięki łazikowi Perseverance instrument okazał się realną technologią dla astronautów Mars Do produkcji tlenu do paliwa i oddychania.

Kiedy pierwsi astronauci wylądują na Marsie, ich potomkowie mogą mieć urządzenie wielkości kuchenki mikrofalowej dzięki powietrzu, którym oddychają i paliwu rakietowemu, które sprowadza ich do domu.

Urządzenie to, zwane MOXIE (Eksperyment wykorzystania zasobów tlenu Marsa), wygenerowało tlen po raz szesnasty i ostatni na pokładzie. NASAWytrwałość łazika. Po tym, jak narzędzie okazało się znacznie skuteczniejsze niż jego twórcy z Massachusetts Institute of Technology (Instytut Technologii w Massachusetts) Można się spodziewać, że jego działalność dobiegnie końca.

„Imponujące wyniki MOXIE pokazują, że możliwe jest wydobycie tlenu z marsjańskiej atmosfery — tlenu, który mógłby pomóc przyszłym astronautom w zapewnieniu powietrza do oddychania lub paliwa rakietowego” – powiedziała zastępca administratora NASA Pam Milroy. „Rozwój technologii, które pozwalają nam wykorzystywać zasoby Księżyca i Marsa, ma kluczowe znaczenie dla budowania długoterminowej obecności na Księżycu, tworzenia solidnej gospodarki księżycowej i umożliwienia nam wsparcia początkowej kampanii eksploracji Marsa przez ludzi”.

MOXIE (Mars Oxygen Resource Utilization Experiment) został opuszczony do kadłuba łazika Perseverance należącego do NASA w 2019 r. Podczas misji MOXIE 16 razy pobierał tlen z marsjańskiej atmosfery, aby przetestować metodę, dzięki której przyszli astronauci mogliby wytworzyć paliwo rakietowe, które umożliwiłoby ich wystrzelenie . Powrót na Ziemię. Źródło obrazu: NASA/JPL-Caltech

Odkąd łazik Perseverance wylądował na Marsie w 2021 roku, MOXIE wyprodukował łącznie 122 gramy tlenu, czyli tyle, ile mały pies oddycha w ciągu 10 godzin. Przy najwyższej wydajności MOXIE był w stanie wyprodukować 12 gramów tlenu na godzinę — co stanowi dwukrotność pierwotnych celów NASA dla instrumentu — przy czystości co najmniej 98%.

W 16. rundzie, 7 sierpnia, urządzenie wytworzyło 9,8 grama tlenu. MOXIE pomyślnie spełnił wszystkie swoje wymagania techniczne i działał w różnych warunkach przez cały rok marsjański, dzięki czemu twórcy instrumentu mogli dowiedzieć się wiele o technologii.

Innowacyjna technologia dla przyszłych poszukiwań

„Jesteśmy dumni, że możemy wspierać zaawansowaną technologię, taką jak MOXIE, która może przekształcić krajowe zasoby w przydatne produkty dla przyszłych misji eksploracyjnych” – powiedziała Trudy Curtis, menedżer ds. demonstracji technologii w Dyrekcji Misji Technologii Kosmicznych (STMD) w siedzibie NASA w Waszyngtonie. Finansuje demonstrację MOXIE. „Udowodniwszy tę technologię w rzeczywistych warunkach, jesteśmy o krok bliżej przyszłości, w której astronauci będą mieszkać poza Ziemią, na Czerwonej Planecie”.

MOXIE wytwarza tlen cząsteczkowy w procesie elektrochemicznym, który oddziela pojedynczy tlen kukurydza każdej cząsteczki dwutlenku węgla wypompowanej z cienkiej atmosfery Marsa. Gazy te przepływające przez system są poddawane analizie w celu sprawdzenia czystości i ilości wytwarzanego tlenu.

Pionierskie wykorzystanie zasobów Marsa

Podczas gdy wiele eksperymentów Perseverance dotyczy podstawowych celów naukowych misji, MOXIE skupiło się na przyszłych eksploracjach człowieka. Projekt MOXIE był pierwszą w historii demonstracją technologii, dzięki której ludzie mogliby pozostać na Czerwonej Planecie i ją opuścić. System produkcji tlenu może na różne sposoby pomóc w przyszłych misjach, ale najważniejszy z nich posłuży jako źródło paliwa rakietowego, które będzie potrzebne w ilościach przemysłowych do wystrzelenia rakiet wraz z astronautami podczas ich podróży powrotnej do domu.

Zamiast zabierać ze sobą na Marsa duże ilości tlenu, przyszli astronauci mogliby żyć poza Ziemią, wykorzystując do przetrwania materiały znalezione na powierzchni planety. Koncepcja ta — zwana wykorzystaniem zasobów in situ (ISRU) — stała się rozwijającą się dziedziną badań.

„MOXIE niewątpliwie posłużył jako inspiracja dla społeczności ISRU” – powiedział główny badacz instrumentu, Michael Hecht z MIT. „Pokazało, że NASA była skłonna zainwestować w tego typu przyszłą technologię. Była pionierem, który wywarł wpływ na ekscytujący przemysł zasobów kosmicznych.”

Pokazany na renderowaniu łazik NASA Perseverance zawiera urządzenie o nazwie MOXIE. Skutecznie wytworzył tlen na Marsie, torując drogę przyszłym astronautom do wykorzystania zasobów planety do przetrwania i podróżowania. Źródło obrazu: NASA/JPL-Caltech

Przyszłość

Następnym krokiem nie będzie budowanie MOXIE 2.0, chociaż Hecht i jego zespół nauczyli się wiele na temat projektowania bardziej wydajnej wersji narzędzia. Byłoby to raczej utworzenie systemu na dużą skalę, który obejmowałby generator tlenu taki jak MOXIE oraz sposób na upłynnienie i magazynowanie tego tlenu.

Jednak przede wszystkim Hecht chciałby, aby inne technologie zmieniły oblicze Marsa. „Musimy podejmować decyzje dotyczące rzeczy, które chcemy sprawdzić na Marsie” – powiedział Hecht. „Myślę, że na tej liście znajduje się wiele technologii; Bardzo się cieszę, że MOXIE był pierwszy.

Eksperyment ISRU Mars Oxygen Experiment (MOXIE) to badanie technologii eksploracyjnej, która będzie produkować tlen z dwutlenku węgla w marsjańskiej atmosferze. Źródło: NASA

Więcej o misji

Głównym celem misji Perseverance Mars jest astrobiologia, w tym poszukiwanie śladów pradawnego życia drobnoustrojów. Łazik opisze geologię planety i dawny klimat, utoruje drogę ludzkiej eksploracji Czerwonej Planety i będzie pierwszą misją mającą na celu zebranie i składowanie marsjańskich skał i regolitu (kruszonych skał i pyłu).

Kolejne misje NASA, we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA)Europejska Agencja Kosmiczna), na Marsa zostanie wysłany statek kosmiczny, który pobierze zapieczętowane próbki z powierzchni i prześle je na Ziemię w celu dogłębnej analizy.

Misja Mars 2020 Perseverance jest częścią podejścia NASA polegającego na eksploracji Księżyca na Marsa, które obejmuje misje Artemis na Księżyc, które pomogą przygotować się do eksploracji Czerwonej Planety przez człowieka.

Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA, zarządzane w imieniu agencji przez Kalifornijski Instytut Technologii w Pasadenie w Kalifornii, zbudowało łazik Perseverance i zarządza nim.

Laboratorium Napędów Odrzutowych Zarządza projektem MOXIE w ramach Programu Zadań Demonstracyjnych Technologii w ramach STMD. Projekt MOXIE był także wspierany przez Dyrekcję Misji Rozwoju Systemów Eksploracyjnych i Dyrekcję Misji Naukowych NASA.