Od początku misji Perseverance w lutym zeszłego roku mieliśmy okazję oglądać już wiele udanych eksperymentów. Tym razem przy pomocy jednego z urządzeń na pokładzie łazika udało się wytworzyć tlen z marsjańskiej atmosfery. Naukowcy już teraz są przekonani, że dzięki tej technologii będzie można stale zapewniać astronautom warunki do długotrwałego przebywania na powierzchni Czerwonej Planety, bez potrzeby zabierania ze sobą ogromnych ilości koniecznego do przeżycia tlenu.
Od narodzin idei kolonizacji Marsa naukowcy z całego świata dążą do opracowania technologii, która pozwoli na osiągnięcie tego trudnego celu. Jednym z takich projektów jest właśnie MOXIE – od Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment należący do grupy projektów wykorzystujących zasoby znajdujące się in situ, czyli ‘na miejscu’. Do takich zasobów należą na przykład lotne związki zawarte w księżycowych skałach, promieniowanie Słońca czy dwutlenek węgla – główny składnik marsjańskiej atmosfery.
Patronite
Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!Projekt współtworzony przez NASA i inżynierów z MIT jest rygorystycznie testowany od lutego dwa tysiące dwudziestego pierwszego roku, kiedy Perseverance wylądował w kraterze Jezero na powierzchni Marsa. Według zebranych dotąd danych, to niewielkie pudełko umieszczone wewnątrz łazika Perseverance jest w stanie konwertować marsjański dwutlenek węgla w zdatny do oddychania tlen podobnie jak niewielkie drzewo. Podczas wykonanych siedmiu prób w różnych warunkach atmosferycznych, o różnych porach dnia i roku za każdym razem udało się osiągnąć zakładaną wydajność sześciu gramów tlenu na godzinę. To całkiem imponujący wynik jak na model testowy wielkości akumulatora samochodowego.
Naukowcy zbadali działanie systemu w szybko zmieniającej się atmosferze Marsa, której gęstość w ciągu roku może zwiększyć się nawet dwukrotnie. Duże wahania temperatur także nie przeszkodziły MOXIE w pracy. Jedyne, co zostało do przetestowania, to jak urządzenie poradzi sobie o świcie i zachodzie słońca, kiedy zmiany temperatury są naprawdę duże. Twórcy projektu planują najpierw sprawdzić to w warunkach laboratoryjnych, aby nie narażać MOXIE na stres termiczny. Jeśli test się powiedzie, będzie dowodem na to, że urządzenie może działać o każdej porze i w każdych warunkach. Jednocześnie badacze chcą sprawdzić największą wydajność MOXIE w czasie marsjańskiej wiosny, kiedy gęstość atmosfery wzrośnie wraz z zawartością dwutlenku węgla.
W tym samym czasie będą też monitorować oznaki ewentualnego zużycia. Jako jedno z wielu urządzeń na pokładzie łazika, MOXIE nie może działać stale, a ciągłe włączanie i wyłączanie urządzenia może z czasem doprowadzić do pojawienia się uszkodzeń. Jeśli mimo tego nie pojawią się żadne usterki, to będzie oznaczać, że pełnoskalowe systemy będą mogły pracować bez przerwy i to nawet przez kilka tysięcy godzin. Jak szacują twórcy projektu, po powiększeniu około sto razy MOXIE będzie w stanie zaopatrzyć misje załogowe w potrzebny tlen a nawet dostarczać trzy czwarte płynnego paliwa koniecznego do odkrywania kolejnych tajemnic Marsa.
Zastanawiacie się pewni jak właściwie działa MOXIE; najpierw zasysa przez filtr przeciwpyłowy nasycone dwutlenkiem węgla marsjańskie powietrze, po czym oczyszcza je, spręża i z pomocą procesu elektrolizy rozbija cząsteczki CO2 na tlenek węgla i tlen. Następnie łączy powstałe w ten sposób jony tlenu w cząsteczki takie same, jakimi oddycha człowiek. MOXIE jest pierwszym w historii przykładem rzeczywistego użycia zasobów dostępnych in-situ na innej planecie. I to jako prototyp, którego konstrukcja musiała być mocno ograniczona ze względu na małą ilość miejsca na pokładzie łazika Perseverance. Wyobraźcie sobie, ile tlenu będzie w stanie wytworzyć MOXIE po powiększeniu sto razy.
Badacze zakładają, że pełnoskalowe urządzenie MOXIE mogłoby zostać wysłane na Marsa na jakiś czas przed misją załogową, aby zdążyło wytworzyć ilość tlenu potrzebną do swobodnego oddychania, kiedy już astronauci dotrą do celu, a nawet zgromadzić zapas, który można będzie wykorzystać jako paliwo na powrót na Ziemię. Przy wydajności porównywalnej z kilkoma setkami drzew, taki scenariusz jest jak najbardziej prawdopodobny. Jak twierdzi jeden z twórców MOXIE, aby misja załogowa na Marsa mogła się powieść i tak trzeba będzie dostarczyć tam masę rzeczy z Ziemi, jak komputery, skafandry, wodę, jedzenie i inne materiały. Ale jeśli można wytwarzać tam tlen, to nie ma najmniejszej potrzeby, aby zabierać go ze sobą. Naukowcy są przekonani, że działanie MOXIE to przełom w wykorzystywaniu zasobów dostępnych na Marsie i z pewnością będzie ważnym elementem przyszłych misji załogowych.
Linki:
https://newatlas.com/mit-moxie/33206/
https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/instruments/moxie/
