Запознайте се с MOXIE на НАСА, фонд, който произвежда кислород на Марс

Експериментът е част от експеримента на НАСА Роувър с мисия Perseverance Това, което кацна на Марс през февруари 2021 г., е първият път, когато ресурси от друга планета са превърнати в нещо полезно за човешки мисии, казаха изследователите. Малката кутия, създадена от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА и Масачузетския технологичен институт, произвежда достатъчно кислород, за да съответства на производството на малко дърво на Земята и може да го прави през деня и нощта по време на многобройните сезони на Марс.

„Това са правили изследователите от незапомнени времена“, каза Джефри Хофман, бивш астронавт на НАСА и заместник-главен изследовател на мисията MOXIE и професор по аеронавигационно инженерство в MIT. „Разберете какви ресурси има там, където отивате, и се научете как да ги използвате.“

Artemis I Launch е изтрит, защото проблемът с двигателя не подлежи на бързо отстраняване

Космически агенции, учени и предприемачи призовават хората да изследват Марс. Дългоочакваната и бурна мисия на НАСА Артемида до Луната е стъпало към изследването на Марс през следващото десетилетие. Китай се надява да изпрати хора на тази планета 2033 г. Илон Мъск, най-богатият човек в света и главен изпълнителен директор на SpaceX, намекна, че ще направи това чрез 2029 г.

Хофман каза, че за да се случат хора на Марс, са необходими няколко сложни неща. Астронавтите трябва да издържат на високи нива на космическа радиация по време на дългото пътуване до планетата. Пътуването до и от Марс може да отнеме повече от 8 месеца, така че трябва да има изобилие от храна и лекарства за космическите пътници.

Може би най-важното нещо е надеждното снабдяване с кислород, каза Хофман. Астронавтите се нуждаят от него, за да дишат във всяко временно местообитание, което са създали на Марс, както и в резервоарите на скафандъра, когато отиват да изследват планетата. Това също е важен мотив за осигуряване на ракетата с горивото, от което се нуждаят, за да се върнат от Марс на Земята.

Хофман каза, че космическите агенции биха могли да изпратят достатъчно кислород на Марс, за да могат астронавтите да дишат и да се приберат у дома, но това би било много скъпо, тъй като ще са необходими множество изстрелвания на ракети. Би било по-евтино да се произвежда кислород на Марс от въглероден диоксид в атмосферата, каза той. Атмосферата на Марс се състои от 96% въглероден диоксид.

За да тества способността му да превръща въглеродния диоксид в кислород, НАСА донесе малък златен сандък на мисията на Perseverance Rover миналата година. От април 2021 г. MOXIE проведе няколко теста, при които произвеждаше кислород през различни часове на марсианския ден и при различни сезонни условия. По време на всеки експеримент кутията произвежда приблизително 6 грама кислород на час, което се равнява на производството на скромно дърво на Земята. (В последния си тест, който ще бъде публикуван в бъдещ документ, Хофман каза, че машинното производство се е увеличило до 10 грама на час.)

Ако технологията бъде усъвършенствана, учените ще трябва драстично да мащабират машината и да се уверят, че може да работи непрекъснато. За да се поддържа човешка мисия до Марс и да се върнат хора, трябва да се генерират поне 4,5 до 6,5 паунда кислород на час по време на многогодишна мисия, каза Хофман. „Ще отнеме няколкостотин пъти повече“, каза той.

Марсоходът на НАСА, Persevere, се стреми към твърдо кацане, за да търси древен живот

Машината може да работи през по-голямата част от марсианския ден, с изключение на няколко определени часове.

Единственото, което не показахме, е бягането на зазоряване или здрач, когато температурата се повишава [on Mars] „Променя се драматично“, каза Майкъл Хехт, главен изследовател на мисията MOXIE в обсерваторията Haystack на MIT. „Имаме асо в ръкава си, което ще ни позволи да направим това, и след като го тестваме в лабораторията, можем да достигнем това последно постижение, за да покажем, че наистина можем да бягаме по всяко време.“

Инженерите планират да изкарат инструмента MOXIE до неговите граници, да увеличат капацитета му за производство на кислород и да гарантират, че работи по време на марсианската пролет, когато атмосферата на планетата е плътна и нивата на въглероден диоксид са високи. „Ще поставим всичко толкова високо, колкото смеем, и ще го оставим да работи възможно най-дълго“, каза Хехт.

НАСА определя събота за следващия опит за изстрелване на Артемида

Инженерите ще наблюдават машината за износване и ще видят дали тя може да издържи на достатъчно натоварване, за да предполагат, че може да бъде превърната в пълномащабна система, която може да работи непрекъснато в продължение на хиляди часове. Ако е така, ефектите могат да бъдат значителни.

„За да подкрепим човешка мисия до Марс, трябва да донесем много неща от Земята“, каза Хофман. „Но тъп стар кислород? Ако можете да го направите, продължавайте така – вие сте много по-напред в играта.“