Skoraj 55 milijonov km od Zemlje, na rdeči in prašni površini Marsa, instrument velikosti mikrovalovne pečice dokazuje, da lahko zanesljivo opravlja delo majhnega drevesa.
Poskus uporabe virov kisika na mestu (The MITMars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) ali MOXIE, ki ga izvajata MIT in NASA, od aprila 2021 uspešno proizvaja kisik iz z ogljikovim dioksidom bogate atmosfere Rdečega planeta. To se zgodi približno dva meseca po tem, ko je pristal na površju Marsa v okviru Nasinih misij Perseverance in Mars 2020.
V študiji, objavljeni včeraj v reviji Science Advances, raziskovalci poročajo, da je do konca leta 2021 MOXIE lahko proizvedel kisik v sedmih poskusnih serijah. Izvajali so jih v različnih atmosferskih razmerah, vključno podnevi in ponoči, pa tudi v različnih marsovskih letnih časih. V vsakem poskusnem zagonu je naprava dosegla cilj proizvodnje 6 g kisika na uro. To je približno hitrost majhnega drevesa na Zemlji.
Znanstveniki predlagajo, da bi povečano različico MOXIE lahko poslali na Mars pred človeško misijo, kjer bi lahko nenehno proizvajal kisik s hitrostjo več sto dreves. Pri tej moči bi moral sistem proizvesti dovolj kisika za vzdrževanje ljudi, ko prispejo, in napolniti raketo z gorivom za vrnitev astronavtov nazaj na Zemljo. Kontinuirana proizvodnja MOXIE je še vedno obetaven prvi korak k temu cilju.
"Izvedeli smo ogromno informacij, ki bodo informirale prihodnje sisteme v večjem obsegu," pravi Michael Hecht, glavni raziskovalec misije MOXIE na MIT-ovem observatoriju Haystack.
MOXIEjeva proizvodnja kisika na Marsu je tudi prva predstavitev "uporabe virov in situ". To je zamisel o pridobivanju in uporabi surovin planeta (v tem primeru ogljikovega dioksida na Marsu) za proizvodnjo virov (kot je kisik), ki bi jih sicer morali prepeljati z Zemlje.
"To je prvi prikaz dejanskega zajemanja virov na površini drugega planetarnega telesa in njihove kemične pretvorbe v nekaj, kar bi bilo koristno za človeško misijo," pravi namestnik glavnega raziskovalca MOXIE Jeffrey Hoffman.
Trenutna različica MOXIE je dovolj majhna, da se prilega roverju Perseverance. Zgrajen je bil za delovanje v kratkih časovnih obdobjih, vklop in izklop ob vsaki izstrelitvi, odvisno od razporeda raziskovanja roverja in odgovornosti misije. V nasprotju s tem bi tovarna kisika v polnem obsegu za Mars vključevala večje enote, ki bi idealno delovale neprekinjeno.
Kljub potrebnim omejitvam trenutne zasnove MOXIE je naprava pokazala, da lahko učinkovito in zanesljivo pretvori Marsovo atmosfero v čisti kisik. To stori tako, da najprej vdihne Marsov zrak skozi filter, ki ga očisti onesnaževal. Zrak je nato pod pritiskom in gre skozi elektrolizator trdnega oksida (SOXE). Ta naprava, ki jo je zasnoval in izdelal OxEon Energy, elektrokemično razdeli zrak, bogat z ogljikovim dioksidom, na kisikove ione in ogljikov monoksid.
Nato se sprostijo kisikovi ioni in ponovno združijo v molekularni kisik, ki ga je mogoče dihati. MOXIE nato izmeri količino in čistost tega izhoda, preden ga sprosti nazaj v zrak skupaj z ogljikovim monoksidom in drugimi atmosferskimi plini.
Odkar je rover pristal februarja 2021, so inženirji MOXIE instrument izstrelili sedemkrat v marsovskem letu. Vsakič traja nekaj ur, da se ogreje, nato še eno uro, da se proizvede kisik, preden se znova izklopi. Vsaka izstrelitev je bila načrtovana ob drugem času dneva ali noči in ob drugem letnem času, da bi preizkusili, ali se MOXIE lahko prilagodi spreminjajočim se atmosferskim razmeram na planetu.
"Marsova atmosfera je veliko bolj spremenljiva kot Zemljina," ugotavlja Hoffman. »Gostota zraka se med letom lahko podvoji, temperatura pa se spremeni za 100°. Eden od ciljev je pokazati, da lahko deluje kadar koli v letu."
Za zdaj je MOXIE dokazal, da lahko proizvede kisik skoraj kadar koli v marsovskem dnevu ali letnem času.
Ukrajini lahko pomagate v boju proti ruskim napadalcem, najboljši način za to je, da donirate sredstva oboroženim silam Ukrajine prek Savelife ali preko uradne strani NBU.
Zanimivo tudi:
- Nov zemljevid Marsovih vodnih virov bo neprecenljiv za prihodnje raziskave
- Vaše telo se bo spremenilo, ko boste dosegli Mars