Σχεδόν 55 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη, στην κόκκινη και σκονισμένη επιφάνεια του Άρη, ένα όργανο μεγέθους μικροκυμάτων αποδεικνύει ότι μπορεί να κάνει αξιόπιστα τη δουλειά ενός μικρού δέντρου.
Ένα πείραμα σχετικά με τη χρήση πόρων οξυγόνου επί τόπου (The MITΤο Πείραμα In-Situ Resource Utilization του Mars Oxygen ή MOXIE, που διεξάγεται από το MIT και τη NASA, παράγει με επιτυχία οξυγόνο από την πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα ατμόσφαιρα του Κόκκινου Πλανήτη από τον Απρίλιο του 2021. Αυτό έρχεται περίπου δύο μήνες αφότου προσγειώθηκε στην επιφάνεια του Άρη ως μέρος των αποστολών Perseverance και Mars 2020 της NASA.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε χθες στο περιοδικό Science Advances, οι ερευνητές αναφέρουν ότι μέχρι το τέλος του 2021, το MOXIE ήταν σε θέση να παράγει οξυγόνο σε επτά πειραματικές δοκιμές. Διεξήχθησαν σε διαφορετικές ατμοσφαιρικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένης της ημέρας και της νύχτας, καθώς και κατά τη διάρκεια διαφορετικών εποχών του Άρη. Σε κάθε πειραματική λειτουργία, η συσκευή πέτυχε τον στόχο της να παράγει 6 g οξυγόνου την ώρα. Αυτή είναι περίπου η ταχύτητα ενός μικρού δέντρου στη Γη.
Οι επιστήμονες προτείνουν ότι μια κλιμακούμενη έκδοση του MOXIE θα μπορούσε να σταλεί στον Άρη πριν από μια ανθρώπινη αποστολή, όπου θα μπορούσε να παράγει συνεχώς οξυγόνο με ρυθμό αρκετών εκατοντάδων δέντρων. Σε αυτή την ισχύ, το σύστημα θα χρειαστεί να παράγει αρκετό οξυγόνο για να συντηρήσει τους ανθρώπους μόλις φτάσουν, καθώς και να ανεφοδιάσει τον πύραυλο για να επιστρέψει τους αστροναύτες πίσω στη Γη. Η συνεχής παραγωγή του MOXIE εξακολουθεί να είναι ένα πολλά υποσχόμενο πρώτο βήμα προς αυτόν τον στόχο.
«Μάθαμε έναν τεράστιο όγκο πληροφοριών που θα ενημερώσουν τα μελλοντικά συστήματα σε μεγαλύτερη κλίμακα», λέει ο Michael Hecht, κύριος ερευνητής της αποστολής MOXIE στο Παρατηρητήριο Haystack του MIT.
Η παραγωγή οξυγόνου του MOXIE στον Άρη είναι επίσης η πρώτη επίδειξη «επιτόπιας χρήσης πόρων». Είναι η ιδέα της συλλογής και χρήσης των πρώτων υλών ενός πλανήτη (στην περίπτωση αυτή, του διοξειδίου του άνθρακα στον Άρη) για την παραγωγή πόρων (όπως το οξυγόνο) που διαφορετικά θα έπρεπε να μεταφερθούν από τη Γη.
«Αυτή είναι η πρώτη επίδειξη της πραγματικής λήψης πόρων στην επιφάνεια ενός άλλου πλανητικού σώματος και της χημικής μετατροπής τους σε κάτι που θα ήταν χρήσιμο για μια ανθρώπινη αποστολή», λέει ο αναπληρωτής κύριος ερευνητής του MOXIE Jeffrey Hoffman.
Η τρέχουσα έκδοση του MOXIE είναι αρκετά μικρή ώστε να χωράει στο ρόβερ Perseverance. Κατασκευάστηκε για να λειτουργεί για μικρά χρονικά διαστήματα, ανάβοντας και απενεργοποιώντας με κάθε εκτόξευση, ανάλογα με το πρόγραμμα εξερεύνησης και τις αρμοδιότητες αποστολής του rover. Αντίθετα, μια μονάδα οξυγόνου πλήρους κλίμακας για τον Άρη θα περιλαμβάνει μεγαλύτερες μονάδες που θα λειτουργούσαν ιδανικά συνεχώς.
Παρά τους απαραίτητους περιορισμούς του τρέχοντος σχεδιασμού του MOXIE, η συσκευή έδειξε ότι μπορεί αποτελεσματικά και αξιόπιστα να μετατρέψει την ατμόσφαιρα του Άρη σε καθαρό οξυγόνο. Αυτό το κάνει εισπνέοντας πρώτα τον αέρα του Άρη μέσω ενός φίλτρου που τον καθαρίζει από ρύπους. Στη συνέχεια, ο αέρας υπόκειται σε πίεση και διέρχεται μέσω ενός ηλεκτρολύτη στερεού οξειδίου (SOXE). Σχεδιασμένη και κατασκευασμένη από την OxEon Energy, αυτή η συσκευή διασπά ηλεκτροχημικά τον πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα αέρα σε ιόντα οξυγόνου και μονοξείδιο του άνθρακα.
Στη συνέχεια απελευθερώνονται ιόντα οξυγόνου και ανασυνδυάζονται για να σχηματίσουν αναπνεύσιμο μοριακό οξυγόνο. Στη συνέχεια, το MOXIE μετρά την ποσότητα και την καθαρότητα αυτής της παραγωγής πριν την απελευθερώσει ξανά στον αέρα μαζί με το μονοξείδιο του άνθρακα και άλλα ατμοσφαιρικά αέρια.
Από τότε που το rover προσγειώθηκε τον Φεβρουάριο του 2021, οι μηχανικοί της MOXIE έχουν εκτοξεύσει το όργανο επτά φορές κατά τη διάρκεια του Αρειανού έτους. Κάθε φορά χρειάζονται μερικές ώρες για να ζεσταθεί, μετά άλλη μία ώρα για να παραχθεί οξυγόνο πριν σβήσει ξανά. Κάθε εκτόξευση είχε προγραμματιστεί σε διαφορετική ώρα της ημέρας ή της νύχτας και σε διαφορετική εποχή του χρόνου για να ελεγχθεί εάν το MOXIE μπορούσε να προσαρμοστεί στις μεταβαλλόμενες ατμοσφαιρικές συνθήκες στον πλανήτη.
«Η ατμόσφαιρα του Άρη είναι πολύ πιο μεταβλητή από αυτή της Γης», σημειώνει ο Χόφμαν. «Η πυκνότητα του αέρα μπορεί να διπλασιαστεί κατά τη διάρκεια του έτους και η θερμοκρασία μπορεί να αλλάξει κατά 100°. Ένας από τους στόχους είναι να δείξει ότι μπορεί να λειτουργήσει οποιαδήποτε εποχή του χρόνου».
Προς το παρόν, το MOXIE έχει αποδείξει ότι μπορεί να παράγει οξυγόνο σχεδόν οποιαδήποτε στιγμή της ημέρας ή της εποχής του Άρη.
Μπορείτε να βοηθήσετε την Ουκρανία να πολεμήσει ενάντια στους Ρώσους εισβολείς, ο καλύτερος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι να δωρίσετε κεφάλαια στις Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας μέσω Savelife ή μέσω της επίσημης σελίδας NBU.
Επίσης ενδιαφέρον:
- Ο νέος χάρτης των υδάτινων πόρων του Άρη θα είναι πολύτιμος για μελλοντική έρευνα
- Το σώμα σας θα αλλάξει μέχρι να φτάσετε στον Άρη