RW Space

Эксперимент, проведенный на Марсе, показал, что из тонкой марсианской атмосферы можно извлечь пригодный для дыхания кислород.

Из своего маленького дома в брюхе марсохода НАСА Perseverance находится марсианский кислород размером с портфель. Эксперимент по использованию ресурсов на месте (ISRU) (MOXIE) неоднократно разбивал молекулы в воздухе Марса для получения небольшого, но стабильного запаса кислорода.

Теперь MOXIE собирается уйти в отставку после работа выполнена хорошо.

«Впечатляющие характеристики MOXIE показывают, что из атмосферы Марса можно извлекать кислород — кислород, который мог бы помочь обеспечить будущих астронавтов пригодным для дыхания воздухом или ракетным топливом», — говорит заместитель администратора НАСА Пэм Мелрой.

«Разработка технологий, которые позволят нам использовать ресурсы Луны и Марса, имеет решающее значение для обеспечения долгосрочного присутствия на Луне, создания устойчивой лунной экономики и позволит нам поддержать первоначальную кампанию по исследованию Марса человеком. «

Эксперимент MOXIE, разработанный учеными Массачусетского технологического института, проводится с момента высадки «Персеверанса» на Марс в феврале 2021 года. Не постоянно; операторы здесь, на Земле, отправляли команды MOXIE, чтобы увидеть, как он работает с течением времени при различные марсианские условия.

С тех пор за 16 запусков MOXIE произвел в общей сложности 122 грамма кислорода. Этого, по словам НАСА, достаточно, чтобы маленькая собака могла дышать в течение 10 часов, а человек — в течение 4 часов.

Он работает за счет электролиза, используя ток, вызывающий электрохимический распад углекислого газа в его организме. составляющие атомы. MOXIE всасывает марсианский воздух через фильтр, который очищает его. Этот очищенный марсианский воздух затем сжимается, нагревается и направляется через твердооксидный электролизер (SOXE). Электролизер расщепляет диоксид углерода на окись углерода и ионы кислорода.

Окиси углерода удаляются, но атомы кислорода рекомбинируются в O₂ или молекулярный кислород; тот, который нам нужен, чтобы выжить. Затем этот газ измеряется на предмет количества и чистоты, а затем снова выпускается обратно.

Каждый прогон занимает несколько часов. После нескольких часов прогрева MOXIE собирает кислород в течение 1 часа за эксперимент, после чего следует период отключения. За час работы MOXIE рассчитан на выработку до 10 граммов кислорода, пригодного для дыхания, на одного космонавта примерно на 20 минут.

По крайней мере, это на бумаге. Сколько на самом деле удалось произвести, было разным; во время своего шестнадцатого запуска 7 августа MOXIE извлек около 9,8 граммов пригодного для дыхания кислорода, что было довольно близко к цели. Это показывает, что, какой бы тонкой и разреженной ни была марсианская атмосфера, она может обеспечивать запас кислорода.

Даже в худшем случае такое устройство, как MOXIE, сможет дополнять другие запасы кислорода, уменьшая количество груза, необходимого для переправки с Земли.

Но благодаря тому, что они узнали от MOXIE, исследователи под руководством физика и главного исследователя MOXIE Майкла Хекта из Массачусетского технологического института полагают, что они могут разработать полномасштабную систему, включающую новую и улучшенную версию устройства для извлечения кислорода, средства сжижать этот газ и найти способ хранения жидкости.

Будущим марсианским исследователям понадобится вся возможная помощь, чтобы стать самодостаточными. Для обеспечения дыхания команды астронавтов, живущих на Марсе в течение года, и жидкого топлива, необходимого для питания космического корабля, потребуется около 500 метрических тонн кислорода.

Это будет необходимо. подожди, однако. Есть много проблем, которые необходимо проверить и решить, прежде чем люди попытаются надолго остаться на Красной планете. Кислород — лишь один из них.

«Мы должны принять решения о том, какие вещи необходимо проверить на Марсе», — говорит Хехт. «Я думаю, что в этом списке много технологий. Я очень рад, что MOXIE была первой».

В прошлом году в журнале Science Advances была опубликована статья о первых семи запусках MOXIE.