W lutym 2021 r., kiedy należący do NASA łazik Perseverance wielkości samochodu wylądował na Marsie i wywołał globalne fanfary, wylądowało również skromne złote pudełko o nazwie MOXIE.
Związani w rozwoju życia wytrwałośćTa masa wielkości tostera była gotowa zrewolucjonizować grę eksploracji kosmosu poprzez produkcję tlenu na czerwonej planecie.
Moxy, co oznacza „Eksperyment wykorzystania zasobów tlenu na Marsie” wkrótce zaczął potwierdzać swoją nazwę, generując tlen w imponującym tempie. Działo się tak aż do 7 sierpnia ubiegłego roku, kiedy potężna mała kostka wytworzyła 9,8 grama (0,35 uncji) tlenu w 16. i ostatniej rundzie.
W środę (6 września) NASA ogłosiła, że misja MOXY została już ukończona. Urządzenie wytworzyło w sumie 122 gramy (4,3 uncji) marsjańskiego tlenu, mniej więcej tyle, ile mały pies mógłby wdychać w ciągu 10 godzin, a więc dwukrotnie więcej, niż według naukowców MOXIE mogło wyprodukować w ciągu swojego życia.
W swojej największej wydajności MOXIE wytwarzał 12 gramów (0,4 uncji) pierwiastka podtrzymującego życie na godzinę. Wytworzony tlen miał czystość co najmniej 98%, co dobrze wróży przyszłym szeroko zakrojonym wysiłkom, które mogłyby wesprzeć ludzką eksplorację Czerwonej Planety.
„Kiedy pierwsi astronauci wylądują na Marsie, ich potomkowie mogą mieć urządzenie wielkości kuchenki mikrofalowej dzięki powietrzu, którym oddychają, oraz paliwu rakietowemu, które zabiera ich do domu” – napisali urzędnicy NASA. w obecnej sytuacji Środa.
Powiązany: Helikopter NASA Ingenuity przelatuje ponad 100 minut całkowitego czasu lotu Marsa
Dlaczego po prostu nie weźmiemy tlenu z Ziemi?
Produkcja tlenu ma dwie główne zalety Mars. Po pierwsze, oczywiście ważne jest, aby przyszli astronauci udający się do opuszczonego świata mieli podczas pobytu jak najwięcej tlenu.
„Udowodniwszy tę technologię w rzeczywistych warunkach, jesteśmy o krok bliżej przyszłości, w której astronauci będą mieszkać poza Ziemią, na Czerwonej Planecie” – powiedział w oświadczeniu Trust Curtis, kierownik ds. demonstracji technologii w Dyrekcji Misji Technologii Kosmicznych NASA.
Ale po drugie, i być może ważniejsze, tlen jest niezbędnym składnikiem paliwa rakietowego.
Kiedy agencje kosmiczne ostatecznie wyślą astronautów na Marsa, nie będzie to (miejmy nadzieję) podróż w jedną stronę. Planiści misji będą musieli wysłać na planetę wystarczającą ilość paliwa rakietowego, aby załoga mogła na nią wrócić Grunt Kiedy zakończą swoje zadania. Taka ilość paliwa rakietowego na podróż powrotną byłaby bardzo duża. Aby spalić paliwo, tak jak robi to Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA On tłumaczyrakieta musi zawierać więcej tlenu (który działa jak utleniacz) w zależności od masy.
Na przykład wyciągnięcie czterech astronautów z powierzchni Marsa wymagałoby około 15 000 funtów (7 ton metrycznych) paliwa rakietowego i 55 000 funtów (25 ton metrycznych) tlenu. Cóż, oznacza to, że załoga musiałaby przetransportować na Marsa 55 000 funtów tlenu oprócz tlenu potrzebnego do wyniesienia rakiety z Ziemi. I Dostarcza tlen potrzebny astronautom do oddychania. Nie wspominając już o wszystkich innych ładunkach, które zespół prawdopodobnie będzie miał na pokładzie.
Naukowcy zastanawiali się więc, dlaczego nie usunąć części tego ciężaru, wytwarzając tlen z paliwa rakietowego bezpośrednio na Czerwonej Planecie?
Byłoby to lepsze dla środowiska, bardziej opłacalne i ostatecznie sprawiłoby, że marzenie ludzkości o ostatecznym społeczeństwie marsjańskim stałoby się bardziej wykonalne.
„Materiał pędny rakiety opiera się na tlenie, a przyszli odkrywcy, aby powrócić do domu, będą polegać na produkcji paliwa na Marsie” – powiedział Jim Reuter, zastępca administratora w Dyrekcji Misji Technologii Kosmicznych NASA. – stwierdził w oświadczeniu Po pierwszej ekstrakcji tlenowej z MOXIE, w kwietniu 2021 r.
Tak naprawdę przyszli astronauci księżycowi również mogliby skorzystać z MOXIE, jeśli urządzenie będzie w stanie przełożyć swoje możliwości na pracę na powierzchni Księżyca – to znacznie bliższe marzenie, ponieważ znamy ten świat bliżej niż na Marsie. Indyjski statek kosmiczny Chandrayaan-3Teraz w trybie uśpienia) rzeczywiście wylądował Księżycowy biegun południowy Zaledwie w zeszłym miesiącu rozpoczęto badania nad sposobem wydobywania wody z Księżyca. Artemida NASA Misje również zamierzają pracować nad tym wyczynem, ponieważ woda, podobnie jak tlen, jest również niezbędna w procesie opracowywania paliwa rakietowego. (Można go podzielić na wodór i tlen.)
Minimalizacja ładunku wydaje się kluczowym projektem dla agencji kosmicznych patrzących w przyszłość, w której ludzie nie będą ograniczać się do ziemskiego stylu życia.
„Rozwój technologii, które pozwolą nam wykorzystać zasoby Księżyca i Marsa, ma kluczowe znaczenie dla budowania długoterminowej obecności na Księżycu, tworzenia solidnej gospodarki księżycowej i umożliwienia nam wsparcia początkowej kampanii eksploracji Marsa przez ludzi” – powiedziała Pam Milroy, dyrektor NASA zastępca administratora. W środowym oświadczeniu.
Jak działa Moxy?
Krótko mówiąc, MOXIE ma zdolność pobierania cząsteczek dwutlenku węgla z cienkiej atmosfery Marsa, która składa się z jednego atomu węgla i dwóch atomów tlenu, i ekstrakcji tych frakcji tlenu. To jest podstawa.
Ale najtrudniejsze jest to, że proces ten wymaga temperatury około 1470 stopni Fahrenheita (800 stopni Celsjusza). Należy tego dokonać w różnych warunkach występujących na Marsie w miarę upływu roku. Pierwszą z tych przeszkód można rozwiązać, wykonując MOXIE z materiałów odpornych na ciepło, w tym części ze stopu niklu, lekkich poduszek powietrznych i złocenia, które odbijają ciepło podczerwone, chroniąc w ten sposób Perseverance przed palącym stanowiskiem MOXIE.
Z tego powodu wiadomo, że złote farby są świetne – Kosmiczny Teleskop Jamesa WebbaNa przykład lustra obrazowe mają taką warstwę, ponieważ obserwatorium jest zaprojektowane do wychwytywania określonych długości fal promieniowania podczerwonego z głębokiego kosmosu. Złota część pomaga odbijać światło podczerwone na czujnikach analizy podczerwieni lunety.
POWRÓT DO MOXIE: Krótko mówiąc, misja zakończyła się ogromnym sukcesem. Do tego stopnia, że zespół stwierdził, że następnym krokiem nie będzie zbudowanie MOXIE 2.0, ale raczej pełnowymiarowego systemu obejmującego pudełko MOXIE wraz ze sposobem przechowywania i skroplenia całego wytworzonego tlenu.
„Musimy podjąć decyzje dotyczące tego, jakie elementy sprawdzić na Marsie” – powiedział w oświadczeniu główny badacz instrumentu, Michael Hecht z MIT.
„Myślę, że na tej liście znajduje się wiele technologii i bardzo się cieszę, że MOXIE była pierwsza”.
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
