Марсохід NASA став першим, хто добув кисень з марсіанської атмосфери

Марсохід NASA Perseverance став першим, хто витягнув кисень з марсіанської атмосфери. 20 квітня в рамках експерименту MOXIE вуглекислий газ перетворився приблизно на 5,4 грама кисню - процес, який одного разу може допомогти астронавтам заснувати колонію на Червоній планеті.

Черговий рекорд марсохода Perseverance обіцяє підняти рівень вивчення Червоної планети на новий щабель

Поточні плани для перших місій на Марс з екіпажем вимагають тривалого перебування на поверхні, поки планети не займуть правильне положення для зворотного шляху. На жаль, для цього буде потрібно або величезна кількість ракетного палива і матеріалів, або ефективний спосіб видобутку всіх необхідних ресурсів на Марсі.

Щоб підняти чотирьох астронавтів з поверхні Марса на орбіту, потрібно 7 тонн ракетного палива і 25 тонн кисню, а крім того кожному астронавту щорічно буде потрібно тонна кисню для дихання. Привезти все це з Землі проблематично, тому що для транспортування такої кількості кисню буде потрібно... ще більше палива і кисню. Потім вже для цього обсягу буде необхідно більше палива і кисню, і ще, і ще...

З іншого боку, хоча марсіанська атмосфера в 100 разів щільніша за атмосферу Землі, вона майже повністю складається з вуглекислого газу, який в свою чергу складається з одного атома вуглецю і двох атомів кисню. При наявності належного обладнання та достатньої потужності отримання кисню з марсіанського CO2 може виявитися цілком практичним вирішенням проблеми.

Щоб вивчити цю можливість, Perseverance була оснащена пристроєм MOXIE для демонстрації технології, яка може підтримати майбутні місії. Нещодавно ми вже робили детальний розбір і аналіз цієї цікавої і багатообіцяючої розробки. Якщо говорити коротко, то даний пристрій працює, пропускаючи марсіанську атмосферу через фільтр HEPA, стискаючи і нагріваючи газ до 800 ° C за допомогою спірального компресора. При такій температурі керамічний оксид всередині фільтра розщеплює діоксид вуглецю на кисень і монооксид вуглецю в процесі, званому «електролізом твердого оксиду».

Що стосується самого агрегату, то він виготовлений з жаропрочних матеріалів і ізольований аерогелями. Зовнішня оболонка покрита золотом для відбиття тепла і захисту решти марсохода. Між тим, нікелеві деталі, надруковані на 3D-принтері, допомагають передавати тепло газам всередині і від них.

Для недавнього тесту MOXIE пройшла двогодинну «розминку» перед переходом у виробничий режим. У результаті пристрій за серію розверток виробив майже шість грамів кисню на годину. Цього достатньо, щоб космонавт міг дихати протягом 10 хвилин. Майбутня версія MOXIE вагою в одну тонну зможе виробляти куди більше дорогоцінного газу і забезпечувати їм вже весь екіпаж на постійній основі.

Команда MOXIE планує провести серію випробувань у три етапи протягом наступного марсіанського року або протягом двох земних років. Перший етап буде присвячений тестуванню самого інструменту. Друга фаза буде працювати над виробництвом кисню в різних атмосферних умовах, а третя фаза розшириться до нових робочих режимів, таких як зміна робочих температур.

«MOXIE - не просто перший прилад для виробництва кисню в іншому світі», - заявив Труді Кортес, директор з демонстрації технологій в STMD. «Це перша в своєму роді технологія, яка допоможе майбутнім місіям» жити за рахунок планети «, використовуючи елементи навколишнього середовища іншого світу».

Як приклад Кортес навів систему, яка пропускає реголіт (речовину, яку можна зустріти і на Землі) через переробний модуль, перетворюючи його на велику структуру; або бере вуглекислий газ - основну частину атмосфери Марса - і перетворює його на кисень. Все це, на думку Труді, має забезпечити астронавтів і колоністів всім необхідним, від кисню і води до будівельних матеріалів.