Pudło przyszłości. To cacuszko pomoże skolonizować Marsa

Ludzkość małymi krokami dąży do tego, by wysłać pierwszych ludzi na Marsa. Istnieje wiele zagrożeń i problemów, z którymi naukowcy muszą się mierzyć, by taka misja mogła zakończyć się sukcesem. Jednym z najbardziej oczywistych spraw jest dostęp do tlenu. Dostarczanie go z Ziemi mogłoby okazać się bardzo nieefektywne. A co jeśli już mamy sposób na to, by wyprodukować tlen na powierzchni Marsa?

MOXIE - kluczowy eksperyment dla kolonizacji Marsa

W przypadku pierwszych kolonizatorów najczęściej wyobrażamy sobie to tak, że astronauci będą eksplorować powierzchnię Czerwonej Planety w specjalnych skafandrach, które będą mogli swobodnie zdjąć w specjalnym habitacie. Skąd jednak miałby wziąć się tam tlen? Tutaj z odpowiedzią przychodzi projekt MOXIE (Mars Oxygen In Situ Resource Utilization (ISRU) Experiment).

Naukowcy z MIT udowodnili, że aby wytworzyć tlen na Marsie, wystarczy małe pudło, które od początku misji MARS 2020 podróżuje na grzbiecie łazika Perseverance.  Ten eksperyment jest również pierwszym, który z powodzeniem pozyskuje i wykorzystuje zasoby na dowolnym ciele planetarnym. Będzie to ważne nie tylko dla eksploracji Marsa, ale także dla przyszłych siedlisk księżycowych i planetarnych.

Celem projektu MOXIE jest wytwarzanie tlenu przez elektrolizę tlenków stałych dwutlenku węgla w atmosferze marsjańskiej. Jak pokazały pierwsze próby, jest to możliwe do zrealizowania. Od kiedy urządzenie znalazło się na Marsie, zostało uruchomione zaledwie 7 razy i działało łącznie przez mniej niż 100 godzin, lecz za każdym razem wytworzenie tlenu kończyło się sukcesem. Cała procedura wygląda mniej więcej tak:

1. Powietrze marsjańskie jest zbierane i przepuszczane przez filtr HEPA, gdzie jest oczyszczane z kurzu i pyłków
2. Następnie jest kompresowane z użyciem pompy spiralnej i podgrzane do temperatury 800º Celsjusza
3. Dalej jest przepuszczone przez elektrolizer tlenków stałych
4. CO2 przechodzi przez katodę na bazie niklu i rozkłada się na jony tlenu i CO
5. Stabilizowany skandią elektrolit ceramiczny z tlenku cyrkonu selektywnie przekazuje jony tlenu do anody, gdzie jony łączą się w O2
6. Tlen jest mierzony pod kątem ilości i czystości przed uwolnieniem do atmosfery Marsa
7. Wylot katodowy jest mieszaniną CO2, CO i obojętnych gazów atmosferycznych, głównie argonu i azotu.

W ten sposób urządzenie jest w stanie wyprodukować średnio 8 gramów tlenu przez godzinę pracy. To wynik podobny, co w przypadku małego drzewa. Naukowcy odpowiedzialni za projekt są zgodni, że to zdecydowanie za mało ,by zapewnić stabilną produkcję tlenu dla potencjalnego habitatu. Rozwiązanie upatrują już w zwiększeniu konstrukcji, co planują zrealizować w ramach projektu MOXIE 2.0.

Zobacz: Mars to zabójca. Rozmawiamy z ekspertem
Zobacz: Wyzwanie ERC. Polacy z szansą stworzenia najlepszego łazika

Źródło zdjęć: NASA

Źródło tekstu: Science Advances VOL. 8, NO. 35 MARS OXYGEN ISRU EXPERIMENT (MOXIE)—PREPARING FOR HUMAN MARS EXPLORATION