Łazik Perseverance został wyposażony w instrument o nazwie Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE), zaprojektowany z myślą o wytwarzaniu w marsjańskiej atmosferze tlenu. Instrument ten po raz pierwszy wykorzystano w kwietniu ubiegłego roku, a teraz naukowcy z MIT, którzy go opracowali, donoszą, jak sprawdzał się od tego czasu. Jak się okazuje, MOXIE działa niezawodnie zarówno w dzień, jak i w nocy, i to na przestrzeni wszystkich pór roku.
Maszynka do produkowania tlenu
W jaki sposób MOXIE wytwarza tlen? Najpierw zaciąga marsjańskie „powietrze” i przepuszcza je przez filtr w celu usunięcia zanieczyszczeń, a potem spręża je i podgrzewa. Potem elektrolizer zawierający tlen w formie ciała stałego elektrochemicznie rozdziela dwutlenek węgla na tlenek węgla i jony tlenu. Następnie jony te są izolowane i rekombinowane, by otworzyły cząsteczkowy tlen – O2.
Co istotne, MOXIE nie jest jedynym instrumentem znajdującym się na pokładzie łazika Perseverance. Dlatego naukowcy nie są w stanie wykorzystywać go nieustannie. Zamiast tego uruchamiają go raz na jakiś czas, na około godzinę. W całym 2021 roku przeprowadzono z jego udziałem siedem eksperymentów – o różnych porach i w różnych warunkach.
Pomyślne rezultaty testów
Podczas każdego z eksperymentów MOXIE produkował około sześć gramów tlenu. Jak informują badacze z MIT, to mniej więcej tyle samo, co małe drzewo na Ziemi. Uważają oni zatem, że poczynili ważny krok w kierunku budowy większych systemów tego typu – systemów, które mogłyby pozwolić na stworzenie marsjańskiej kolonii.
„To pierwszy pokaz rzeczywistego wykorzystania zasobów na powierzchni innego ciała planetarnego i przekształcenia ich chemicznie w coś, co byłoby przydatne podczas załogowej misji.”, powiedział zastępca szefa zespołu nadzorującego misję MOXIE, Jeffrey Hoffman.
Budowa instrumentu MOXIE. | Źródło: NASA/JPL-Caltech
W przyszłości naukowcy chcieliby jeszcze kilka razy przetestować MOXIE, na przykład w warunkach, gdy dochodzi do gwałtownych zmian gęstości atmosfery Marsa. Coś takiego ma miejsce na Czerwonej Planecie o świcie i o zmierzchu, co ma związek z zachodzącymi wówczas zmianami temperatur. Badacze są też ciekawi, jak wiele tlenu z użyciem MOXIE uda im się wytworzyć wiosną, kiedy gęstość marsjańskiej atmosfery poziom dwutlenku węgla w tej atmosferze są najwyższe.
Ciekawe, kiedy na Marsa trafi większa i udoskonalona wersja MOXIE. Wydaje mi się, że to tylko kwestia czasu. Wytwarzanie tlenu na powierzchni Czerwonej Planety pozwoli bowiem obniżyć koszty załogowych misji. Konieczność zabrania tlenu z Ziemi wiązałaby się z koniecznością zużycia większych ilości cennego paliwa.
Źródło: MIT, fot. tyt. NASA/JPL-Caltech