Vďaka jazde s roverom Perseverance sa tento nástroj ukázal ako životaschopná technológia pre astronautov Mars Na výrobu kyslíka pre palivo a dýchanie.

Keď prví astronauti pristanú na Marse, ich potomkovia môžu mať vďaka vzduchu, ktorý dýchajú, a raketovému palivu, ktoré ich privedie domov, zariadenie veľkosti mikrovlnnej rúry.

Toto zariadenie s názvom MOXIE (Mars Oxygen Resource Utilization Experiment) generovalo kyslík po 16. a posledný raz na palube. NASARoverská vytrvalosť. Potom, čo sa tento nástroj ukázal byť oveľa úspešnejší ako jeho tvorcovia na Massachusetts Institute of Technology (Massachusettský Inštitút Technológie), jej prevádzka vyprší.

„Pôsobivý výkon MOXIE ukazuje, že je možné extrahovať kyslík z marťanskej atmosféry – kyslík, ktorý by mohol pomôcť poskytnúť dýchateľný vzduch alebo raketové palivo pre budúcich astronautov,“ povedala zástupkyňa administrátora NASA Pam Milroy. „Vývoj technológií, ktoré nám umožňujú využívať zdroje na Mesiaci a Marse, je rozhodujúci pre vybudovanie dlhodobej lunárnej prítomnosti, vybudovanie silnej lunárnej ekonomiky a umožňuje nám podporiť počiatočnú ľudskú prieskumnú expedíciu na Mars.“

MOXIE (Mars Oxygen Resource Utilization Experiment) bol spustený do trupu vozítka NASA Perseverance v roku 2019. Počas misie MOXIE extrahoval kyslík z atmosféry Marsu 16-krát, aby otestoval metódu, pomocou ktorej by budúci astronauti mohli vyrobiť raketový pohon, ktorý by ich vypustil. . Späť na zem. Zdroj obrázkov: NASA/JPL-Caltech

Od pristátia roveru Perseverance na Marse v roku 2021 vyprodukoval MOXIE celkovo 122 gramov kyslíka, čo je to, čo malý pes vdýchne za 10 hodín. MOXIE pri svojej najvyššej účinnosti dokázal produkovať 12 gramov kyslíka za hodinu – dvojnásobok pôvodných cieľov NASA pre prístroj – s čistotou 98 % alebo lepšou.

V 16. kole, 7. augusta, prístroj vyprodukoval 9,8 gramu kyslíka. MOXIE úspešne splnil všetky svoje technické požiadavky a bol prevádzkovaný v rôznych podmienkach počas celého marťanského roka, čo umožnilo vývojárom prístroja naučiť sa veľa o technológii.

Inovatívna technológia pre budúce prieskumy

„Sme hrdí na to, že podporujeme pokročilú technológiu, ako je MOXIE, ktorá dokáže premeniť domáce zdroje na užitočné produkty pre budúce prieskumné misie,“ povedala Trudy Curtis, manažérka technologických demonštrácií Riaditeľstva misií vesmírnych technológií (STMD) v sídle NASA vo Washingtone. Financuje demonštráciu MOXIE. „Preukázaním tejto technológie v reálnych podmienkach sme o krok bližšie k budúcnosti, v ktorej budú astronauti žiť mimo Zeme na Červenej planéte.“

MOXIE produkuje molekulárny kyslík elektrochemickým procesom, ktorý oddeľuje jeden kyslík kukurica každej molekuly oxidu uhličitého čerpanej z tenkej atmosféry Marsu. Keď tieto plyny prúdia systémom, analyzujú sa, aby sa skontrolovala čistota a množstvo produkovaného kyslíka.

Priekopnícke využitie zdrojov Marsu

Zatiaľ čo mnohé z experimentov Perseverance riešia základné vedecké ciele misie, MOXIE sa zameral na budúci ľudský výskum. MOXIE slúžil ako vôbec prvá demonštrácia technológie, ktorú ľudia mohli použiť na to, aby zostali na Červenej planéte a opustili ju. Systém výroby kyslíka by mohol budúcim misiám pomôcť rôznymi spôsobmi, ale ten najdôležitejší bude slúžiť ako zdroj raketového paliva, ktoré bude v priemyselných množstvách potrebné na odpálenie rakiet s astronautmi na ich spiatočnej ceste domov.

Namiesto toho, aby so sebou na Mars priniesli veľké množstvo kyslíka, mohli by budúci astronauti žiť mimo Zeme, pričom by na prežitie používali materiály, ktoré nájdu na povrchu planéty. Tento koncept – nazývaný využívanie zdrojov in situ alebo ISRU – sa rozvinul do rastúcej oblasti výskumu.

„MOXIE jednoznačne poslúžila ako inšpirácia pre komunitu ISRU,“ povedal hlavný výskumník nástroja Michael Hecht z MIT. „Ukázalo sa, že NASA bola ochotná investovať do tohto typu budúcej technológie. Bol to priekopník, ktorý ovplyvnil vzrušujúci priemysel vesmírnych zdrojov.“

Rover Perseverance od NASA, zobrazený na tomto obrázku, obsahuje zariadenie s názvom MOXIE. Efektívne produkoval kyslík na Marse, čím pripravil budúcim astronautom cestu na využitie zdrojov planéty na prežitie a cestovanie. Zdroj obrázkov: NASA/JPL-Caltech

Budúce zameranie

Ďalším krokom nebude budovanie MOXIE 2.0, hoci Hecht a jeho tím sa veľa naučili o tom, ako navrhnúť efektívnejšiu verziu tohto nástroja. Skôr by to bolo vytvorenie rozsiahleho systému, ktorý by zahŕňal generátor kyslíka ako MOXIE a spôsob, ako tento kyslík skvapalniť a skladovať.

Hecht by si však viac než čokoľvek iné želal, aby sa na Marse presadili aj iné technológie. „Musíme sa rozhodnúť, čo overiť na Marse,“ povedal Hecht. „Myslím si, že na tomto zozname je veľa technológií; Som veľmi rád, že MOXIE bol prvý.

ISRU Mars Oxygen Experiment (MOXIE) je prieskumná technológia, ktorá bude produkovať kyslík z oxidu uhličitého v atmosfére Marsu. Poďakovanie: NASA

Viac o misii

Hlavným cieľom misie Perseverance Mars je astrobiológia vrátane hľadania známok pradávneho mikrobiálneho života. Rover popíše geológiu planéty a minulú klímu, pripraví pôdu pre ľudský prieskum Červenej planéty a bude prvou misiou na zber a skladovanie marťanských skál a regolitu (rozdrvené kamene a prach).

Následné misie NASA v spolupráci s Európskou vesmírnou agentúrou (ESA)Európska vesmírna agentúra), bude na Mars vyslaná kozmická loď, ktorá zozbiera tieto zapečatené vzorky z povrchu a vráti ich na Zem na hĺbkovú analýzu.

Misia Mars 2020 Perseverance je súčasťou prieskumu NASA z Mesiaca na Mars, ktorý zahŕňa misie Artemis na Mesiac, ktoré pomôžu pripraviť sa na ľudský prieskum Červenej planéty.

Laboratórium Jet Propulsion Laboratory NASA, ktoré pre agentúru spravuje Kalifornský technologický inštitút v Pasadene v Kalifornii, postavilo a riadi prevádzku roveru Perseverance.

Laboratórium prúdového pohonu Riadi projekt MOXIE pre technologický demonštračný program v rámci STMD. MOXIE bol tiež podporovaný riaditeľstvom misií pre vývoj prieskumných systémov NASA a riaditeľstvom vedeckých misií.