Ученые Массачусетского технологического института планируют создать кислородную шахту на красной планете

С тех пор MOXIE производит кислород из разреженного марсианского воздуха.

А в среду в журнале Science Advances команда, стоящая за этой штуковиной, подтвердила, что MOXIE работает настолько хорошо, что его выход кислорода сравним со скоростью производства скромного земного дерева.

К концу 2021 года обширные данные показали, что MOXIE успешно достиг целевого уровня кислорода в шесть граммов в час в ходе семи отдельных экспериментальных запусков, а также в различных атмосферных условиях. Это включает в себя день и ночь, разные марсианские сезоны и другие подобные вещи.

“Единственное, что мы не продемонстрировали, так это бег на рассвете или в сумерках, когда температура сильно меняется,— заявил в пресс-релизе Майкл Хехт, главный исследователь миссии MOXIE в обсерватории Хейстек Массачусетского технологического института. “У нас есть туз в рукаве, который позволит нам это сделать, и как только мы проверим это в лаборатории, мы сможем достичь этого последнего рубежа, чтобы показать, что мы действительно можем работать в любое время.”

Как для ученых, так и для космических агентств особенно интересно, что обещание MOXIE остается в силе, потому что предложенные сроки для марсианских экспедиций с участием астронавтов имеют надвигающиеся крайние сроки для изучения того, как обеспечить безопасность будущих космических исследователей Красной планеты.

Например, целью генерального директора SpaceX Илона Маска по высадке людей на Марс является 2029 год, а собственная предстоящая лунная миссия НАСА «Артемида I» призвана проложить путь для марсианских экскурсий, запланированных на 2030-е или 2040-е годы.

“Чтобы поддержать миссию человека на Марс, нам нужно привезти с Земли много вещей, таких как компьютеры, скафандры и жилые помещения.— заявил в пресс-релизе Джеффри Хоффман, заместитель главного исследователя MOXIE и профессор Массачусетского технологического института. “Но тупой старый кислород? Если вы можете сделать это там, дерзайте — вы намного впереди игры.”

В своем нынешнем виде MOXIE очень маленький (по сути, размером с тостер), но потенциально это хорошо. Это означает, что если ученые каким-то образом смогут увеличить размер узорчатого куба, MOXIE сможет производить гораздо больше, чем шесть граммов кислорода в час.

“Мы узнали огромное количество информации, которая будет информировать будущие системы в более широком масштабе.— сказал Хехт.

Возможно, однажды, говорят исследователи, он сможет в конечном итоге производить кислород со скоростью нескольких сотен деревьев, таким образом поддерживая астронавтов, когда они прибывают на Марс, и заправляя ракеты, которым требуется живительный элемент для возвращения экипажа на Землю.

“Астронавты, которые проведут год на поверхности, могут использовать одну метрическую тонну на двоих.— сказал Хект в пресс-релизе НАСА в прошлом году. Но, по данным космического агентства, для отправки четырех астронавтов с поверхности Марса в будущую миссию потребуется примерно 15 000 фунтов (7 метрических тонн) ракетного топлива и 55 000 фунтов (25 метрических тонн) кислорода.

Приносить весь этот кислород с Земли было бы сверхзатратно и неэффективно.

Итак, как говорит Хоффман, почему бы просто не производить весь кислород на самой засушливой планете?

Как работает МОКСИ?

На Марсе MOXIE активно преобразует углекислый газ в марсианской атмосфере, где этот элемент составляет колоссальные 96%, в пригодный для дыхания кислород.

Немного химии 101 состоит в том, что молекулы углекислого газа состоят из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Эти кусочки в основном склеены.

Но прибор внутри MOXIE, называемый электролизером твердого оксида, может как бы собирать частицы кислорода в тех молекулах CO2, которые интересуют ученых. После завершения все свободно плавающие частицы кислорода рекомбинируются в O2, то есть в молекулы с двумя атомами кислорода. , иначе известный как вид кислорода, который мы знаем и любим.

Я знаю, что это другое, но я продолжаю думать о ВАЛЛ-И от Pixar, который делает это. Так что, как сказал бы ВАЛЛ-И: Та-да!

“Это первая демонстрация фактического использования ресурсов на поверхности другого планетарного тела и химического преобразования их во что-то, что было бы полезно для человеческой миссии.— сказал Хоффман. “Это исторично в этом смысле.”

Попутно этот процесс требует использования сверхвысокой температуры, достигающей температуры примерно 1470 градусов по Фаренгейту (800 по Цельсию), что, как ни странно, придает MOXIE характерное золотое покрытие.

Как и в случае с новаторским космическим телескопом Джеймса Уэбба НАСА, MOXIE должен быть защищен от инфракрасного тепла, потому что он сам работает с теплом. Золотое покрытие делает именно это, и на самом деле зеркала JWST тоже покрыты золотом по той же причине.

Затем команда MOXIE намерена продемонстрировать, что MOXIE хорошо работает даже в более интенсивных условиях, например, в следующем прогоне, который произойдет во время «самой высокой плотности в году», сказал Хехт. «Мы установим все так высоко, как посмеем, и пусть это работает так долго, как мы можем».

А теперь представьте, насколько большими должны быть эти машины, чтобы поддерживать жизнь на Марсе. Это просто безумие… А вы думали, сколько будет стоить только доставить материал, необходимый для их строительства, на красную планету… После «Лунного заговора» скоро где-то в аризонской пустыне построят «Марсианский заговор»…