Næsten 55 millioner km fra Jorden, på den røde og støvede overflade af Mars, beviser et instrument på størrelse med en mikrobølge, at det pålideligt kan udføre arbejdet som et lille træ.
Et eksperiment med brug af iltressourcer på stedet (The MIT-ledet Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), eller MOXIE, udført af MIT og NASA, har med succes produceret ilt fra den røde planets kuldioxid-rige atmosfære siden april 2021. Dette sker omkring to måneder efter, at det landede på overfladen af Mars som en del af NASAs Perseverance og Mars 2020-missioner.
I en undersøgelse offentliggjort i går i tidsskriftet Science Advances, rapporterer forskerne, at ved udgangen af 2021 var MOXIE i stand til at producere ilt i syv eksperimentelle kørsler. De blev udført under forskellige atmosfæriske forhold, herunder dag og nat, såvel som under forskellige årstider på Mars. I hver forsøgskørsel nåede enheden sit mål om at producere 6 g ilt i timen. Dette er omtrent hastigheden af et lille træ på Jorden.
Forskere foreslår, at en opskaleret version af MOXIE kunne sendes til Mars før en menneskelig mission, hvor den kontinuerligt kunne producere ilt med en hastighed på flere hundrede træer. Ved den effekt skulle systemet producere nok ilt til at opretholde mennesker, når de ankommer, samt tanke raketten for at returnere astronauterne tilbage til Jorden. Kontinuerlig produktion af MOXIE er stadig et lovende første skridt mod dette mål.
"Vi lærte en enorm mængde information, som vil informere fremtidige systemer i større skala," siger Michael Hecht, hovedefterforsker af MOXIE-missionen ved MIT's Haystack Observatory.
MOXIES iltproduktion på Mars er også den første demonstration af "ressourceudnyttelse in situ." Det er ideen om at høste og bruge en planets råmaterialer (i dette tilfælde kuldioxid på Mars) til at producere ressourcer (såsom ilt), der ellers skulle transporteres fra Jorden.
"Dette er den første demonstration af rent faktisk at tage ressourcer på overfladen af en anden planetarisk krop og kemisk omdanne dem til noget, der ville være nyttigt for en menneskelig mission," siger MOXIE vicedirektør Jeffrey Hoffman.
Den nuværende version af MOXIE er lille nok til at passe ombord på Perseverance-roveren. Den blev bygget til at fungere i korte perioder og tændes og slukkes ved hver opsendelse, afhængigt af roverens udforskningsplan og missionsansvar. I modsætning hertil ville et iltanlæg i fuld skala til Mars omfatte større enheder, der ideelt set ville fungere kontinuerligt.
På trods af de nødvendige begrænsninger i MOXIEs nuværende design, har enheden vist, at den effektivt og pålideligt kan omdanne Mars-atmosfæren til ren ilt. Det gør den ved først at indånde Marsluft gennem et filter, der renser den for forurenende stoffer. Luften sættes derefter under tryk og passerer gennem en fastoxidelektrolysator (SOXE). Denne enhed er designet og fremstillet af OxEon Energy og opdeler elektrokemisk kuldioxid-rig luft til oxygenioner og kulilte.
Iltioner frigives derefter og rekombinerer for at danne åndbart molekylært oxygen. MOXIE måler derefter mængden og renheden af dette output, før det frigives tilbage i luften sammen med kulilte og andre atmosfæriske gasser.
Siden roveren landede i februar 2021, har MOXIE-ingeniører lanceret instrumentet syv gange i løbet af marsåret. Hver gang tager det et par timer at varme op, derefter endnu en time at lave ilt, før den slukkes igen. Hver opsendelse var planlagt på et andet tidspunkt af dagen eller natten og på et andet tidspunkt af året for at teste, om MOXIE kunne tilpasse sig skiftende atmosfæriske forhold på planeten.
"Mars atmosfære er meget mere variabel end Jordens," bemærker Hoffman. "Luftens tæthed kan fordobles i løbet af året, og temperaturen kan ændre sig med 100°. Et af målene er at vise, at det kan fungere når som helst på året.«
For nu har MOXIE vist, at den kan producere ilt på næsten ethvert tidspunkt af Marsdagen eller årstiden.
Du kan hjælpe Ukraine med at kæmpe mod de russiske angribere, den bedste måde at gøre dette på er at donere midler til Ukraines væbnede styrker gennem Red livet eller via den officielle side NBU.
Også interessant:
- Det nye kort over Mars' vandressourcer vil være uvurderligt for fremtidig forskning
- Din krop vil ændre sig, når du når Mars