Объяснение: как миссия НАСА «Настойчивость» произвела кислород на Марсе?

На Марсе углекислый газ составляет ~ 96% газа в атмосфере планеты. Кислород составляет всего 0,13% по сравнению с 21% в атмосфере Земли. Как дерево на Земле, МОКСИ вдыхает углекислый газ и выдыхает кислород.

Ровер НАСА Perseverance успешно приземлился на поверхность Марса 18 февраля этого года. (Источник изображения: НАСА через AP)

С момента достижения марсианской поверхности в феврале миссия НАСА «Настойчивость» заслужила восхищение своими достижениями, которые считались возможными только в научной фантастике, такими как полет на вертолете на этой неделе. Новаторский марсоход теперь добавил еще одно перо к своей фуражке.

Американское космическое агентство объявило, что во вторник устройство на борту марсохода впервые смогло вырабатывать кислород из тонкой марсианской атмосферы - разработка, которая вызвала радость среди научного сообщества, так как это обещает надежду на будущие миссии с экипажем. может положиться на эту технологию, чтобы астронавты могли дышать и возвращаться на Землю.

Новостная рассылка| Нажмите, чтобы получать лучшие объяснения дня на свой почтовый ящик

Как Perseverance произвела кислород на Марсе?

В ходе своей первой операции с момента прибытия на Красную планету Марсианский эксперимент по использованию ресурсов кислорода на месте (MOXIE) произвел 5 граммов кислорода из углекислого газа в марсианской атмосфере, чего достаточно для того, чтобы астронавт мог дышать в течение 10 минут.

На Марсе углекислый газ составляет ~ 96% газа в атмосфере планеты. Кислород составляет всего 0,13% по сравнению с 21% в атмосфере Земли. Как дерево на Земле, МОКСИ вдыхает углекислый газ и выдыхает кислород.

Для производства кислорода MOXIE отделяет атомы кислорода от молекул углекислого газа. Он делает это за счет использования тепла с температурой около 800 градусов по Цельсию и в процессе также производит окись углерода в качестве побочного продукта, который он выделяет в атмосферу Марса.

Демонстрационный образец технологий MOXIE разработан для выработки до 10 граммов кислорода в час и размещен внутри марсохода Perseverance. Он размером с автомобильный аккумулятор, весит 37,7 фунта (17,1 кг) на Земле, но всего 14,14 фунта (6,41 кг) на Марсе.

Благодаря своему первому успешному запуску MOXIE смогла продемонстрировать, что он пережил запуск с Земли, почти семимесячное путешествие в глубокий космос и приземление на поверхность Марса с Настойчивостью. Ожидается, что в следующие два года MOXIE извлечет кислород еще девять раз.

MOXIE - это всего лишь тестовая модель. Будущие генераторы кислорода, появившиеся на его основе, должны быть примерно в 100 раз больше, чтобы поддерживать миссии людей на Марсе.

Но почему производство кислорода на Красной планете так важно?

Значительное количество кислорода на Марсе необходимо для миссий с экипажем, которые планируют отправиться туда - не только для дыхания астронавтов, но и для использования ракет в качестве топлива при возвращении на Землю.

Согласно пресс-релизу НАСА, для того, чтобы четыре астронавта вылетели с Марса, будущая миссия потребует около 7 метрических тонн ракетного топлива и 25 метрических тонн кислорода, что примерно равно весу всего космического корабля. Напротив, астронавтам, живущим и работающим на Марсе, потребуется гораздо меньше кислорода для дыхания, возможно, около одной метрической тонны.

Ученые считают, что доставить 25 метрических тонн кислорода с Земли на Марс для обратного пути станет огромной проблемой, и что их работа станет значительно проще, если сжиженный кислород можно будет производить на Красной планете. Вот здесь-то и появляется роль МОКСИ.

Когда мы отправляем людей на Марс, мы хотим, чтобы они благополучно вернулись, а для этого им понадобится ракета, которая улетит с планеты. Жидкий кислородный пропеллент - это то, что мы можем сделать там, и его не нужно брать с собой. Одна из идей - привезти пустой кислородный баллон и заполнить его на Марсе, - сказал Майкл Хехт, главный исследователь MOXIE.

НАСА надеется создать более крупного технологического потомка экспериментального MOXIE, способного выполнять эту работу. Агентство утверждает, что такой кислородный конвертер весом в одну тонну было бы гораздо более экономичным и практичным, чтобы доставить на Марс вместо 25 метрических тонн кислорода.

Джим Рейтер, помощник администратора Управления космических технологий НАСА (STMD), назвал подвиг MOXIE критически важным первым шагом в преобразовании углекислого газа в кислород на Марсе.

У MOXIE есть над чем поработать, но результаты этой демонстрации технологии многообещающие, поскольку мы приближаемся к нашей цели - однажды увидеть людей на Марсе. Кислород - это не только то, чем мы дышим. Ракетное топливо зависит от кислорода, и будущие исследователи будут зависеть от производства топлива на Марсе, чтобы совершить путешествие домой.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ: