Roveri Mars Perseverance i NASA-s përfundon eksperimentin e prodhimit të oksigjenit MOXIE

Në shkurt të vitit 2021, kur roveri Perseverance i NASA-s, i përmasave të veturës, preku Marsin me famë botërore, u ul edhe një kuti modeste e artë e quajtur MOXIE.

I lidhur me Këmbënguljen që zbulon jetën , ky bllok me madhësi të thotë dolli ishte gati për të filluar revolucionarizimin e lojës së eksplorimit të hapësirës duke prodhuar oksigjen në Planetin e Kuq.

MOXIE , i cili qëndron për “Eksperimentin e shfrytëzimit të burimeve të oksigjenit në Mars në vend”, shpejt filloi të jetonte sipas emrit të tij, duke gjeneruar oksigjen me një shpejtësi mbresëlënëse. Kështu bëri gjatë gjithë rrugës deri në 7 gushtin e kaluar, kur kubiku i vogël i fuqishëm prodhoi 9,8 gram (0,35 ons) oksigjen në xhiron e tij të 16-të dhe të fundit.

Misioni i MOXIE tani është i përfunduar, njoftoi NASA të mërkurën (6 shtator). Pajisja ka prodhuar gjithsej 122 gram (4.3 oz) oksigjen marsian – afërsisht sasinë që një qen i vogël merr frymë në 10 orë dhe dy herë më shumë sesa shkencëtarët menduan se MOXIE mund të prodhonte gjatë qëndrimit të tij.

Në mënyrën më efikase të tij, MOXIE prodhonte 12 gram (0,4 oz) të elementit që mbante jetën çdo orë. Dhe oksigjeni që prodhonte ishte të paktën 98% i pastër – numra që paralajmërojnë mirë për përpjekjet e ardhshme, të shkallëzuara që mund të mbështesin eksplorimin njerëzor të Planetit të Kuq.

“Kur astronautët e parë zbarkojnë në Mars, ata mund të kenë pasardhësit e një pajisjeje me madhësi të furrës me mikrovalë për të falënderuar për ajrin që thithin dhe shtytësin e raketës që i kthen në shtëpi”, shkruajtën zyrtarët e NASA-s në një deklaratë të mërkurën .

Ka dy avantazhe kryesore të prodhimit të oksigjenit në Mars . Për një, sigurisht, është e rëndësishme që astronautët e ardhshëm të shkojnë në botën e shkretë të kenë sa më shumë furnizim me oksigjen gjatë qëndrimit të tyre.

“Duke provuar këtë teknologji në kushte të botës reale, ne kemi ardhur një hap më afër një të ardhmeje në të cilën astronautët ‘jetojnë jashtë tokës’ në Planetin e Kuq,” Trust Kortes, drejtor i demonstrimeve të teknologjisë në Drejtorinë e Misionit të Teknologjisë Hapësinore të NASA-s. thuhet në deklaratë.

Por së dyti, dhe ndoshta më e rëndësishmja, oksigjeni është një komponent kyç i karburantit të raketave.

Kur agjencitë hapësinore përfundimisht dërgojnë astronautë në Mars, ai udhëtim (shpresojmë) nuk do të jetë një ekskursion i njëanshëm. Planifikuesit e misionit do të duhet të dërgojnë karburant të mjaftueshëm raketash në planet në mënyrë që ekuipazhi të mund të niset përsëri në Tokë kur të kenë përfunduar misionet e tyre. Dhe kjo sasi e karburantit të raketave të kthimit do të jetë mjaft e madhe. Për të djegur karburantin e saj, siç shpjegon Laboratori Jet Propulsion i NASA-s , një raketë duhet të ketë më shumë oksigjen (që shërben si oksidues) sipas peshës.

Për shembull, largimi i katër astronautëve nga sipërfaqja e Marsit do të kërkonte rreth 15,000 paund (7 tonë metrikë) karburant raketash dhe 55,000 paund (25 metrikë tonë) oksigjen. Dhe, mirë, kjo është 55,000 paund oksigjen që ekuipazhi duhet të marrë në Mars, përveç çdo oksigjeni që nevojitet për të hequr raketën nga Toka dhe furnizimin me oksigjen të nevojshëm që astronautët të marrin frymë. Për të mos përmendur të gjitha ngarkesat e tjera që ekipi ndoshta do të mbante në bord.

Pra, arsyetuan shkencëtarët, pse të mos heqin një pjesë të kësaj peshe duke e bërë oksigjenin pjesë të karburantit të raketës pikërisht në Planetin e Kuq?

Do të ishte më mirë për mjedisin, më kosto-efektive dhe në përgjithësi do ta bënte ëndrrën e njerëzimit për një shoqëri eventuale marsiane shumë më të realizueshme.

“Lënësi i raketës varet nga oksigjeni dhe eksploruesit e ardhshëm do të varen nga prodhimi i shtytësit në Mars për të bërë udhëtimin në shtëpi,” tha Jim Reuter, administrator i asociuar në Drejtorinë e Misionit të Teknologjisë Hapësinore të NASA-s, në një deklaratë pas nxjerrjes së parë të oksigjenit nga MOXIE, në prill 2021 . .

Në fakt, astronautët e ardhshëm hënorë mund të përfitojnë gjithashtu nga MOXIE, nëse pajisja mund të përkthejë aftësitë e saj për të operuar në sipërfaqen e Hënës – një ëndërr shumë më e afërt, pasi kjo është një botë që ne e njohim mjaft afër në krahasim me Marsin. Roveri Chandrayaan-3 i Indisë ( tani në modalitetin e gjumit ) në fakt u ul në polin jugor hënor vetëm muajin e kaluar në mënyrë që të fillojë të eksplorojë se si mund të nxjerrim ujin në Hënë. Misionet Artemis të NASA-s synojnë gjithashtu të punojnë në një arritje të tillë sepse, si oksigjeni, uji është gjithashtu kyç në zhvillimin e karburantit të raketave. (Ai mund të ndahet në hidrogjen dhe oksigjen përbërës.)

Minimizimi i ngarkesës duket të jetë një sipërmarrje kryesore për agjencitë hapësinore që shikojnë drejt një të ardhmeje kur njerëzit nuk janë të kufizuar në stilin e jetesës në Tokë.

“Zhvillimi i teknologjive që na lejojnë të përdorim burimet në Hënë dhe Mars është thelbësor për të ndërtuar një prani afatgjatë hënore, për të krijuar një ekonomi të fuqishme hënore dhe për të na lejuar të mbështesim një fushatë fillestare të eksplorimit njerëzor në Mars,” tha zëvendësadministratorja e NASA-s, Pam Melroy. në deklaratën e së mërkurës.

Me pak fjalë, MOXIE ka aftësinë të marrë molekulat e dioksidit të karbonit nga atmosfera e hollë e Marsit, të cilat përbëhen nga një atom karboni dhe dy atome oksigjeni, dhe të shkulë ato copa oksigjeni. Kjo është në thelb ajo.

Megjithatë, pjesa e vështirë është se ky proces kërkon një temperaturë prej afërsisht 1,470 gradë Fahrenheit (800 gradë Celsius). Do të duhet të bëhet në një sërë kushtesh që ndodhin në Mars ndërsa planeti përparon gjatë vitit të tij. E para nga këto pengesa u rendit nga MOXIE duke u bërë nga materiale tolerante ndaj nxehtësisë, duke përfshirë pjesët e aliazhit të nikelit, një aerogel të lehtë dhe një shtresë ari që mund të pasqyrojë nxehtësinë infra të kuqe dhe për këtë arsye ta mbajë Këmbënguljen të sigurt nga situata përvëluese e MOXIE.

Veshjet e arit njihen të jenë të shkëlqyera për këtë arsye – pasqyrat e teleskopit hapësinor James Webb kanë një shtresë të tillë, për shembull, sepse observatori është ndërtuar për të kapur gjatësi vale specifike infra të kuqe nga hapësira e thellë. Pjesa e artë ndihmon në reflektimin e dritës infra të kuqe në sensorët e analizës infra të kuqe të fushës.

Kthimi te MOXIE: Me pak fjalë, misioni ishte një sukses i jashtëzakonshëm. Aq shumë që ekipi thotë se hapi tjetër nuk është ndërtimi i MOXIE 2.0, por një sistem në shkallë të plotë që përfshin një kuti MOXIE në lidhje me një mënyrë për të ruajtur dhe lëngëzuar të gjithë oksigjenin e krijuar.

“Ne duhet të marrim vendime se cilat gjëra duhet të vërtetohen në Mars,” tha në deklaratë hetuesi kryesor i instrumentit, Michael Hecht i Institutit të Teknologjisë në Massachusetts.

“Unë mendoj se ka shumë teknologji në atë listë; jam shumë i kënaqur që MOXIE ishte i pari.”