Maak kennis met NASA's MOXIE, een fonds dat zuurstof produceert op Mars

Oponthoud

Als mensen in de toekomst Mars willen verkennen, zullen ze zuurstof moeten produceren. Nu doet een klein apparaat ter grootte van een broodrooster dat op de planeet.

in een onderzoek Deze week uitgebracht In het tijdschrift Science Advances laten onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology zien dat een experiment met zuurstofbronnen op de Mars-site – bekend als MOXIE – zuurstof kan produceren uit koolstofdioxide, in overvloed in de atmosfeer van Mars.

Het experiment maakt deel uit van het NASA-experiment Doorzettingsvermogen mission rover Dat landde op Mars in februari 2021, is de eerste keer dat hulpbronnen van een andere planeet zijn omgezet in iets nuttigs voor menselijke missies, aldus de onderzoekers. De kleine doos, gemaakt door NASA’s Jet Propulsion Laboratory en het Massachusetts Institute of Technology, produceert genoeg zuurstof om de output van een kleine boom op aarde te evenaren, en kan dit overdag en ’s nachts doen tijdens de meerdere seizoenen van Mars.

“Dit is wat ontdekkingsreizigers sinds onheuglijke tijden hebben gedaan”, zegt Jeffrey Hoffman, een voormalige NASA-astronaut en plaatsvervangend hoofdonderzoeker van de MOXIE-missie en hoogleraar luchtvaarttechnologie aan het MIT. “Ontdek welke bronnen beschikbaar zijn waar je naartoe gaat en leer hoe je ze kunt gebruiken.”

Artemis I Launch is verwijderd omdat het motorprobleem geen snelle oplossing biedt

Ruimtevaartorganisaties, wetenschappers en ondernemers roepen mensen op om Mars te verkennen. NASA’s langverwachte en turbulente Artemis-missie naar de maan is een opstap naar Mars-verkenning in het komende decennium of zo. China hoopt mensen op deze planeet te zetten 2033. Elon Musk, ’s werelds rijkste persoon en CEO van SpaceX, heeft laten doorschemeren dit te doen door middel van 2029.

READ Een amateurastronoom vangt een glimp op van een geheime spionagesatelliet

Hoffman zei dat om mensen naar Mars te krijgen verschillende ingewikkelde dingen moeten gebeuren. Astronauten moeten tijdens de lange reis naar de planeet hoge niveaus van kosmische straling doorstaan. Reizen van en naar Mars kan meer dan 8 maanden duren, dus er moet een overvloed aan voedsel en medicijnen zijn voor ruimtereizigers.

Misschien wel het belangrijkste is een betrouwbare toevoer van zuurstof, zei Hoffman. Astronauten hebben het nodig om te ademen in elke tijdelijke habitat die ze op Mars hebben opgezet, en ook in ruimtepaktanks wanneer ze de planeet willen verkennen. Het is ook een belangrijk motief om de raket te voorzien van de brandstof die ze nodig hebben om van Mars terug te keren naar de aarde.

Hoffman zei dat ruimteagentschappen voldoende zuurstof naar Mars kunnen sturen zodat astronauten kunnen ademen en de reis naar huis kunnen maken, maar dat dit erg duur zou zijn, omdat er meerdere raketlanceringen nodig zouden zijn. Het zou goedkoper zijn om op Mars zuurstof te produceren uit koolstofdioxide in de atmosfeer, zei hij. De atmosfeer van Mars bestaat voor 96% uit koolstofdioxide.

Om het vermogen om koolstofdioxide om te zetten in zuurstof te testen, nam NASA vorig jaar een kleine gouden kist mee op de Perseverance Rover-missie. Sinds april 2021 heeft MOXIE verschillende tests uitgevoerd waarbij het zuurstof produceerde op verschillende tijden van de Marsdag en tijdens verschillende seizoensomstandigheden. Tijdens elk experiment produceerde de doos ongeveer 6 gram zuurstof per uur, wat gelijk is aan de output van een bescheiden boom op aarde. (In de meest recente test, die in een toekomstig artikel zal worden gepubliceerd, zei Hoffman dat de machineproductie toenam tot 10 gram per uur.)

READ Astronauten kweken groene chili op het ruimtestation en maken ruimtetaco's: NPR

Als de technologie is geperfectioneerd, moeten wetenschappers de machine drastisch opschalen en ervoor zorgen dat deze continu kan draaien. Om een menselijke missie naar Mars te ondersteunen en mensen terug te brengen, moet tijdens een meerjarige missie minstens 4,5 tot 6,5 pond zuurstof per uur worden gegenereerd, zei Hoffman. “Het zou dingen honderden keren meer kosten”, zei hij.

NASA’s Marsrover, Persevere, streeft naar een harde landing om te zoeken naar oud leven

De machine kan tijdens de meeste delen van de Marsdag werken, behalve op een paar gespecificeerde tijden.

Het enige dat we niet hebben laten zien, is hardlopen bij zonsopgang of zonsondergang, wanneer de temperatuur stijgt [on Mars] “Het verandert drastisch”, zegt Michael Hecht, hoofdonderzoeker van de MOXIE-missie bij MIT’s Haystack Observatory. “We hebben een troef in petto waarmee we dat kunnen doen, en als we dat eenmaal in het laboratorium hebben getest, kunnen we deze laatste prestatie leveren om te laten zien dat we echt op elk moment kunnen rennen.”

Ingenieurs zijn van plan om het MOXIE-instrument tot het uiterste te drijven, zijn zuurstofproducerende capaciteit te vergroten en ervoor te zorgen dat het werkt tijdens de Mars-lente, wanneer de atmosfeer van de planeet dicht is en het kooldioxidegehalte hoog is. “We zullen alles zo hoog leggen als we durven en het zo lang mogelijk laten draaien”, zei Hecht.

NASA stelt zaterdag in voor de volgende lanceringspoging van Artemis

Ingenieurs zullen de machine controleren op slijtage en kijken of deze voldoende spanning kan weerstaan om te suggereren dat deze kan worden omgezet in een volledig systeem dat duizenden uren ononderbroken kan werken. Als dat zo is, kunnen de effecten aanzienlijk zijn.

READ Onderzoek toont aan dat apen, net als mensen, de hand reiken om hallo en tot ziens te zeggen

“Om een menselijke missie naar Mars te ondersteunen, moeten we veel dingen van de aarde binnenhalen”, zei Hoffman. “Maar domme oude zuurstof? Als je het kunt laten gebeuren, ga dan zo door – je bent ver vooruit op het spel. “