Un experiment NASA generează oxigen pe Marte

MOXIE este primul experiment de generare de oxigen din atmosfera unei planete alta decât Pământul. Se întâmplă pe Marte și NASA speră ca în viitor să poată produce la fața locului oxigenul de care vor avea nevoie motoarele rachetelor cu care vor decola de pe suprafața marțiană viitorii astronauți.

Roverul Perseverance a ajuns pe suprafața planetei Marte în 18 februarie 2021 și pe lângă instrumentele științifice de la bord, cu care NASA speră găsească urme de viață în trecutul îndepărtat sau chiar în prezentul planetei vecine, roverul a fost dotat și cu un mic modul de generare de oxigen din atmosfera planetei, bogată în dioxid de carbon (95%). MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment), căci așa se numește experimentul, a reușit în weekendul trecut să producă 10.5 grame de oxigen pe oră, ceea ce poate părea puțin pentru noi, dar este un record pentru NASA.

Nu pare mult și este departe de necesarul de oxigen pentru un astronaut (un adult are nevoie peste 11 grame de oxigen pe minut), dar chiar și această valoare le dă speranțe cercetătorilor, în sensul că o versiune viitoare a acestui experiment ar putea genera suficient de mult oxigen încât acesta să fie folosit în viitor de motoarele rachetei care va decola de pe suprafața planetei Marte înapoi pe Pământ.

Practic, MOXIE folosește un piston pentru a comprima aerul din atmosfera marțiană, apoi îl încălzește la 800°C, după care îl trimite spre un catalizator care descompune dioxidul de carbon din atmosferă în monoxid de carbon și oxigen. Pare simplu, nu-i așa? MOXIE însă nu poate produce mai mult oxigen pentru că este limitat atât de dimensiunile sale fizice, cât și de rația de energie electrică pe care o primește de la Perseverance (restul echipamentelor de la bordul roverului au nevoie de energie electrică pentru a funcționa).

Oxigenul este indispensabil nu doar plămânilor astronauților, dar și motoarelor vehiculelor

Mai mult decât atât, MOXIE nu funcționează constant, până acum a înregistrat doar 11 cicluri de funcționare, iar ultimul a fost cel mai productiv (pentru că este iarnă în craterul Jezero, unde se află Perseverance, iar ca urmare a temperaturilor scăzute, presiunea atmosferică este mai mare).

În prezent, MOXIE primește 100 de wați de la Perseverance, iar NASA a calculat va avea nevoie de 25 kilowați pentru a produce 2-3 kilograme de oxigen pe oră. Abia la aceste valori, în 26 de luni (durata dintre două misiuni marțiene, ținând cont de alinierea dintre Pământ și Marte) s-ar produce suficient oxigen necesar pentru a lansa un echipaj de 4-6 astronauți pe orbita lui Marte, de unde aceștia ar putea reveni pe Pământ.

Așadar, oxigenul este indispensabil nu doar plămânilor astronauților, dar și motoarelor vehiculelor cu care acestea urmează să se întoarcă acasă. În caz contrar, dacă oxigenul nu este generat pe Marte, ar trebui lansate de pe Pământ, în spațiu, cam 12-13 tone de oxigen pentru fiecare tonă trimisă spre suprafața marțiană, adică aproximativ 500 de tone de oxigen pentru fiecare misiune marțiană.

MOXIE a demonstrat că se poate extrage oxigen din atmosfera marțiană, ceea ce înseamnă că într-una din viitoarele misiuni spre Marte vom vedea la bordul viitoarelor vehicule o nouă versiune a acestui experiment, mai mare și optimizată pentru a putea produce și mai mult oxigen. Cine știe, poate chiar pentru viitorii astronauți.

Rezultatele primelor 7 cicluri de funcționare a experimentului MOXI au fost publicate recent în revista Science.