Uthållighet extraherar framgångsrikt syre från Mars-atmosfären. Cirka 10 minuters andningstid för en astronaut
Mänskligheten uppnådde en otrolig serie nya milstolpar på Mars den här veckan. Det började måndagen den 19 april, när Ingenuity-helikoptern demonstrerade första motordrivna, kontrollerade flygningen någonsin på en annan värld. Och nu har Perseverance-rovern för första gången använt ingredienser från Mars atmosfär för att skapa syre som andas, i ett test som kan bana väg för framtida astronauter att 'leva av landet' på den röda planeten.
Bragden uppnåddes av Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment ( MOXIE ), en guldfärgad kub fäst på roverns mage. Under loppet av en timme den 20 april producerade MOXIE 5,4 gram syre, tillräckligt för att hålla en astronaut andas i cirka tio minuter.
Data från MOXIES första syreproduktionstest. De två mindre minskningarna av syreproduktionen, märkta 'Current sweep', genomfördes målmedvetet för att bedöma instrumentets status. Kredit: MIT Haystack Observatory
MOXIE fungerar genom att suga in koldioxid (som utgör cirka 96 % av Mars tunna atmosfär) samtidigt som den filtrerar bort oönskade partiklar. Den komprimerade koldioxiden värms sedan upp och bryter molekylerna till syre och kolmonoxid. Ytterligare uppvärmning krävs för att separera de två nya gaserna, släppa ut den oönskade kolmonoxiden tillbaka till atmosfären och lämna kvar det andningsbara syret. MOXIES guldpläterade exteriör är designad för att skydda de andra instrumenten på roveren från processens extrema värme, som når över 800 grader Celsius/1470 Fahrenheit.
Precis som uppfinningsrikedom är MOXIE en teknikdemonstration: ingen av dem har någon inverkan på Perseverances primära vetenskapsmål. Istället är de tänkta att ge proof of concept för framtida uppdrag. Framtida uppfinningsrikedom-liknande drönare kanske kan utforska platser som en rover inte kan åka, som en klippkant eller en spricka, till exempel. På samma sätt kan framtida uppdrag använda MOXIE-liknande teknologi för att möjliggöra långsiktig utforskning.
Att skapa en andningsbar atmosfär för människor är inte den enda applikationen. Den kan också användas för att tanka en raket för hemresan. Som MOXIES huvudutredare Michael Hecht förklarar , 'För att få fyra astronauter från Mars-ytan på ett framtida uppdrag skulle det krävas 15 000 pund (7 ton) raketbränsle och 55 000 pund (25 ton) syre... Astronauterna som tillbringar ett år på ytan kommer kanske att använda en ton mellan dem för att andas.' Med andra ord, det mesta av syret som skapas av framtida MOXIE-liknande prylar kommer inte att vara för livsuppehållande, utan snarare för framdrivning.
NASA:s Perseverance-rover, med MOXIE ombord, tar en selfie bredvid Ingenuity-helikoptern den 6 april 2021. Kredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS.
Framtida tester kommer att tänja på gränserna för MOXIE:s kapacitet. Den ska kunna fördubbla sin produktion till 12 gram syre per timme, och under de kommande två åren kommer den att testas minst nio gånger till under olika förhållanden (olika årstider och tider på dygnet). Teamet analyserar också för närvarande renheten hos det producerade syret: preliminära resultat visar nästan perfekt framgång.
Under tiden har Ingenuity ungefär en och en halv vecka kvar av sin testperiod, då den kommer att göra allt mer komplicerade flygningar. När det är klart kommer Perseverance att dra iväg på sitt eget uppdrag – att ta med sig MOXIE – för att samla in prover av marsjord och sten. Proverna kommer att plockas upp av ett framtida prov-retur-uppdrag, och föra dem hem till jorden för en närbildsundersökning.
Läs mer:
- ' NASA:s Perseverance Mars Rover extraherar första syre från Red Planet .” NASA.
- Nancy Kotary och Sara Cody, ' Ombord på NASA:s Perseverance-rover skapar MOXIE syre på Mars .” MED.
Utvald bild: MOXIE sänks ner i magen på Perseverance-rovern. Kredit: NASA/JPL.