Ruszyła produkcja tlenu na Marsie. To duży krok w kierunku bazy na planecie
Ludzkość chce w najbliższych kilku dekadach polecieć na Marsa. W przeciwieństwie do wypraw na Księżyc wyprawa na Czerwoną Planetę będzie wymagała dłuższego pobytu na powierzchni. NASA przekonuje, że tlenu astronautom nie zabraknie.
Jest rok 2043. Wyobraź sobie, że po ośmiu miesiącach lotu w metalowej puszce właśnie udało ci się wylądować na powierzchni Marsa. Wychodzisz ze statku i widzisz, że udało ci się znaleźć zaledwie kilkadziesiąt metrów od habitatów mieszkalnych, które przyleciały tu już rok temu i od tego czasu czekają na mieszkańców. To twój nowy dom. Przez najbliższe dwa lata będziesz tu żył. Czegoś jednak ci brakuje. Uświadamiasz sobie, że choć wyszedłeś w końcu ze statku „na świeże powietrze” to w rzeczywistości i tak jesteś w kontrolowanej atmosferze swojego skafandra kosmicznego.
Możesz sobie chodzić po Marsie ile chcesz, ale ani razu przez najbliższe dwa lata nie zaczerpniesz świeżego powietrza. Zawsze będzie otaczała cię albo sztuczna atmosfera habitatu, albo sztuczna atmosfera skafandra. Jakby nie patrzeć powietrza na Marsie nie znajdziesz. Na to trzeba poczekać jeszcze do powrotu na Ziemię. Trudno, pocieszasz się tym, że w habitacie powietrze będzie zawsze świeże. Wszak dekady temu, w 2021 roku niewielki instrument MOXIE dowiódł, że da się produkować tlen na Marsie.
Wróćmy do 2021 roku
18 lutego 2021 r. na dnie krateru Jezero znajdującego się na granicy między marsjańskimi wyżynami a nizinami ląduje łazik Perseverance. Na jego pokładzie znajduje się kilka interesujących urządzeń, które jak się okaże w ciągu kolejnych 12 miesięcy okażą się ogromnym sukcesem. Jednym z nich jest dron Ingenuity, który dowodzi nie tylko, że da się wykonać autonomiczny lot w rzadkiej atmosferze marsjańskiej, ale że można to robić wielokrotnie. Nagrania z kolejnych lotów obiegają świat, aż stają się czymś powszechnym i przeciętnie interesującym.
W tym samym czasie, znacznie ciszej jest o innym, pozornie mniej spektakularnym sukcesie. Perseverance dostarczył na Marsa niepozorne pudełko mniejsze od przeciętnego pudełka na buty. Instrument ten nazywa się Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, w skrócie MOXIE.
Choć nazwa MOXIE jest chwytliwa, to jakoś w mediach generalnie się nie pojawia, choć MOXIE bezustannie pracuje od lutego 2021 roku.
Skaczemy do teraźniejszości
Pod koniec sierpnia 2022 roku, 16 miesięcy po lądowaniu naukowcy z zespołu łazika Perseverance zwracają uwagę na MOXIE. Urządzenie to miało co do zasady sprawdzić, czy istnieje możliwość wytwarzania tlenu z bogatej w dwutlenek węgla atmosfery marsjańskiej. Gdyby potwierdziły się przypuszczenia, byłoby to istotnym krokiem naprzód do wysłania człowieka na Marsa. Jakby nie patrzeć możliwość wytwarzania tlenu na bieżąco już na Marsie sprawia, że nie trzeba zabierać zapasów z Ziemi.
W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku Science Advances badacze wskazują, że na przestrzeni 2021 r. MOXIE produkował tlen w siedmiu różnych próbach i w różnych warunkach. Naukowcy sprawdzili jak działa produkcja tlenu w trakcie dnia i w nocy oraz w różnych zakresach temperatur Za każdym razem instrument był w stanie osiągnąć docelową wydajność na poziomie sześciu gramów tlenu na godzinę, czyli porównywalną z przeciętnym drzewem na Ziemi.
Oczywiście sześć gramów tlenu za bardzo nikomu się nie przyda. Można powiedzieć, że w ciągu niemal 1,5 roku MOXIE wyprodukował tyle tlenu ile jeden astronauta zużyłby w ciągu 100 minut. Pamiętajmy jednak, że MOXIE jest tylko demonstratorem technologii, który miał sprawdzić możliwość wytwarzania tlenu w ogóle.
Teraz wystarczy zrobić pełnowymiarową wersję o wyższej przepustowości, wysłać ją na Marsa, przetestować zdalnie na miejscu, a następnie wysłać tam ludzi. Oczywiście po drodze dobrze by było odkryć jeszcze złoża lodu wodnego, opracować technologię wydobywania go i zamieniania w wodę pitną i surowiec o produkcji paliwa rakietowego, ale to już zupełnie inna historia.
W najbliższym czasie MOXIE ma przed sobą jeszcze jeden test. Naukowcy chcą sprawdzić ile tlenu instrument będzie w stanie wyprodukować podczas marsjańskiej wiosny kiedy gęstość atmosfery i stężenie dwutlenku węgla są największe na Marsie.
W ten sposób będzie można ustalić jaką wydajność można maksymalnie osiągnąć na Marsie. Długofalowo natomiast badacze będą obserwować w jaki sposób i w jakim tempie spada wydajność MOXIE, aby ustalić jak długo urządzenie tego typu jest w stanie zasilać przyszłą bazę marsjańską w kluczowy dla niej tlen.
