Sukces na Marsie. Są w stanie wytworzyć tlen, starczy dla małego psa

Mars i swobodne oddychanie to póki co fantastyka kojarząca się z terraformacją Czerwonej Planety i grami czy filmami w stylu Total Recall. Nauka pokonuje jednak kolejne bariery, a my jesteśmy właśnie świadkami epokowego przełomu, który może kiedyś doprowadzić do kolonizacji Marsa.

NASA twierdzi, że wygenerowała wystarczającą ilość tlenu, aby utrzymać małego psa na Marsie przy życiu przez co najmniej 10 godzin, co stanowi ogromny kamień milowy w długoterminowych planach budowy baz na Czerwonej Planecie. Oczywiście - mały pies i 10 godzin oddychania nie brzmi może jak gotowy przepis na opanowanie Marsa, ale pamiętać, że jest to dopiero pierwszy krok. Najważniejsze, że technologia działa.

Więcej o Marsie przeczytasz na Spider`s Web:

Atmosfera Marsa składa się głównie z dwutlenku węgla (CO2), który stanowi około 96 proc. jej składu. Poza tym mamy tam 3 proc. azotu i 1,6 proc. argonu. Tlen (O) jest natomiast bardzo rzadki i wynosi tylko 0,13 proc., w porównaniu z 21 proc. w atmosferze ziemskiej. Aby oddychać na Marsie, trzeba by więc albo zabrać ze sobą zapas tlenu, albo wyprodukować go na miejscu.

To właśnie zadanie miało urządzenie o nazwie MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), które jest częścią łazika Perseverance. MOXIE ma wielkość tostera i waży około 17 kg. Jego zadaniem jest rozkładać cząsteczki CO2 na tlen i tlenek węgla (CO), który jest odprowadzany do atmosfery. Proces ten wymaga dużej ilości energii elektrycznej, dlatego MOXIE pracuje tylko okresowo i wykorzystuje około 300 W mocy.

W kwietniu 2021 r. MOXIE przeprowadził swój pierwszy test i udało mu się wytworzyć około 5 g tlenu. To tyle, ile potrzebuje człowiek do oddychania przez około 10 minut. W sierpniu 2023 r. MOXIE osiągnął kolejny sukces i zwiększył produkcję tlenu do około 10 g na godzinę. To wystarczyłoby, aby utrzymać przy życiu małego psa przez około 10 godzin. Informacja ta została właśnie upubliczniona przez NASA. W momencie największej wydajności MOXIE wyprodukował 12 g tlenu na godzinę, czyli dwukrotnie więcej niż pierwotny cel NASA. 

Zamiast zabierać ze sobą na Marsa duże ilości tlenu, przyszli astronauci mogliby więc wykorzystać do przetrwania materiały znalezione na powierzchni planety. Koncepcja ta nazwana jest wykorzystaniem zasobów in-situ.

Podczas gdy wiele eksperymentów Perseverance dotyczy głównych celów naukowych misji (czyli lepszego poznania Marsa), MOXIE skupiało się na przyszłej eksploracji Marsa przez człowieka. Projekt MOXIE był pierwszą w historii demonstracją technologii, dzięki której ludzie mogliby przetrwać na Czerwonej Planecie. System wytwarzania tlenu mógłby pomóc w przyszłych misjach na różne sposoby. Najważniejszy cel to stworzenie źródła paliwa rakietowego, które byłoby potrzebne w ilościach przemysłowych do wystrzeliwania rakiet z astronautami w drodze powrotnej do domu, na Ziemię.

Tlen jest bowiem nie tylko niezbędny do oddychania, ale także do spalania paliwa rakietowego. Aby wystartować z Marsa i wrócić na Ziemię, mała załoga ludzi potrzebowałaby około 25-30 t tlenu. To tyle, co waży ciężarówka. Aby wyprodukować taką ilość tlenu, trzeba by mieć urządzenie o mocy 25-30 kW, czyli o wiele większe niż MOXIE.

Naukowcy z NASA planują stworzyć w przyszłości większą wersję MOXIE, która mogłaby dostarczać tlen dla ludzkich misji na Marsie. Taki system mógłby być częścią bazy marsjańskiej lub pojazdu kosmicznego. Dzięki niemu nie trzeba by zabierać ze sobą ogromnych zapasów tlenu, co znacznie obniżyłoby koszt i wagę misji.

Ilustracja główna: Członkowie projektu NASA Mars 2020 instalują urządzenie MOXIE (zaznaczone w kółku) w podwoziu łazika marsjańskiego NASA. Źródło: NASA