Исследовательский аппарат Perseverance работает на поверхности Марса уже на протяжении 4 месяцев. Он оснащен семью устройствами для изучения марсианской поверхности и самым интересным из них является MOXIE — маленькая коробочка, при помощи которой можно превратить углекислый газ в кислород. В декабре 2020 года ответственные за работу этого инструмента инженеры сообщили, что аппарат должен производить до 10 граммов кислорода в час, чего должно хватать для поддержания жизни небольшой собаки. В апреле 2021 года инструмент наконец-то был протестирован и ученые выяснили, что за час он способен производить 5,4 грамма кислорода, что тоже неплохой результат. Также они выяснили, что он чист почти на все 100%, то есть технология полностью рабочая. В рамках данной статьи предлагаю узнать больше подробностей об этом достижении NASA: как именно работает инструмент MOXIE и как будущие посетители Марса будут использовать кислород?

Марсоход Perseverance, который смог добыть кислород на Марсе

Интересный факт: перед запуском Perseverance, аэрокосмическое агентство NASA организовало кампанию «Отправь свое имя на Марс». Всем желающим было предложено указать свои имена на специальном сайте, чтобы информация о ней была отправлена на Красную планету. Всего NASA собрало 10 932 295 имен.

Добыча кислорода на Марсе

Инструмент MOXIE был разработан сотрудниками Массачусетского технологического института (MIT), поэтому информация о добыче кислорода была опубликована на их сайте. Устройство представляет собой небольшую коробку, которая прикреплена к нижней части марсохода Perseverance. Для добычи кислорода он задействует метод, именуемый как электролиз твердых оксидов, который производится при температуре около 800 градусов Цельсия. Чтобы не допустить перегрева Perseverance, инженеры обернули инструмент MOXIE в огнестойкий материал.

Расположение инструмента MOXIE на марсоходе Perseverance

Впервые кислород на Марсе был произведен в апреле 2021 года. Инструмент собрал немного марсианского углекислого газа, сжал его и избавил от разных загрязнений. Потом, путем нагревания при температуре 800 градусов, углекислый газ был разделен на кислород и окись углерода. Кислород был заключен в хранение в изолированную камеру, а окись углерода выпущена обратно в атмосферу. За час работы инструмент MOXIE выработал 5,4 граммов 100% чистого кислорода.

А вот и сам инструмент MOXIE

Кислород для дыхания

Без налаженной технологии добычи кислорода на Марсе люди не смогут посетить далекую планету. Дело в том, что марсианская атмосфера на 95% состоит из углекислого газа, который непригоден для дыхания. Чтобы выжить, при каждом вдохе человек закачивает в легкие 0,5 литров воздуха, и если учесть, что в минуту совершается около 15 вдохов, получается, что за сутки человек потребляет 12 000 литров воздуха — это примерно 14 килограмм. Но стоит отметить, что мы вдыхаем не чистый кислород, потому что его концентрация в воздухе равно 20,9%. Это значит, что в сутки человеку нужно 3 килограмма чистого кислорода.

Смогут ли люди попасть на Марс зависит от того, будет ли создан хороший способ добычи кислорода

Стоит отметить, что приведенная выше информация далека от точности. А все потому, что количество потребляемого кислорода зависит от состояния здоровья человека, уровня физической нагрузки и многих других факторов.

Кислород для топлива

По словам профессора кафедры аэронавтики MIT Джеффри Хоффмана (Jeffrey Hoffman), первый запуск MOXIE приближает человечество к первому успешному полету на Марс. Кислород будет необходим астронавтам не только для дыхания, но и для производства ракетного топлива. По предварительным данным, чтобы вернуть четырех астронавтов на Землю, необходимо топливо с использованием 25 метрических тонн кислорода. На данный момент производство такого количества невозможно, но в старой статье про добычу кислорода на Марсе я упоминал, что если MOXIE докажет свою эффективность, инженеры MOXIE разработают его полноразмерную версию весом около тонны.

Кислород также нужен для того, чтобы астронавты смогли вернуться на Землю

Если вы хотите узнать больше о целях марсохода Perseverance, рекомендую почитать статью моего коллеги Александра Богданова. Помимо технологии добычи кислорода, он рассказал о том, как самый навороченный аппарат NASA будет добывать марсианский грунт. Также он упомянул про вертолет Ingenuity, который уже совершил свой первый полет. Об этом событии вы можете почитать, перейдя по ссылке.