Mars’taki “tarihi” bir kutu, bir ağaç oranında oksijen üretiyor

NASA’nın robotik sondası geçen yıl Mars’a fırlatıldığında, sitenin Mars’taki oksijen kaynaklarını kullanmayı denemek için beraberinde MOXIE adlı küçük bir altın kutu getirdi.

O zamandan beri MOXIE, Mars’ın ince havasından oksijen üretiyor.

Ve Çarşamba günü Science Advances’te, bu garip aracın arkasındaki ekip, MOXIE’nin o kadar iyi çalıştığını doğruladı ki oksijen üretimi, Dünya ağacının mütevazı üretim hızıyla karşılaştırılabilir.

2021’in sonunda kapsamlı veriler, MOXIE’nin yedi ayrı deney döngüsü sırasında ve çeşitli hava koşullarında saatte altı gramlık hedef oksijen çıkışına başarıyla ulaştığını gösterdi. Buna gece ve gündüz, Mars’ın farklı mevsimleri ve bunun gibi diğer şeyler dahildir.

MIT’nin Haystack Gözlemevi’ndeki MOXIE misyonunun baş araştırmacısı Michael Hecht, “Göstermediğimiz tek şey, sıcaklık çarpıcı biçimde değiştiğinde şafakta veya alacakaranlıkta koşmak” dedi. Bir basın açıklamasında söyledi. “Bunu yapmamıza izin veren gerçekten elimizde var ve bunu laboratuvarda test ettiğimizde, her an gerçekten koşabileceğimizi göstermek için bu son dönüm noktasına ulaşabiliriz.”

Astronot yüklü Mars misyonları için önerilen zaman çizelgeleri, gelecekte Kızıl Gezegendeki uzay araştırmacılarını nasıl güvende tutacaklarını öğrenmek için ortaya çıktığından, bilim adamları ve uzay ajansları için, MOXIE’nin sözünün güçlü olması özellikle heyecan verici.

SpaceX CEO’su Elon Musk’ın insanları Mars’a indirme hedefi, örneğin 2029 ve NASA’nın hedefi gibi görünüyor. Yaklaşan Artemis I Ay Görevi Mars uçuşlarının önünü açmayı hedefliyor Yirminci yüzyılın otuzlu veya kırklı yıllarında planlanmış. MOXIE’de müdür yardımcısı ve MIT’de profesör olan Jeffrey Hoffman bir basın açıklamasında, “Mars’a bir insan misyonunu desteklemek için, bilgisayarlar, uzay giysileri ve habitatlar gibi Dünya’dan pek çok şey getirmeliyiz” dedi. “Ama aptal yaşlı oksijen? Oraya gidebilirsen, git onu bul – oyunun çok ilerisindesin.”

Mevcut haliyle, MOXIE oldukça küçüktür (temelde bir ekmek kızartma makinesi boyutundadır), ancak bu muhtemelen iyi bir şeydir. Bu, bilim adamları bir şekilde dekore edilmiş küpün hacmini artırabilirse, MOXIE’nin saatte altı gramdan fazla oksijen üretebileceği anlamına gelir.

Hecht, “Gelecekteki sistemlere daha büyük ölçekte rehberlik edecek muazzam bir miktar öğrendik” dedi.

Belki bir gün, araştırmacılar diyor ki, sonunda birkaç yüz ağaç oranında oksijen üretebilir, böylece astronotlar Mars’a ulaştıklarında hayatta kalabilirler ve mürettebatı Dünya’ya geri getirmek için yaşam elementine ihtiyaç duyan roketlere yakıt sağlayabilirler.

Hecht, geçen yıl bir NASA haber bülteninde, “Yüzeyde bir yıl geçiren astronotlar, aralarında bir metrik ton kullanabilirler” dedi. Fakat, Uzay ajansına göreGelecekteki bir görevde Mars yüzeyinden dört astronot çıkarmak, kabaca 15.000 pound (7 metrik ton) roket yakıtı ve 55.000 pound (25 metrik ton) oksijen gerektirecektir. Tüm bu oksijeni Dünya’dan almak hem aşırı derecede pahalı hem de verimsiz olacaktır.

Öyleyse, diyor Hoffman, neden sadece kurak gezegendeki tüm oksijeni üretmiyorsunuz?

MOXIE nasıl çalışır?

Mars’ta MOXIE, elementin %96’sını oluşturduğu Mars atmosferindeki karbondioksiti aktif olarak solunabilir oksijene dönüştürüyor.

Biraz kimya 101, karbondioksit moleküllerinin bir karbon atomu ve iki oksijen atomundan oluşmasıdır. Bu küçük parçalar temelde birbirine yapıştırılmıştır. Ancak MOXIE’nin içindeki katı oksit elektrolizörü adı verilen bir araç, bilim adamlarının ilgilendiği karbondioksit moleküllerinin içindeki oksijen parçalarını toplayabilir. Tamamlandığında, tüm yüzen oksijen molekülleri, daha iyi bildiğimiz ve sevdiğimiz oksijen türü olarak bilinen iki oksijen atomu olarak da bilinen O2’ye yeniden birleştirilir.

Farklı olduğunu biliyorum ama hala Pixar’ın WALL-E’sinin bunu yapmasını düşünüyorum. Yani, wal-e’nin dediği gibi: Ta-da!

Hoffman, “Bu, başka bir gezegen gövdesinin yüzeyindeki kaynakları gerçekten kullanmanın ve onları kimyasal olarak bir insan görevi için yararlı olabilecek bir şeye dönüştürmenin ilk gösterimidir.” Dedi. “Bu anlamda tarihseldir.”

Tüm yol boyunca, bu süreç süper ısı kullanımını gerektirir – sıcaklıklar yaklaşık 1.470 Fahrenheit (800 santigrat derece) civarındadır – bu, MOXIE’ye kendine özgü altın kaplamasını veren şeydir.

NASA’nın amiral gemisi James Webb Uzay Teleskobu’nda olduğu gibi, MOXIE de aynı ısıyla çalıştığı için kızılötesi ısıdan korunmalıdır. Altın kaplama tam da bunu yapıyor ve aslında JWST aynaları da tam bu nedenle altın kaplamadır.

Daha sonra, MOXIE ekibi, MOXIE’nin “yılın en yüksek yoğunluğu” sırasında gerçekleşecek olan yaklaşan koşu gibi daha yoğun koşullar altında bile iyi performans gösterdiğini göstermeyi amaçlıyor. “Her şeyi cesaret edebildiğimiz kadar yükseğe koyacağız ve mümkün olduğunca uzun süre çalışmasına izin vereceğiz.”