نجحت تجربة استخدام موارد المريخ بالأكسجين في الموقع – المعروفة باسم MOXIE – في صنع الأكسجين من الغلاف الجوي الغني بثاني أكسيد الكربون في المريخ في سلسلة من الاختبارات ، كجزء من مهمة المسبار المتفجرة التابعة لناسا ، التي هبطت على سطح المريخ في فبراير 2021.
في كل شوط ، وصلت MOXIE إلى هدفها المتمثل في إنتاج ستة جرامات من الأكسجين في الساعة – بمعدل شجرة متواضعة على الأرض.
قال جيفري هوفمان ، نائب الباحث الرئيسي في موكسي: “هذا هو أول عرض لاستخدام الموارد فعليًا على سطح جسم كوكبي آخر ، وتحويلها كيميائيًا إلى شيء قد يكون مفيدًا لمهمة بشرية”. رائد فضاء متقاعد وأستاذ في قسم الملاحة الجوية والملاحة الفضائية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في بيان صحفي.
“إنه تاريخي بهذا المعنى.”
جهاز MOXIE صغير الحجم – في حجم محمصة الخبز تقريبًا – للسماح بوضعه على متن مركبة Perseverance الجوالة. تم تصميمه ليعمل لفترات قصيرة ، بدءًا من بدء التشغيل والإغلاق مع كل جولة ، لتتماشى مع جدول استكشاف العربة الجوالة ومسؤوليات المهام الأخرى.
ستشمل MOXIE الموسعة وحدات أكبر يمكن أن تعمل بشكل مستمر ومن المحتمل إرسالها إلى المريخ قبل مهمة بشرية لإنتاج الأكسجين بمعدل عدة مئات من الأشجار. سيسمح هذا بتوليد – وتخزين – ما يكفي من الأكسجين لدعم البشر بمجرد وصولهم وتزويدهم بالوقود لصاروخ لإعادة رواد الفضاء إلى الأرض.
قال مايكل إن إنتاج MOXIE الثابت منذ وصوله إلى المريخ هو خطوة أولى واعدة نحو هذا الهدف ، على الرغم من ضرورة إجراء المزيد من الضبط الدقيق للتأكد من أنه يمكن أن يعمل عند الفجر والغسق – وهي الأوقات التي تتغير فيها درجة حرارة الكوكب بشكل كبير. هيشت ، الباحث الرئيسي في مهمة MOXIE في مرصد كومة القش في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
كيف يعمل MOXIE
يتكون الغلاف الجوي الرقيق للمريخ من 96٪ من ثاني أكسيد الكربون ، وهو ما لا يساعد كثيرًا على تنفس الأكسجين.
كما أنه أكثر تنوعًا بكثير من الغلاف الجوي للأرض. قال هوفمان: “يمكن أن تختلف كثافة الهواء بمقدار ضعفين خلال العام ، ويمكن أن تختلف درجة الحرارة بمقدار 100 درجة”. “يتمثل أحد الأهداف في إظهار أنه يمكننا تشغيل (MOXIE) في كل الفصول “.
تعمل MOXIE عن طريق تقسيم جزيئات ثاني أكسيد الكربون ، والتي تتكون من ذرة كربون واحدة وذرتين من الأكسجين – ومن هنا جاءت صيغتها الكيميائية CO2. يفصل جزيئات الأكسجين وينبعث منها أول أكسيد الكربون كمنتج نفايات.
لا يزال المهندسون يختبرون جهاز MOXIE. إنهم يخططون لزيادة قدرتها وزيادة إنتاجها ، مع التركيز على أشهر ربيع المريخ عندما قال الباحثون إن كثافة الغلاف الجوي ومستويات ثاني أكسيد الكربون بشكل خاص عالي.
قال هيشت: “ستكون الجولة القادمة القادمة خلال أعلى كثافة في العام ، ونريد فقط إنتاج أكبر قدر ممكن من الأكسجين”. “سنضع كل شيء عالياً بقدر ما نجرؤ ، ونتركه يعمل لأطول فترة ممكنة.”
يبدو أن جهاز MOXIE قوي أيضًا. لقد عمل بنجاح على الرغم من الاضطرار إلى تشغيل نفسه وإيقاف تشغيله بشكل متكرر للتشغيل التجريبي – وهو ضغط حراري يمكن أن يؤدي إلى تدهور النظام بمرور الوقت. قد يشير هذا إلى أن نظامًا واسع النطاق ، مصممًا للعمل بشكل مستمر ، يمكنه القيام بذلك لآلاف الساعات ، بيان صحفي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا قال.
وقال هوفمان في البيان: “لدعم مهمة بشرية إلى المريخ ، يتعين علينا إحضار الكثير من الأشياء من الأرض ، مثل أجهزة الكمبيوتر ، وبدلات الفضاء ، والموائل”. “لكن الأكسجين القديم الغبي؟ إذا تمكنت من الوصول إلى هناك ، فابحث عنه – فأنت متقدم على اللعبة.”
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”