gov-civil-vilareal.ptTeknologiassa NASA on tehnyt kulauksen hengittävää ilmaa Marsiin
>Eikö tämä ole raikasta ilmaa: kokeilu Mars Perseverance -kuljettajalla, joka on suunniteltu tuottamaan hengittävää happea hiilidioksidista on kytketty päälle ja toimii ! Huhtikuun 20. päivänä se tuotti 5 grammaa happea - ei valtava määrä, mutta se on suunniteltu tuottamaan jopa 10 grammaa tunnissa, ja tämä on ensimmäinen kerta, kun happea on muunnettu alkuperäisestä ilmasta toisella planeetalla.
Laitteen nimi on MOXIE -Marsin hapen paikan päällä tapahtuva resurssien käyttökokemus-ja se on pieni (kuten kaikki Marsiin lähetetyt, koko ja massa ovat huippuluokkaa). Se on kooltaan noin 24 x 24 x 31 senttimetriä (noin leivänpaahdin tai polttomoottorin akku) ja sen paino on 17 kiloa, mikä tarkoittaa, että se painaa vain 14 kiloa Marsin pinnalla.
Marsin ilmakehässä on yli 95% hiilidioksidia (loput ovat argon- ja hivenkaasuja), ja jokaisessa hiilidioksidimolekyylissä on kaksi happiatomia. MOXIE toimii piirtämällä CO2ilmasta ja käyttämällä sähköä molekyylien murtamiseen , muodostaen hiilimonoksidia (CO) ja happimolekyylejä (O2) - kemian ystäville katodi jakaa CO: n2ja anodi kerää O: n2. Siinä on sisäinen anturi, joka voi tarkistaa O: n puhtauden2luodaan ja tuuletetaan sitten takaisin ilmakehään.
MOXIE -instrumentti näkyy täällä, kun se asennettiin Perseverance roveriin JPL: ssä Kaliforniassa maaliskuussa 2019. Luotto: NASA/JPL-Caltech
Tämä vaatii vähän voimaa ja lämpöä; MOXIE kuluttaa 300 wattia ja tuottaa jopa 800 ° C lämpötiloja! Se on suunniteltu huolellisesti tuulettamaan lämpöä tavalla, joka ei vahingoita mitään muuta roverissa, ja se on myös eristetty, joten hukkalämpö ei aiheuta ongelmia.
MOXIE on testialusta, jonka tarkoituksena on nähdä, onko tällainen asia edes mahdollista Marsissa. Se, että se toimi ollenkaan, on erittäin siistiä, ja olen kiinnostunut näkemään, miten se toimii, kun sitä pyöritetään täyteen kapasiteettiin.
Syy tähän kaikkeen on jokseenkin ilmeinen; ihminen tarvitsee happea elääkseen. Kulutamme noin 850 grammaa O: ta 2 päivässä hengittäessämme tai noin 300 kiloa (lähes 700 kiloa) vuodessa. MOXIE itsessään ei pysty tuottamaan niin paljon, mutta sitä ei taaskaan ole suunniteltu tosiasiallisesti tekemään sitä, vain varmistamaan, että tekniikka toimii. Silti vain neljä MOXIEa pystyi pitämään ihmisen hengityksen Marsilla. Tämä ensimmäinen määrä, 5 grammaa, riittää noin 10 minuutin hengittämiseen yhdelle henkilölle.
MOXIE-kokeilu sijaitsee roverin Perseverancen oikeassa etukulmassa, juuri sen maston takana, johon mahtuu monia sen korkean resoluution kameroita. Luotto: NASA/JPL-Caltech
Mutta O.2on paljon hyödyllisempää kuin pelkkä animoidun lihan pussien käveleminen. Se on myös välttämätön osa rakettien ponneainetta. Siinä tapauksessa tarvitaan paljon enemmän: se vie noin 6 tonnia O: ta2astronautia kohden, jotta raketti pääsee pois Marsista ja avaruuteen (olettaen, että ponneainetyyppi NASA etsii tulevaa tehtävää). Niin paljon happea viedä Marsiin on vaikeaa, joten se on mahdollista in situ on ratkaisevan tärkeää ihmisen tutkimiselle. Vaikka tuleva tuleva SuperMOXIE painaa useita tonneja, olisi parempi pitkällä aikavälillä lähettää se Marsiin ilmaa varten.
MOXIE: ta käytetään monta kertaa seuraavan Marsin vuoden aikana (joka on kaksi maavuotta pitkä) ja eri olosuhteissa varmistaakseen, että se toimii hyvin eri vuorokaudenaikoina ja vuodenaikoina. Marsilla on vuodenaikoja, ja lämpötilat vaihtelevat melko paljon päivän ja vuoden aikana sijainnista riippuen, joten on tärkeää nähdä, miten MOXIE käyttäytyy näissä olosuhteissa.
Marsin etelänapainen jääpeite (käyttäen infrapuna-, vihreää ja sinistä valoa), joka on enimmäkseen vesijää, jonka päällä on ohut hiilidioksidijää, Mars Expressin ottama. Luotto: ESA / G.Neukum (vapaa yliopisto, Berliini) / Bill Dunford
Jos ihmettelet, jos käytät jotain MOXIE: ta Marsin pinnoittamiseen-tee siitä maapallomaisempi ja hengittävä ilmapiiri-ei toimi, ei ainakaan itsestään. Ensinnäkin sanotaan, että voit muuntaa 1000 tonnia hiilidioksidia2osaksi2päivä: Koko ilmakehän muuttaminen kestää vielä 70 miljoonaa vuotta. Ja silloinkin se ei ole tarpeeksi lähellä; Maan ilmakehän happipitoisuus on massa 40 kertaa massa koko Marsin ilmakehä . Joten se olisi silti vain murto -osa tarvittavasta hapesta*.
Ja silti tarvitset typpeä tai muuta inerttiä kaasua, jotta se muodostaisi suurimman osan siellä olevasta ilmasta. Kuten olen aiemmin huomauttanut, jäädytettyä hiilidioksidia ei ole tarpeeksi2napojen kohdalla, jotta näihin numeroihin tulee kolhu. Jos haluamme tehdä Marsista asumiskelpoisen, se vaatii paljon enemmän vaivaa.
Mutta hyvä uutinen on, että jos ja kun laitamme ihmisiä Marsiin, emme tarvitse heitä voidaksemme kävellä raikkaassa ilmassa. Ne voivat elää elinympäristöissä, joko maanpinnan ylä- tai alapuolella, mikä vie paljon vähemmän O2työskennellä. MOXIE on ensimmäinen askel kohti sitä, ja toistaiseksi se näyttää hyvältä.
*Tarvitset kokonaisuudessaan vähemmän, koska Mars on pienempi, mutta se on pieni korjaus verrattuna valtavaan alijäämään.
