gov-civil-vilareal.ptΣε μια πρώτη τεχνολογική, η NASA έκανε μια γουλιά αναπνεύσιμου αέρα στον Άρη
>Λοιπόν, αυτό δεν είναι μια ανάσα φρέσκου αέρα: Ένα πείραμα στο ρόβερ Mars Perseverance σχεδιασμένο να παράγει αναπνεύσιμο οξυγόνο από διοξείδιο του άνθρακα έχει ενεργοποιηθεί και λειτουργεί ! Στις 20 Απριλίου παρήγαγε 5 γραμμάρια οξυγόνου - όχι τεράστια ποσότητα, αλλά έχει σχεδιαστεί για να παράγει έως και 10 γραμμάρια την ώρα, και αυτή είναι η πρώτη φορά που το οξυγόνο μετατρέπεται από φυσικό αέρα σε άλλο πλανήτη.
Η συσκευή ονομάζεται MOXIE -το πείραμα αξιοποίησης πόρων οξυγόνου Mars-In-Situ-και είναι μικρό (όπως όλα όσα αποστέλλονται στον Άρη, το μέγεθος και η μάζα είναι σε εξαιρετική τιμή). Έχει μέγεθος περίπου 24 x 24 x 31 εκατοστά (περίπου το μέγεθος ενός φούρνου φρυγανιέρας ή μιας μπαταρίας αυτοκινήτου εσωτερικής καύσης) και έχει μάζα 17 κιλών, που σημαίνει ότι ζυγίζει μόλις 14 κιλά στην επιφάνεια του Άρη.
Η ατμόσφαιρα του Άρη είναι περισσότερο από 95% διοξείδιο του άνθρακα (το υπόλοιπο είναι αργόν και ιχνοστοιχεία), και κάθε μόριο διοξειδίου του άνθρακα έχει δύο άτομα οξυγόνου. Το MOXIE λειτουργεί σχεδιάζοντας CO2από τον αέρα και χρησιμοποιώντας ηλεκτρισμό για να σπάσει τα μόρια , δημιουργώντας μόρια μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και μόρια οξυγόνου (Ο2) - για λάτρεις της χημείας, μια κάθοδος διασπά το CO2και μια άνοδος συλλέγει το Ο2. Διαθέτει ενσωματωμένο αισθητήρα που μπορεί να ελέγξει την καθαρότητα του O2δημιουργήθηκε και στη συνέχεια εξαερίζεται ξανά στην ατμόσφαιρα.
Το όργανο MOXIE φαίνεται εδώ καθώς εγκαταστάθηκε στο Perseverance rover στο JPL στην Καλιφόρνια τον Μάρτιο του 2019. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech
Χρειάζεται λίγη ενέργεια και θερμότητα για να γίνει αυτό. Το MOXIE καταναλώνει 300 Watt και παράγει θερμοκρασίες έως και 800 ° C! Είναι πολύ προσεκτικά σχεδιασμένο για να εξαερίζει τη θερμότητα με τρόπο που δεν βλάπτει τίποτα άλλο στο rover και είναι επίσης μονωμένο έτσι ώστε η σπατάλη θερμότητας να μην προκαλεί προβλήματα.
Το MOXIE είναι ένα δοκιμαστικό κρεβάτι, σχεδιασμένο για να διαπιστώσει εάν κάτι τέτοιο είναι δυνατό ακόμη και στον Άρη. Το γεγονός ότι λειτούργησε καθόλου είναι πολύ ωραίο και θα με ενδιαφέρει να δω πώς θα λειτουργήσει όταν γεμίσει πλήρως.
Ο λόγος για όλα αυτά είναι κάπως προφανής. Οι άνθρωποι χρειάζονται οξυγόνο για να ζήσουν. Καταναλώνουμε περίπου 850 γραμμάρια Ο 2 μια μέρα καθώς αναπνέουμε , ή περίπου 300 κιλά (σχεδόν 700 λίβρες) ετησίως. Το MOXIE από μόνο του δεν μπορεί να παράγει τόσο πολύ, αλλά και πάλι δεν έχει σχεδιαστεί για να το κάνει αυτό, είναι απλώς για να βεβαιωθεί ότι η τεχνολογία λειτουργεί. Ακόμα, μόνο τέσσερα MOXIE θα μπορούσαν να κρατήσουν έναν άνθρωπο να αναπνέει στον Άρη. Η πρώτη ποσότητα που έφτιαξε, 5 γραμμάρια, είναι αρκετή για περίπου 10 λεπτά αναπνοής για ένα μόνο άτομο.
Το πείραμα MOXIE βρίσκεται στην μπροστινή δεξιά γωνία του rover Perseverance, ακριβώς πίσω από τον ιστό που περιέχει πολλές από τις κάμερες υψηλής ανάλυσης. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech
Αλλά ο Ο2είναι πολύ πιο χρήσιμο από το να κρατάτε σακούλες με κινούμενα κρέατα. Είναι επίσης ένα απαραίτητο συστατικό του προωθητικού πυραύλου. Σε αυτή την περίπτωση, χρειάζονται πολύ περισσότερα: Χρειάζονται περίπου 6 τόνοι Ο2ανά αστροναύτη για έναν πύραυλο να βγει από τον Άρη και στο διάστημα (υποθέτοντας τον τύπο του προωθητικού που προτείνει η NASA για μελλοντική αποστολή). Είναι δύσκολο να πάρεις τόσο οξυγόνο στον Άρη, οπότε μπορείς να τα καταφέρεις επί τόπου είναι ζωτικής σημασίας για την ανθρώπινη εξερεύνηση. Ακόμα κι αν κάποιο μελλοντικό superMOXIE ζυγίζει αρκετούς τόνους, θα ήταν καλύτερο μακροπρόθεσμα να το στείλουμε στον Άρη για να βγάλει αέρα.
Το MOXIE θα χρησιμοποιηθεί πολλές φορές το επόμενο έτος του Άρη (που είναι δύο χρόνια της Γης) και υπό διαφορετικές συνθήκες για να διασφαλιστεί ότι λειτουργεί καλά σε διαφορετικές ώρες της ημέρας και του έτους. Ο Άρης έχει εποχές και οι θερμοκρασίες μεταβάλλονται αρκετά κατά τη διάρκεια μιας ημέρας και έτους, ανάλογα με την τοποθεσία, οπότε είναι σημαντικό να δούμε πώς συμπεριφέρεται το MOXIE υπό αυτές τις συνθήκες.
Το νότιο πολικό πάγο του Άρη (με υπέρυθρο, πράσινο και μπλε φως), το οποίο είναι ως επί το πλείστον πάγος νερού με ένα λεπτό στρώμα πάγου διοξειδίου του άνθρακα στην κορυφή, που ελήφθη από το Mars Express. Πίστωση: ESA / G. Neukum (Free University, Berlin) / Bill Dunford
Σε περίπτωση που αναρωτιέστε, η χρήση κάτι σαν το MOXIE για την αναμόρφωση του Άρη-κάντε τον περισσότερο σαν τη Γη, με μια αναπνεύσιμη ατμόσφαιρα-δεν θα λειτουργήσει, τουλάχιστον όχι από μόνο του. Για ένα πράγμα, πείτε ότι θα μπορούσατε να μετατρέψετε 1000 τόνους CO2μέσα στο2την ημέρα: Θα χρειαστούν ακόμη 70 εκατομμύρια χρόνια για να μετατραπεί ολόκληρη η ατμόσφαιρα. Και ακόμη και τότε δεν είναι πουθενά αρκετά κοντά. το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της Γης κατά μάζα είναι 40 φορές η μάζα του ολόκληρη την ατμόσφαιρα του Άρη . Έτσι, θα εξακολουθούσε να είναι μόνο ένα κλάσμα του απαιτούμενου οξυγόνου*.
Και θα χρειάζεσαι ακόμα άζωτο ή κάποιο άλλο αδρανές αέριο για να καλύψεις το μεγαλύτερο μέρος του υπόλοιπου αέρα εκεί. Όπως έχω επισημάνει και πριν, δεν υπάρχει αρκετό κατεψυγμένο CO2στους πόλους για να κάνουν ένα χτύπημα σε αυτούς τους αριθμούς. Αν θέλουμε να κάνουμε τον Άρη κατοικήσιμο, θα χρειαστεί πολύ περισσότερη προσπάθεια.
Αλλά, τα καλά νέα είναι ότι αν και όταν βάλουμε ανθρώπους στον Άρη δεν τους χρειαζόμαστε για να μπορούν να περπατούν σε καθαρό αέρα. Μπορούν να ζήσουν σε ενδιαιτήματα, είτε πάνω είτε κάτω από το έδαφος, τα οποία θα χρειαστούν πολύ λιγότερο Ο2να δουλέψω. Το MOXIE είναι το πρώτο βήμα προς αυτό και μέχρι στιγμής φαίνεται να είναι καλό.
*Θα χρειαστείτε λιγότερα συνολικά επειδή ο Άρης είναι μικρότερος, αλλά αυτό είναι μια μικρή διόρθωση σε σύγκριση με ένα τεράστιο έλλειμμα.
