Находящийся на борту шестиколесного ровера Perseverance прибор для проведения эксперимента по использованию ресурсов марсианского кислорода на месте (англоязычная аббревиатура MOXIE, Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) превратил некоторое количество углекислого газа тонкой марсианской атмосферы в кислород. Эта задача была выполнена на 60-й марсианский день (или сол, как его называют) после высадки аппарата на поверхность Красной планеты в феврале этого года.
Демонстрация технологии только началась, но она уже обозначила переход от научной фантастики к научному факту: выделение и хранение кислорода на Марсе возможно, и это – важный этап для обеспечения энергией будущих ракет, которые отправят астронавтов на другие планеты с марсианской поверхности, пишет NASA. Сжигание топлива ракетой требует много кислорода, не говоря о том, что кислород нужен и для дыхания самих астронавтов, которые появятся на Марсе. Но чтобы поднять с Марса четверых астронавтов, на семь метрических тонн топлива понадобятся 25 метрических тонн кислорода. Доставка 25 метрических тонн кислорода с Земли на Марс – трудная задача, а транспортировка конвертера кислорода будет экономичнее и практичнее. Речь идет о конвертере весом в одну тонну, больше нынешнего прибора MOXIE, что размером с тостер.
Атмосфера Марса состоит из углекислого газа на 96%. MOXIE отделяет от молекул углекислоты, в которых один атом углерода и два атома кислорода, атомы кислорода. Побочный продукт этой реакции, одноокись углерода, выбрасывается в марсианскую атмосферу. Процесс конверсии требует температуры около 800 градусов Цельсия, а потому экспериментальный конвертер сделан из жаростойких материалов. В его конструкцию входят детали из напечатанного 3D-принтером никелевого сплава, которые нагревают и охлаждают проходящие через них газы, и невесомый аэрогель, удерживающий тепло. Тонкое золотое покрытие с внешней стороны конвертера MOXIE отражает «горячее» инфракрасное излучение, защищая таким образом другие части марсохода.
В первом эксперименте выход кислорода был довольно скромным, около пяти граммов, что эквивалентно количеству кислорода, которое вдыхает астронавт за 10 минут. Проектная мощность прибора – 10 граммов кислорода в час. Испытание его способности производить кислород состоит из трех фаз. Первая – это проверка и получение характеристик функционирования прибора, во второй фазе то же самое будет происходить при меняющихся атмосферных условиях, в третьей будет сравниваться оперативность устройства при разных температурах.
