Космическое агентство США все еще планирует крупную миссию астронавтов на Марс в первой половине этого века. У Китая и других мировых держав также большие планы на планету. Однако наиболее проработанный пока план у НАСА — оно хотело бы создать «постоянное присутствие» на Красной планете.
Но это сопряжено с множеством проблем, самая большая из которых — основное условие жизни — чтобы будущим астронавтам на Марсе вообще было чем дышать. Но теперь похоже, что проблема хотя бы частично решена — небольшое устройство размером с автомобильный аккумулятор, которое в настоящее время находится на поверхности Марса, надежно производит столько же кислорода, сколько дерево.
Об этом авторы устройства сообщили в статье на этой неделе. в научном журнале Science Advances. Инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) создали первое устройство, способное использовать ресурсы чужой планеты для создания пригодной для дыхания атмосферы. По их словам, этот процесс будет важен не только для освоения Марса, но, вероятно, еще раньше, для будущих баз на поверхности Луны.
Устройство под названием MOXIE приземлилось на Марсе в феврале 2001 года, и с тех пор НАСА семь раз испытывало его на предмет получения кислорода. Устройство находится на марсоходе Perseverance, поэтому оно может добраться до разных мест на планете, и ученые могут протестировать различные местные, погодные или климатические условия.
Как это работает
Устройство использует марсианские ресурсы, такие как углекислый газ. Газ в MOXIE сначала проходит через фильтр, который удаляет из него все примеси. Затем его нагревают до 800 градусов по Цельсию и сжимают, так что он распадается только на кислород и ионы CO. Затем ионы кислорода выделяются и рекомбинируются с образованием пригодного для дыхания и горючего кислорода.
На данный момент MOXIE удалось создать шесть граммов кислорода в час в каждом из семи испытаний, что, по словам ученых, эквивалентно небольшому дереву. В то же время он создает лишь минимальное количество продуктов жизнедеятельности, чаще всего углекислого газа. По словам авторов, система практически чистая и никак не загрязняет Красную планету.
При этом кислород важен в космических миссиях не только для дыхания, но и является частью целого ряда химических реакций, которые можно использовать, например, для получения дополнительного топлива или жизненно важных соединений.
Хотя MOXIE является технологическим доказательством того, что на Марсе можно создать пригодную для дыхания среду, самого устройства недостаточно. Чтобы иметь возможность снабжать людей кислородом, он должен был бы быть во много раз больше, по крайней мере размером с холодильник. Это масштабирование не должно быть проблемой, тем хуже, вероятно, будет заставить систему работать независимо в течение длительного времени.
После успеха ученые Массачусетского технологического института хотят продолжить исследования — сначала в лабораторных условиях на Земле, но они также хотели бы понаблюдать за тем, как MOXIE ведет себя во время марсианской весны. Именно в это время атмосфера планеты наиболее плотная и содержит больше всего углекислого газа, а значит, аппарат мог производить еще больше кислорода. Однако в настоящее время на Марсе начинается зима, поэтому им придется подождать еще несколько месяцев.
