W lipcu naukowcy z NASA wysłali łazik Mars Perseverance, z pomocą którego przetestują system MOXIE (z ang. Mars Oxygen in Situ Resource Utilization Experiment). Zadaniem urządzenia jest przekształcenie dwutlenek węgla, który stanowi 96 proc. atmosferze Mara, w tlen. MOXIE działa na podobniej zasadzie jak drzewo: po zassaniu marsjańskiego powietrza poddaje je procesowi elektrochemicznemu, w wyniku którego cząsteczka dwutlenku węgla zostaje rozbita na dwa atomy tlenu i jeden atom węgla.
Naukowcy z Washington University w St. Louis opublikowali w zeszłym tygodniu w czasopiśmie PNAS nowy, komplementarny wobec MOXIE, sposób wytwarzania tlenu. Technologia zaproponowana przez Vijaya Ramaniego, profesora na wydziale energetyki, środowiska i inżynierii chemicznej Uniwersytetu Waszyngtońskiego i jego współpracowników wykorzystuje zupełnie inny surowiec - słoną wodę z jezior, które najprawdopodobniej znajdują się pod powierzchnią Marsa.
Gdzie są marsjańskie słone jeziora?
Większość odkrytej do tej pory wody na Marsie to lód. Można go znaleźć zarówno na biegunach, jak i na średnich szerokościach geograficznych planety. Dwa lata temu naukowcy odkryli pod powierzchnią południowej pokrywy lodowej Marsa coś, co wyglądało jak słone jezioro. Kolejne badania potwierdziły fakt istnienia takiego zbiornika, a dodatkowo ujawniły kilka mniejszych słonych akwenów w jego pobliżu.
„Obecność solanki jest szczęśliwym zbiegiem okoliczności, ponieważ obniża ona temperaturę zamarzania wody. Bierzesz słoną, niezdatną do picia wodę i elektrolizujesz ją. W opracowanym przez nasz procesie pobrana woda rozkłada się na wodór i tlen,” - powiedział Ramani.
Nowa metoda pozyskiwania tlenu na Marsie zakłada, że solanki te są łatwo dostępne, podsumował nowe badania Michael Hecht, główny badacz MOXIE w NASA i zastępca dyrektora ds. zarządzania badaniami w Haystack Observatory w Massachusetts Institute of Technology.
„Nie ma żadnych istotnych dowodów na masowe występowanie złóż solanki i chociaż niektóre są prawdopodobnie zamrożone, absolutnie nie spodziewam się, że znajdują się w postaci płynów,” - Hecht napisał w e-mailu cytowanym przez CNN.
Tlen z gazów cieplarnianych, czyli wykorzystanie MOXIE w praktyce
Hecht powiedział, że NASA nadal będzie się skupiać się na pozyskiwaniu tlenu bezpośrednio z atmosfery Marsa. Chociaż lód może się przydać w dalszej przyszłości, na razie jednak należy go traktować jako surowiec, który zanim będzie można go użyć należy znaleźć, wydobywać i oczyścić. Co więcej, lód na Marsie znajduje się głównie na dużych szerokościach geograficznych, daleko od miejsca, w którym NASA zamierza stworzyć pierwszą bazę dla ludzi.
„W porównaniu z tym, wydobywanie tlenu z powietrza jest łatwe, ponieważ jest on wszędzie, nie trzeba niczego wykopywać i dlatego najpierw to zrobimy,”- napisał Hecht.
Zespół prowadzący program MOXIE w NASA zbada, jak mała, wielkości tostera wersja zadziała na łaziku Mars Perseverance i zastosuje zdobyte doświadczenia do opracowania większego i mocniejszego systemu dla przyszłej misji załogowej.
Eksperyment pomoże naukowcom dowiedzieć się, jak wiele czynników środowiskowych, w tym burze pyłowe, wiatry i piasek oraz temperatura dwutlenku węgla, mogą wpływać na MOXIE. Naukowcy muszą również wiedzieć, jak promieniowanie będzie wpływać na jego oprogramowanie.
Pełnowymiarowy system MOXIE na Marsie nie będzie większy niż domowy piec i ważyć około 2200 funtów (1000 kilogramów). Jak poinformowała NASA, trwają już prace nad opracowaniem prototypu.
Lądowanie łazika Mars Perseverance na powierzchnię Marsa zaplanowano na 18 lutego 2021 roku.