• Utholdenhet

I en teknologisk første har NASA laget en slurk med pustende luft på Mars

• 2024

Vel, er ikke dette et friskt pust: Et eksperiment ombord på Mars Perseverance -roveren designet for å produsere oksygen som pustes fra karbondioksid har blitt slått på og fungerer ! 20. april produserte den 5 gram oksygen - ikke en enorm mengde, men den er designet for å lage så mye som 10 gram i timen, og dette er første gang oksygen har blitt omdannet fra innfødt luft på en annen planet.

hvilket klassetrinn er juni b jones books

Enheten heter MOXIE -Mars Oxygen In-Situ Ressursutnyttelseseksperimentet-og det er lite (som alt som sendes til Mars, er størrelse og masse til en premie). Den er omtrent 24 x 24 x 31 centimeter i størrelse (omtrent på størrelse med en brødristerovn eller et forbrenningsbilbatteri), og har en masse på 17 kilo, noe som betyr at den veier bare 14 kilo på overflaten av Mars.

Atmosfæren på Mars er mer enn 95% karbondioksid (resten er argon- og sporgasser), og hvert molekyl av karbondioksid har to oksygenatomer. MOXIE fungerer ved å tegne inn CO₂fra luften og bruker elektrisitet til å knekke molekylene , danner karbonmonoksid (CO) og oksygenmolekyler (O.₂) - for kjemiinteresserte deler en katode CO₂og en anode samler O₂. Den har en innebygd sensor som kan kontrollere renheten av O₂opprettet, og deretter ventilere det tilbake ut i atmosfæren.

MOXIE -instrumentet sees her mens det ble installert i Perseverance -roveren på JPL i California i mars 2019. Kreditt: NASA/JPL-Caltech

Det krever litt kraft og varme for å gjøre dette; MOXIE bruker 300 watt og genererer temperaturer opp til 800 ° C! Den er veldig nøye designet for å lufte den varmen på en måte som ikke skader noe annet på roveren, og er også isolert, slik at spillvarme ikke forårsaker problemer heller.

MOXIE er en testbed, designet for å se om denne typen ting er mulig på Mars. Det faktum at det fungerte i det hele tatt er veldig kult, og jeg vil være interessert i å se hvordan det fungerer når det skrus opp til full kapasitet.

Grunnen til alt dette er noe åpenbar; mennesker trenger oksygen for å leve. Vi spiser ca 850 gram O ₂ en dag mens vi puster , eller omtrent 300 kilo (nesten 700 pund) per år. MOXIE i seg selv kan ikke produsere så mye, men igjen er det ikke designet for å faktisk gjøre det, det er bare for å sikre at teknologien fungerer. Likevel kan bare fire MOXIE -er holde et menneskelig pust på Mars. Den første mengden den gjorde, 5 gram, er nok i omtrent 10 minutter med å puste for en enkelt person.

MOXIE-eksperimentet ligger i høyre hjørne foran på roveren Perseverance, like bak masten som har mange av sine høyoppløselige kameraer. Kreditt: NASA/JPL-Caltech

Men O₂er langt mer nyttig enn å bare holde poser med animert kjøtt gå rundt. Det er også en nødvendig komponent i rakettdrivmiddel. I så fall trengs det mye mer: Det tar omtrent 6 tonn O₂per astronaut for en rakett for å komme av Mars og ut i verdensrommet (forutsatt hvilken type drivmiddel NASA ser på for fremtidig oppdrag). Å ta så mye oksygen til Mars er vanskelig, så det å klare det in situ er avgjørende for menneskelig utforskning. Selv om noen fremtidige superMOXIE veier flere tonn, ville det være bedre på sikt å sende det til Mars for å lage luft.

MOXIE vil bli brukt mange flere ganger i løpet av det neste marsåret (som er to jordår) og under forskjellige forhold for å sikre at det fungerer godt til forskjellige tider på dagen og året. Mars har sesonger, og temperaturene svinger ganske mye i løpet av en dag og et år, avhengig av beliggenhet, så det er viktig å se hvordan MOXIE oppfører seg under disse omstendighetene.

Den sørlige polareisen på Mars (ved bruk av infrarødt, grønt og blått lys), som stort sett er vannis med et tynt lag med karbondioksidis på toppen, tatt av Mars Express. Kreditt: ESA / G. Neukum (Free University, Berlin) / Bill Dunford

Hvis du lurer på, vil det ikke fungere å bruke noe som MOXIE til å terraformere Mars-gjøre det mer jordaktig, med en pustende atmosfære-i hvert fall ikke av seg selv. For en ting, si at du kan konvertere 1000 tonn CO₂inn i det₂om dagen: Det vil fortsatt ta 70 millioner år å konvertere hele atmosfæren. Og selv da er det ikke i nærheten av nok; oksygenet i jordens atmosfære etter masse er 40 ganger massen av hele Mars -atmosfæren . Så det vil fortsatt bare være en brøkdel av oksygenet som trengs*.

Og du trenger fortsatt nitrogen eller annen inert gass for å utgjøre det meste av resten av luften der. Som jeg har påpekt før, er det ikke nok frosset CO₂ved polene for å gjøre et hull i disse tallene. Hvis vi vil gjøre Mars beboelig, vil det kreve mye mer innsats.

Men den gode nyheten er at hvis og når vi setter mennesker på Mars, trenger vi dem ikke for å kunne gå rundt i frisk luft. De kan leve i habitater, enten over eller under bakken, noe som vil ta mye mindre O₂å jobbe. MOXIE er det første skrittet mot det, og så langt ser det ut til å være bra.

wallace og grommit curse of the var kanin

^*Du trenger generelt sett mindre fordi Mars er mindre, men det er en liten korreksjon sammenlignet med en massiv mangel.