Марсоход Perseverance провел на Марсе уже более полутора лет. За это время он преодолел более 12,5 километров по каменистой пустыне, обнаружил древние следы текущей воды и собрал множество проб инопланетного грунта. Его верный спутник, вертолет Ingenuity, разработанный специально для этой миссии, совершил около тридцати вылетов, подарив нам сотни прекрасных фотографий.
Однако, марсоход несет на своем борту не только камеры, но и другое исследовательское оборудование. Пускай результаты его использования не так наглядны, как фотографии и видеоролики, однако, они имеют не меньшее значение. Например, не так давно были опубликованы результаты испытаний прибора под названием MOXIE – экспериментального аппарата для добычи кислорода из марсианской атмосферы.
Широко известно, что в силу ряда причин газовая оболочка Красной Планеты непригодна для дыхания. Ее плотность примерно в сто раз меньше земной, а содержание кислорода стремится к нулю (порядка 0,145%). Зато марсианская атмосфера содержит много углекислого газа, который и служит сырьем для MOXIE.
Сперва воздушный компрессор закачивает окружающую газовую смесь в резервуар, добиваясь давления, близкого к атмосферному. Попутно воздух очищается от пыли и примесей с помощью фильтров. Далее смесь, состоящая в основном из углекислого газа с примесью азота и аргона, нагревается до 800 °С и подается на электроды, изготовленные из стабилизированного оксида циркония. С помощью реакции электролиза углекислый газ расщепляется на атомарный кислород и оксид углерода, известный также как угарный газ. Последний выбрасывается обратно в атмосферу, кислород же сперва анализируется, а затем также отправляется за борт. Естественно, в устройствах практического назначения газ будет собираться и использоваться для дыхания или производства.
Сам же прибор представляет из себя небольшой контейнер размером примерно 24×24×31см и массой около 17 кг. Он потребляет 300 вт электроэнергии, в то время как мощность встроенного в марсоход радиоизотопного генератора составляет лишь 110 Вт. Поэтому MOXIE не может работать постоянно, хотя для эксперимента достаточно и периодических испытаний.
Аппарат рассчитан на 10 включений, из которых семь уже было выполнено. В среднем, в течение часа работы MOXIE производит от 6 до 10 г кислорода, что соответствует 6-10 литрам пригодного для дыхания воздуха. Такая производительность приблизительно соответствует возможностям одного земного дерева. Пускай это совсем немного – несколько хороших вдохов – однако, сам факт успешного использования инопланетных ресурсов очень важен. Инженеры NASA утверждают, что могут увеличить эффективность устройства, а также масштабировать его таким образом, чтобы полностью обеспечить кислородом несколько человек. Также впереди MOXIE ждут новые испытания в условиях пониженной температуры и освещения.
Несомненно, подобные аппараты станут важной частью освоения Марса и других объектов Солнечной Системы. Несмотря ни на что, познание космоса продолжается: совсем скоро стартует первая стадия лунного проекта «Артемида», а «Джеймс Уэбб» продолжает радовать нас новыми снимками. В то же время, на Земле строятся обсерватории и собираются орбитальные станции. Наверняка, они принесут нам новые знания и поставят новые задачи. Кто знает, какими они будут?
#космос
#марс
#perseverance
#MOXIE
Больше о Марсе вы можете узнать в этом видео.
Наш Youtube - множество познавательных роликов о космосе и Вселенной
Наш Telegram - самые свежие новости науки и космоса.
