Марсоход Perseverance — уже много месяцев находится на Марсе и последовательно стремится внедрить туда полностью земную атмосферу. Как это связано с производством кислорода?
Perseverance занимается не только геологией и поиском следов древней жизни. Это также лаборатория, призванная помочь людям, выжить на Марсе в будущем. Для этого он был оснащён прибором MOXIE (эксперимент по использованию ресурсов Марса на месте).
С его помощью Perseverance использует обильные марсианские ресурсы углекислого газа для производства кислорода. Как у него дела и почему учёные заставляют робота превышать норму выработки кислорода?
Читайте также: Рейтинг смартфонов 2022 года цена-качество – ТОП 10 лучших телефонов
Почему марсоход производит кислород
Кислородный эксперимент Perseverance не предназначен для удовлетворения жизненно важных потребностей людей-исследователей.
MOXIE должен был проверить, возможно ли в марсианских условиях производить количество кислорода, необходимого для сжигания ракетного топлива, из имеющегося там CO2. И эта цель достигнута.
Менее чем за полтора года Perseverance провёл 11 сеансов по производству кислорода. За это время MOXIE удалось выработать в среднем 6 граммов кислорода в час. Последний, 11-й опыт показал, что стоит также использовать естественные погодные условия.
Это произошло во время марсианской зимы, когда благодаря высокому давлению воздух становится наиболее плотным, поэтому концентрация СО2 рекордно высокая. В таких условиях прибор производил 10,5 грамм кислорода в час, что превысило ожидаемый предел в 10 граммов.
Но, человеку нужно как минимум в два раза больше, потому испытания будут повторяться в различных погодных условиях. Испытав производство в различных условиях, исследовательская группа подсчитала, что MOXIE сможет производить от 2 до 3 килограммов кислорода в час. Этого достаточно, чтобы поднять с поверхности Марса нескольких астронавтов.
Почему Perseverance не производит больше кислорода
Полномасштабная установка MOXIE не только большая по размерам, её производственные возможности зависят не только от наличия сырья.
Прежде всего, требуется больше энергии. Текущее тестовое устройство использует для этой цели возможности марсохода. Perseverance снабжает её мощностью около 100 ватт в час, а для достаточно эффективной установки потребуется целых 25 киловатт.
Однако прежде чем инженеры начнут думать о том, как получить больше энергии, они планируют усовершенствовать MOXIE. В этом отношении эксперимент с марсоходом Perseverance помог определить путь к цели.
В настоящее время мы используем только около 10% нашей энергии для производства кислорода. Остальное идёт на запуск компрессора, собирающего воздух, на нашу электронику и на компенсацию потерь тепла от электролизёра, для которого требуется температура в 800 градусов Цельсия.
Отмечает Майкл Хехт, главный исследователь проекта MOXIE в Массачусетском технологическом институте.
Между тем по мнению инженеров, можно спроектировать устройство с противоположной энергоэффективностью. Они предполагают, что оптимизация работы компрессора и управление тепловой энергией позволит использовать 90% энергии на производство и только 10% на собственные нужды оборудования.
Хотите первыми узнавать о Hi-Tech – ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА КАНАЛ
А также читайте самые свежие обзоры на нашем сайте – TehnObzor.RU