MOXIE: робо-дерево для Марса 🤖🌳

Новый ровер NASA Perseverance доставит на Марс с дюжину уникальных устройств, начиная от фото- и видеооборудования высокого разрешения и заканчивая первым марсианским вертолётом. Многие инструменты спроектированы в рамках проектов по подготовке грядущих миссий по освоению красной планеты. В нашей статье мы расскажем вам об одном из них – робо-дереве MOXIE, устройстве для производства кислорода из углекислого газа.

ESA

В настоящее время Марс крайне недружелюбен к гостям: запасы воды весьма ограничены и содержатся в ледяных шапках либо в почве на значительной глубине, тонкая атмосфера совершенно не защищает планету от космической радиации и пронизывающего холода, а воздух абсолютно не подходит для дыхания. Кислород – важнейший ресурс для поддержания жизни, однако в марсианской атмосфере его содержание не превышает 0,2%.

NASA Ames Research Center

Среднестатистическому взрослому человеку требуется не менее 16 литров кислорода в час. Можете себе представить, какое количество газа потребовалось бы целому экипажу космического корабля для долгого пути к Марсу, пребывания на красной планете в течении некоторого времени и успешного возвращения на Землю. В подобных путешествиях полезная нагрузка судов весьма ограничена:, помимо кислорода, в пути потребуется немало другого важного для жизни и исследований багажа, не говоря уже о топливе. Проблему восполнения запаса кислорода учёные попытаются решить при помощи MOXIE. Название устройства MOXIE расшифровывается как Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment. Эта экспериментальная технология является одним из главных элементов проекта по утилизации имеющихся на Марсе ресурсов.

MOXIE: робо-дерево для Марса
NASA
MOXIE: робо-дерево для Марса
JPL-Caltech / NASA
MOXIE: робо-дерево для Марса
NASA

MOXIE – плод сотрудничества экспертов из NASA и Массачусетского технологического института. На борту марсохода Perseverance находится прототип размером с автомобильный аккумулятор – он представляет собой многократно уменьшенную модель устройства, которое планируется отправить на Марс в 2030-х годах. В упрощённом понимании MOXIE представляет собой роботизированное дерево, которое поглощает углекислый газ, доминирующий в марсианской атмосфере. На первом этапе цепочка электрохимических реакций расщепляет молекулы газа на кислород и монооксид углерода, а затем объединяет атомы кислорода в молекулы O2. Перед выпуском газов обратно в атмосферу робот анализирует чистоту кислорода, ориентируясь на показатель в 99,6%. В отличие от экспериментального робо-дерева, полноценное устройство будет закачивать очищенный кислород в цистерны для хранения и транспортировки.

MOXIE: робо-дерево для Марса

Пример технологии производства кислорода In situ в игре Surviving Mars / Raylan13

По словам инженеров, нет необходимости переживать о токсичности производимого угарного газа. Моноокисд углерода возвращается в атмосферу, где спустя некоторое время образует углекислый газ, связываясь с остаточным кислородом. Таким образом угарный газ не станет препятствием для создания на Марсе искусственной биосферы, пригодной для жизни людей.

 
Поскольку MOXIE – всего лишь пробный вариант робо-дерева, необходимый для экспериментальной проверки концепта в действии, он будет производить довольно малое количество кислорода. Если всё пойдёт по плану, каждый час он сможет выдавать около 10 граммов газа – примерно столько кислорода содержится в 40 литрах земного воздуха. На протяжении миссии марсохода Perseverance MOXIE должен будет осуществить 10 циклов синтезирования кислорода продолжительностью по несколько часов каждый. На текущем этапе развития данная технология потребляет слишком много энергии, потому роверу понадобится немало времени на восполнение расходованного заряда батарей. Все данные об эффективности устройства будут поступать в лаборатории МТИ для тщательного анализа.

Поделиться в соцсетях

Добавить комментарий