Якщо ви цікавитесь космічними відкриттями, то напевне стежили за посадкою Perseverance на поверхню Марса. Хайп через марсохід трохи перейшов, і тепер почалася справжня робота. Всередині Perseverance заховано маленький апарат, який вдихатиме атмосферу Марса і видихатиме кисень. Таке собі механічне дерево, яке закладе підвалини колонізації Марса людьми.

Цей маленький агрегат називається MOXIE — експериментальний проєкт NASA, який використовуватиме іншопланетні ресурси, щоб виробляти корисні людству матеріали, як-от повітря. Здається, що в марсіанській місії людям найбільше потрібен кисень, але ні. Ракеті з екіпажем у 4 особи треба майже 7 тонн палива і 25 тонн кисню, аби створити необхідну тягу й успішно повернутися додому.

Транспортування такої кількості кисню — це одна з проблем сучасної космонавтики

MOXIE спробує її розв’язати. Цей пристрій розміром з автоакумулятор виконуватиме надскладну роботу – виробництво кисню. Це досить гарячий процес, де температура камери може сягати 800°C, а компоненти довкола можуть легко розплавитися.

Щоб запобігти цьому, камеру вистелили алюмінієвими та золотими шарами, які майже не іржавіють і майже не випромінюють тепла. Все працює методом електролізу твердих оксидів. Спочатку трубка фільтрує та закачує марсіанський вуглекислий газ у компресор, який стискає його та відправляє у батарею.

В батареї відбувається сам електроліз: за високих температур іони кисню проводять через керамічну мембрану і відокремлюють їх від решти. Це схоже на просіювання борошна, просто за інших умов. І вуаля — кисень подано.

Зазначимо, що це дорогий проєкт: NASA вже витратила понад $50 млн, аби лиш з’ясувати, чи MOXIE взагалі працюватиме в реальних космічних умовах.

Як влаштовано MOXIE, Wikimedia Commons

Після розділення на окис вуглецю та кисень, трубка проганяє кисень через датчик чистоти, перш ніж пустити його до атмосфери.

Ще один виклик MOXIE — баланс між користю та шкодою. Якщо система споживатиме забагато електроенергії, то, окрім окису кисню вона виділятиме вуглець та сажу. Утім, якщо напруга буде замалою, вуглекислий газ може затопити систему і почати окислювати пристрій. Тому науковці мусять точно балансувати усі показники.

Як ми й сказали, MOXIE — це перевірка концепту, який наступними роками пропрацює менш ніж пів земного дня. За пару годин він поки що генерує 5-6 літрів кисню, а цього вистачить хіба для космічного пуделя. Втім, якщо MOXIE підтвердить свою боєздатність навіть на таких потужностях, у проєкт вкладатимуться серйозніше: вмонтують в 100 раз більші електролізні батареї й новий компресор. Така версія забезпечуватиме майже 2000 літрів кисню щогодини та пропрацює понад рік.

Посилення конструкції зможе підтримувати невеличку колонію на Марсі, але виникає ще чимало питань, які можуть стати людям на заваді. Наприклад, підземні хробаки з Арракісу чи примхливий марсіанський клімат та погода.

Читайте також, звідки на Марсі береться метан.

Коменти
Це

Це цікаво