Марсоход Perseverance извлек кислород из атмосферы Красной планеты
Шестиколесный робот-марсоход Perseverance извлек из атмосферы планеты кислород. Это произошло 20 апреля, на 60-й день пребывания робота на Марсе, сообщает NASA.
Впервые использованная технология под названием «Эксперимент по использованию ресурсов кислорода на Марсе» (MOXIE) может проложить путь к хранению кислорода на планете и использовании его для дыхания астронавтов на поверхности планеты и в качестве топлива для ракет в полетах с нее.
«Это критически важный первый шаг в преобразовании углекислого газа в кислород на Марсе», — сказал Джим Рейтер, заместитель администратора управления космических технологий (STMD) NASA. По его словам, кислород важен не только для дыхания, но и как компонент ракетного топлива. «Будущие исследователи будут зависеть от производства топлива на Марсе, чтобы вернуться домой», — добавил Рейтер.
«Семь минут ужаса»: марсоход Perseverance совершил посадку на Красную планету
Кислород удалось получить благодаря экспериментальному инструменту MOXIE размером с тостер на борту марсохода. После двухчасовой подготовки прибор сумел вырабатывать кислород со скоростью 6 граммов в час. После часа работы он выработал 5,4 грамма, этого достаточно для жизнеобеспечения астронавта в течение десяти минут.
По словам главного исследователя MOXIE Майкла Хехта из обсерватории Массачусетского технологического института, астронавтам на год пребывания на Марсе потребуется одна метрическая тонна кислорода, а для взлета ракеты с четырьмя астронавтами на борту с поверхности Марса потребуется 25 тонн кислорода и 7 тонн ракетного топлива. Транспортировка 25 тонн кислорода с Земли на Марс — дорогостоящая задача, а транспортировка однотонного кислородного конвертера, более крупного и мощного потомка MOXIE, который мог бы произвести эти 25 тонн, будет гораздо более экономичным решением.
Атмосфера Марса на 96% состоит из углекислого газа: прибор работает, отделяя атомы кислорода от молекул углекислого газа, которые состоят из одного атома углерода и двух атомов кислорода. В атмосферу Марса выбрасывается при этом окись углерода. Процесс преобразования требует высоких температур — 1470 градусов по Фаренгейту, или 800 градусов Цельсия. Блок MOXIE сделан из устойчивых к ним материалов. В их числе напечатанные на 3D-принтерах детали из никелевого сплава, которые нагревают и охлаждают газы, и легкий аэрогель, который помогает удерживать тепло. Тонкое золотое покрытие на внешней стороне прибора отражает инфракрасное тепло, удерживая его от излучения наружу и нанесения ущерба другим частям марсохода.
Вдохновляясь братьями Райт: NASA впервые запустило вертолет на Марсе
Расчетная скорость извлечения кислорода — до 10 граммов в час. Прибор будет извлекать кислород по крайней мере еще девять раз в течение марсианского года (почти два года на Земле). Циклы производства кислорода будут проходить в три этапа. На первом этапе проверят функции прибора, на втором — его будут запускать в различных атмосферных условиях — по времени суток и года. На третьем этапе будут опробованы новые режимы работы.
«Это не просто первый инструмент для производства кислорода в другом мире, — сказала директор по демонстрациям технологий в STMD Труди Кортес. — Это первая в своем роде технология, которая поможет будущим миссиям «жить за счет Земли». По ее словам, используя элементы окружающей среды другого мира прибор позволяет производить необходимые ресурсы в месте пребывания. «Этот процесс позволяет нам превращать эти обильные материалы в полезные вещи: топливо, пригодный для дыхания воздух или в сочетании с водородом — воду», — отметила она.
NASA отправило к Марсу самый большой марсоход
Миссия Perseverance, который высадился на Марсе 18 февраля,— это астробиология, в том числе поиск признаков древней микробной жизни. Марсоход будет исследовать геологию планеты и климат прошлого, проложит путь для исследования планеты человеком и станет первой миссией по сбору и хранению марсианских пород и реголита (битого камня и пыли). Последующие миссии NASA в сотрудничестве с Европейским космическим агентством отправят космические аппараты на Марс, чтобы забрать эти образцы с поверхности планеты и вернуть их на Землю для углубленного анализа.
Фото: NASA/JPL-Caltech