.
MOXIEPerseverance gezici aracındaki cihaz, üç yıl çalıştıktan sonra çalışmalarını tamamlıyor. 16 deney gerçekleştirdi sitede ve kızıl gezegende solunabilir oksijen elde etmeyi başardı. Toplamda MOXI reaktörü, minyatürleştirilmesi göz önüne alındığında ancak 122 gram oksijen üretti; bu da yaklaşık olarak küçük bir köpeğin 10 saatte soluduğu miktara denk geliyor. Şimdi MOXI kapatıldı, ancak başarısı uzay araştırmalarının ve Mars’a ilk insanlı seferlerin önünü açan bir kilometre taşıdır.
Mars’ı kolonileştirmek için yeni araçlar
MOXIE Bu, MIT tarafından geliştirilen, büyük ölçekte oksijen üretimine yönelik bir reaktör olan öncü bir deneydir ve diğer gezegenlere veya uydulara ulaşan insan ekiplerinin kaynak elde edebilmesi için tasarlanan gelecekteki tekniklerin bir parçası olacaktır. sitede. Mesela nefes almak için oksijen ama sadece bu değil.
Yeni enstrümantal teknikler Anglo-Sakson kısaltması ISRU’ya dahil edilebilir (Yerinde Kaynak Kullanımı). Bunların gelişimi ISRU teknikleriÖzellikle Mars’ın keşfi için, önümüzdeki yıllarda ağırlığını önemli ölçüde artıracak ve o kadar alakalı ki CSIC’deki araştırma projelerimizin mevcut hedeflerinden biri.
ISRU tekniklerinden ne bekleniyor?
Ay ve Mars gibi ziyaret etmeyi planladığımız çeşitli gezegen cisimlerinde, Dünya’ya dönmeye gerek kalmadan keşiflere olanak sağlamak için gerekli kaynakları çıkarabileceğimiz mineraller bulunmaktadır. Oksijene ek olarak üretilecek en önemli ürünlerden bazıları su ve metanın yanı sıra inşaat ve radyasyon koruyucu malzemelerdir.
Bazı kimyasal elementlerin minerallerden çıkarılması her zaman önemsiz değildir. Faz değişiklikleri oluşturmayı ve aynı zamanda zararlı ürünler üretebilecek süreçler yoluyla kimyasal reaksiyonların gerçekleştirilmesini gerektirir.
Konu solunacak hava gibi hayati kaynaklar olduğunda, bunları Mars’ta atmosferden üretebilmek, milyonlarca kilometre uzakta bulunan Dünya’dan bağımsız olacak uzay kaşifleri için riskleri azaltıyor. Bu tip reaktörlerde arıza olması durumunda felaketin önlenmesini sağlayacak tekrarlayan sistemlere sahip olmak gerekli olacaktır.
Nefes alabilen oksijenin zorluğu
Gelecekteki uzay araştırmalarının karşı karşıya kalacağı temel zorluklardan biri verimli oksijen üretimi ve karbondioksitin geri dönüştürülmesidir. Bu önemli ve çok yönlü bir konudur. Boyutunu anlamak için oksijen, astronotların nefes alması için olduğu kadar roket yakıtının yakılması için de gereklidir. Ek olarak oksijen, gelecekteki Mars üsleriyle ilişkili ekosistemin sürdürülmesi için gerekli oksidasyon işlemlerine de olanak tanıyacaktır.
Mars örneğinde, soluduğumuz gazı üretmek diğer dünyalara göre daha basit çünkü Mars’ın %96 oranında karbondioksitten oluşan kendi atmosferi var.
Mars atmosferinden oksijen çıkarın
Atmosferde oksijenin bulunması, karbondioksite bağlı olsa bile bir avantajdır, çünkü bunu elde etmek için Ay’da olduğu gibi katı minerallerin ısıtılması, hatta eritilmesi gerekmez. Açıkçası, kullanılan cihazların yeterli miktarda oksijen elde etmek için gerçekten verimli olması gerekir.
Örneğin roket yakıtı olarak kullanımından bahsedecek olursak ve Mars yüzeyinden dört astronot almak istiyorsak, her 7 ton roket yakıtı için yaklaşık 25 ton oksijene ihtiyacımız var.
Bir astronotun ihtiyaçlarını düşünürsek, Mars yüzeyini keşfetmek için bir yıl harcamak için yaklaşık bir metrik ton oksijene ihtiyaç vardır. Bir avantaj olarak, bu durumda reaktör, görev sırasında insan solunumu tarafından üretilen karbondioksiti yeniden kullanabilir, geri dönüştürebilir ve tekrar mükemmel şekilde solunabilir oksijene dönüştürebilir.
MOXIE bunu nasıl başardı?
MOXIE, Perseverance gezicisinde seyahat eden, yaklaşık 24 x 24 x 31 cm³ ölçülerinde basit bir altın kutuya küçültülmüş bir alettir. Bu üç yıllık operasyonda MOXI, Mars atmosferinde bol miktarda bulunan karbondioksiti mükemmel şekilde solunabilen moleküler oksijene dönüştürmek için elektrolize dayalı sisteminin verimliliğini gösterdi.
NASA/JPL-Caltech
MOXIE özünde karbondioksiti topluyor, sıkıştırıyor ve kirletici maddeleri ortadan kaldırmak için filtreliyor. Daha sonra oksijeni karbon monoksitten (CO) ayırarak ısıtır. Son olarak, üretilen oksijen, iyonize oksijen atomlarının kaynaşmasına neden olan ve astronotların sonunda soluyacağı moleküler oksijenin ortaya çıkmasına neden olan sıcak ve yüklü bir seramik bileşen tarafından daha da izole edilir.
Bu döngüde üretilen karbon monoksit Mars atmosferine atılır ve nötr doğası göz önüne alındığında Mars ortamı için reaktif değildir.
O gezici MOXIE’yi taşıyan azim üç yıldır Kızıl Gezegenin yüzeyinde geziniyor, kaya örnekleri topluyor ve çeşitli deneyler gerçekleştiriyor. Bu deneylerden bazıları, Mars’ın gelecekteki insanlı keşfi açısından, tarihte ilk kez evden 54,6 milyon kilometre uzakta bir dünyada solunabilir oksijen üretilmesi kadar önemlidir.
NASA/JPL-Caltech/MSSS
.
