astronotlar üzerinde uzay istasyonu Uzak görünebilir, ancak Dünya'dan sadece 248 mil uzaktalar: New York City'den Washington DC'ye olan mesafeden biraz daha fazla. İhtiyaç duydukları her şey nispeten kısa sürede teslim edilebilir. Mars'ı ziyaret eden astronotların erişimi o kadar kolay olmayacak. Kızıl gezegenin Dünya'dan ortalama uzaklığı 140 milyon mildir.
Tedarik görevlerini planlayabiliriz, ancak her şey yolculuk için birlikte pahalı ve kullanışsız olurdu. Mark Watney gibi The Mars, kaşifler yapmak zorunda kalacak karadan yaşamak çok.
Astronotların temelleri nasıl üretebileceğine dair pek çok öneri vardı, ancak yakın zamana kadar hiçbir teknoloji sahada test edilmedi. Şimdi, adı verilen bir makine sayesinde MOXİENASA'nın Perseverance gezgininde saklanan Mars'tan, insanların Mars'ta oksijen üretebileceğini kesin olarak söyleyebiliriz.
İçinde bu hafta yayınlanan makale Bilim Gelişmeler, araştırmacılar, 2021 boyunca yedi saatlik deneysel çalışmaların MOXIE'nin karbondioksiti güvenilir bir şekilde küçük bir ağaç değerinde oksijene dönüştürebildiğini gösterdiğini söyledi. Gece ve gündüz, kış ve yaz aylarında çeşitli sıcaklık ve basınçları kapsayan testlerde, cesur makine sürekli olarak Mars atmosferinde nefes aldı ve saatte en az altı gram oksijen soludu.
MOXIE sihrini havayı emerek, tozu filtreleyerek ve gazları sıkıştırarak ve 800 santigrat dereceye kadar ısıtarak gerçekleştirir. Isıtılmış hava, karbon dioksiti parçalayan katı bir oksit elektroliz cihazından akar. Mars atmosferinin yüzde 96'sı- oksijen ve karbon monoksite dönüştürülür. Makine daha sonra oksijeni ayırır ve diğer gazların yanı sıra karbon monoksiti egzoz olarak dışarı atar.
MIT Departmanında uygulama profesörü olan MOXIE baş araştırmacı yardımcısı Jeffrey Hoffman, “Bu, başka bir gezegensel cismin yüzeyindeki kaynakları gerçekten kullanmanın ve onları kimyasal olarak bir insan görevi için faydalı olabilecek bir şeye dönüştürmenin ilk gösterimi” dedi. Havacılık ve Uzay Bilimleri, bir serbest bırakmada.
Bir Marslı 'Orman'
Gösteri sadece başlangıçtır. Gelecekteki bir sürüm, bir "küçük göğüs dondurucusu" büyüklüğünde birkaç yüz ağaca eşdeğer bir oranda oksijen üretecektir. 26 ay boyunca saatte yaklaşık üç kilo oksijen üreten makine, astronotların nefes almasını sağlamak ve eve giderken yakıt sağlamak için bir depolama tankını besleyebilir.
Oraya ulaşmak için, makinenin zorlu Mars ortamında durmaksızın çalışabileceğini kanıtlaması gerekecekti ve çok daha fazla güce ihtiyacı olacaktı.
"Güç, büyütülmüş MOXIE'de en fazla gelişmeyi görmeyi beklediğimiz alan." Doktor Michael HechtMIT'nin Haystack Gözlemevi'nde müdür yardımcısı ve MOXIE baş araştırmacısı, şunları söyledi: Tekillik Merkezi.
"Azimde, saatte yaklaşık 300 gram oksijen üretmek için 8 watt'a kadar kullanıyoruz; bu, CO10 molekülünü gerçekten ayırmak için gereken elektrokimyasal güç miktarına göre yüzde 2'dan çok daha fazlasını temsil etmiyor. Ayrıntılı çalışmalara dayanarak, tam ölçekli sistemin yüzde 90 gibi daha verimli olmasını bekliyoruz.”
Dr. Hecht, bu kazanımların bir kısmının daha büyük bir makinenin daha düşük basınçlarda çalışabilmesi ve sıkıştırmada enerji tasarrufu sağlaması nedeniyle olacağını söyledi. Ancak çoğunlukla ölçek ekonomileri sayesinde olacaktır - örneğin aynı elektroniklerle gram veya kilogram üretebilirsiniz.
Elbette yine de güvenilir bir güç kaynağı gerektirecek. Dr. Hecht'e göre, yaklaşık 10 kilovat kapasiteli (şu anda NASA tarafından geliştirilmekte olan) bir nükleer reaktör bu işi yapmalıdır.
Nükleere geçmenin faydası güvenilirlik ve uzun ömürlülüktür. NASA'nın güneş panelleriyle çalışan Opportunity Rover'ı, küresel bir toz fırtınasının güneşi engellemesiyle sonuyla karşılaştı. Perseverance'ın nükleer güç kaynağı ise kendi kendine yeten ve son 14 yıl olarak değerlendirildi.
Toz fırtınalarından bahsetmişken, havayı emerek geçimini sağlayan bir makine için, haftalar veya aylar süren küresel fırtınalar zorlu düşmanlar gibi görünebilir. Gerçekten de Dr. Hecht, evdeki hava filtrelerinin tıkanmasını bekleyeceğiniz gibi, Mars'ta da aynı şeyin olacağını söyledi.
"Toz filtrelemeyi kapsamlı bir şekilde inceledik ve doğanın bize karşı nazik olduğu durumlardan biri gibi görünüyor. Fırtınaların kendileri, sürekli toz alımı kadar sorun değil” dedi. "Ancak neyse ki toz, bu düşük basınçlarda hava akışını o kadar kolay takip etmiyor, bu yüzden neredeyse tamamı, havayı sisteme çekilirken köşelerden dönmeye zorlayan basit bölmelerle ortadan kaldırılabilir."
Bazı büyük sorular yanıtlanmış olsa da, ekip MOXIE'yi test etmeye devam etmeyi planlıyor. Mars sıcaklıkları daha çılgınca dalgalandığında, daha fazla oksijen üretmesi için ittiğinde ve aşınma ve yıpranmayı dikkatle izlediğinde, alacakaranlıkta ve şafakta çalıştıracaklar. Bu arada, elektroliz ünitesini yapan şirket olan Oxeon, Dünya'ya döndüğünde, çoktan inşa etti ve test etti. 100 kat daha büyük bir sistem.
Sonraki Durak Mars?
Bitmiş bir ürüne ne kadar sürede ihtiyacımız olacağı kesin değil. NASA, bu yıl aya ve sonunda Mars'a bir basamak taşı olan Artemis I'i fırlatmayı planlıyor. Bu arada, Çin kızıl gezegene bakıyor ve SpaceX, Mars roketini tamamlamak için atılıyor. Konma için hedef tarihler, bu on yılın sonundan 2030'lara kadar uzanıyor.
Şimdi ve o zaman arasında, birçok önemli zorluğu çözmemiz gerekecek. Ancak, bir eve dönüş yolculuğu için nasıl nefes alacak hava ve yakıt üretileceğini bulmak, kontrol edilmesi gereken büyük bir kutu. Hoffman, "Kaşiflerin çok eski zamanlardan beri yaptığı şey bu" söyledi The Washington Post. “Gideceğiniz yerde hangi kaynakların mevcut olduğunu ve bunları nasıl kullanacağınızı öğrenin.”
Resim Kredi: NASA
