انتهت أول تجربة لإنتاج الأكسجين على كوكب آخر على كوكب المريخ بعد تجاوز الأهداف الأولية لوكالة ناسا وإظهار قدرات يمكن أن تساعد رواد الفضاء في المستقبل على استكشاف الكوكب الأحمر.
يوجد جهاز بحجم الميكروويف يسمى MOXIE، أو تجربة استخدام موارد أكسجين المريخ في الموقع، على متن مركبة المثابرة.
بدأت التجربة منذ أكثر من عامين، بعد أشهر قليلة من هبوط المركبة على المريخ. ومنذ ذلك الحين، أنتج موكسي 122 جرامًا من الأكسجين، وهو ما يعادل ما يتنفسه كلب صغير خلال 10 ساعات، وفقًا لوكالة ناسا . تعمل الأداة عن طريق تحويل بعض ثاني أكسيد الكربون الموجود بكثرة في المريخ إلى أكسجين
أنتج MOXIE 12 جرامًا من الأكسجين في الساعة بنقاء 98% أو أفضل، وهو ضعف ما حددته وكالة ناسا للأداة. في 7 أغسطس، تم تشغيل MOXIE للمرة السادسة عشرة والأخيرة، بعد أن أكمل جميع متطلباته.
وقالت ترودي كورتيس، مديرة عروض التكنولوجيا في مديرية مهام تكنولوجيا الفضاء في مقر ناسا، في بيان: “نحن فخورون بدعمنا لتكنولوجيا متقدمة مثل MOXIE التي يمكن أن تحول الموارد المحلية إلى منتجات مفيدة لمهام الاستكشاف المستقبلية”. “من خلال إثبات هذه التكنولوجيا في ظروف العالم الحقيقي، فقد اقتربنا خطوة واحدة من المستقبل الذي يعيش فيه رواد الفضاء خارج الأرض على الكوكب الأحمر.”
يتكون الغلاف الجوي المريخي الرقيق من 96% من ثاني أكسيد الكربون، وهو ما لا يساعد كثيرًا البشر الذين يتنفسون الأكسجين. يعمل MOXIE عن طريق تقسيم جزيئات ثاني أكسيد الكربون، والتي تشمل ذرة كربون واحدة وذرتين أكسجين. فهو يفصل جزيئات الأكسجين ويطلق أول أكسيد الكربون كمنتج نفايات. أثناء تحرك الغازات عبر الجهاز، يقوم نظامه بتحليل نقاء الأكسجين وكميته.
تم استخدام مواد تتحمل الحرارة، مثل طلاء الذهب والإيروجيل، لصنع الأداة لأن عملية التحويل هذه تتطلب درجات حرارة تصل إلى 1470 درجة فهرنهايت (798 درجة مئوية). تمنع هذه المواد الحرارة من الانتشار وإتلاف أي جانب من جوانب المركبة.
تم إنزال MOXIE (تجربة استخدام موارد الأكسجين في المريخ) في هيكل مركبة ناسا بيرسيفيرانس في عام 2019. خلال المهمة، استخرجت MOXIE الأكسجين من الغلاف الجوي للمريخ 16 مرة، لاختبار طريقة يمكن لرواد الفضاء المستقبليين من خلالها صنع الوقود الدافع للصواريخ الذي من شأنه إطلاقهم. العودة إلى الأرض.
غير إن الشيء الذي يمكنه تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين بكفاءة يمكن أن يساعد بأكثر من طريقة. يمكن للإصدارات الأكبر والأفضل من شيء مثل MOXIE في المستقبل أن تزود أنظمة دعم الحياة بالهواء القابل للتنفس وتحويل وتخزين الأكسجين اللازم لوقود الصواريخ المستخدم في الإطلاق في رحلة العودة إلى الأرض.
وقال بام ميلروي، نائب مدير ناسا في بيان: “يُظهر أداء MOXIE المثير للإعجاب أنه من الممكن استخراج الأكسجين من الغلاف الجوي للمريخ الأكسجين الذي يمكن أن يساعد في توفير الهواء القابل للتنفس أو الوقود الدافع الصاروخي لرواد الفضاء المستقبليين”وتابع: “إن تطوير التقنيات التي تتيح لنا استخدام الموارد على القمر والمريخ أمر بالغ الأهمية لبناء وجود قمري طويل الأمد، وإنشاء اقتصاد قمري قوي، والسماح لنا بدعم حملة استكشاف بشرية أولية إلى المريخ.”
هذا وسيكون نقل آلاف الأرطال من وقود الصواريخ والأكسجين في الرحلة الأولى من الأرض إلى المريخ أمرًا صعبًا ومكلفًا للغاية وسيعني مساحة أقل على المركبة الفضائية للضروريات الأخرى ويمكن للتكنولوجيا مثل MOXIE أن تساعد رواد الفضاء على العيش خارج الأرض والاستفادة من الموارد الموجودة في المناطق المحيطة بهم.
يمكن الآن استخدام الدروس المستفادة من تجربة MOXIE الصغيرة لإنشاء نظام واسع النطاق يتضمن مولد أكسجين يمكنه أيضًا تسييل الأكسجين وتخزينه.
لكن الخطوة الرئيسية التالية في هذه العملية هي اختبار تقنيات أخرى على المريخ يمكنها إجراء المزيد من الاستكشاف، مثل الأدوات ومواد السكن.
وقال مايكل هيشت، الباحث الرئيسي في MOXIE في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، في بيان: “علينا أن نتخذ قرارات بشأن الأشياء التي يجب التحقق من صحتها على المريخ” وتابع:“أعتقد أن هناك العديد من التقنيات في تلك القائمة؛ أنا سعيد جدًا لأن MOXIE كان الأول.
