הכירו את MOXIE של נאס”א, קופסה שיוצרת חמצן על מאדים

תגובה

אם בני אדם רוצים לחקור את מאדים בעתיד, הם יצטרכו ליצור חמצן. עכשיו, מכשיר קטן בגודל של טוסטר נמצא על הפלנטה שעושה בדיוק את זה.

במחקר שפורסם השבוע בכתב העת Science Advances, חוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ’וסטס הראו כי ניסוי ניצול משאבי החמצן במקום במאדים – הידוע בשם MOXIE – יכול לייצר חמצן מפחמן דו חמצני, הנמצא בשפע באטמוספרה של מאדים.

הניסוי, חלק ממשימת רובר ההתמדה של נאס”א שנחתה על מאדים בפברואר 2021, הוא הפעם הראשונה שבה משאבים מכוכב אחר הופכים למשהו שימושי למשימות אנושיות, אמרו חוקרים. הקופסה הקטנה, שנוצרה על ידי מעבדת ההנעה הסילון של נאס”א ו-MIT, מייצרת מספיק חמצן כדי להתאים לתפוקה של עץ קטן על פני כדור הארץ, ויכולה לעשות זאת במהלך היום והלילה במהלך מספר עונות מאדים.

“זה מה שחוקרים עשו מאז ומעולם”, אמר ג’פרי הופמן, אסטרונאוט לשעבר של נאס”א שהוא סגן החוקר הראשי של משימת MOXIE ופרופסור להנדסת אווירונאוטיקה וחלל ב-MIT. “גלה אילו משאבים זמינים לאן אתה הולך וגלה כיצד להשתמש בהם.”

ארטמיס אני משיק משופשף מכיוון שבעיית מנוע מתנגדת לתיקון מהיר

סוכנויות חלל, מדענים ויזמים קוראים לבני אדם לחקור את מאדים. משימת ארטמיס של נאס”א המצופה, והבעייתית, לירח נחשבת אבן דרך לחקר מאדים בעשור הקרוב לערך. סין מקווה לשים בני אדם על פני כדור הארץ עד 2033. אילון מאסק, האדם העשיר בעולם ומנכ”ל SpaceX, רמז לעשות זאת על ידי 2029.

אבל העלאת בני אדם למאדים דורשת כמה דברים מסובכים לקרות, אמר הופמן. אסטרונאוטים צריכים לסבול רמות גבוהות של קרינה קוסמית במהלך המסע הארוך לכוכב הלכת. הנסיעה אל ומאדים יכולה לקחת יותר מ-8 חודשים, כך שחייבים להיות מספיק מזון ותרופות לנוסעי חלל.

אולי הדבר החשוב ביותר הוא אספקה ​​אמינה של חמצן, אמר הופמן. אסטרונאוטים זקוקים לו כדי לנשום בכל בית גידול זמני שהם מקימים על מאדים, כמו גם בטנקים של חליפות חלל כשהם יוצאים לחקור את כדור הארץ. זה גם חומר הנעה חיוני לדלק את הרקטה שהם יצטרכו לחזור ממאדים לכדור הארץ.

סוכנויות חלל יכולות לשלוח מספיק חמצן למאדים כדי שאסטרונאוטים יוכלו לנשום ולעשות את הנסיעה חזרה הביתה, אמר הופמן, אבל לעשות זאת יהיה יקר מאוד, שכן זה ידרוש שיגורי רקטות מרובים. הכנת החמצן על מאדים מהפחמן הדו חמצני באטמוספירה שלו תהיה זולה יותר, אמר. האטמוספירה של מאדים היא בערך 96 אחוז פחמן דו חמצני.

כדי לבחון את יכולתם להמיר פחמן דו חמצני לחמצן, נאס”א הביאה קופסה קטנה ומוזהבת למשימת ההתמדה שלה בשנה שעברה. מאז אפריל 2021, MOXIE ביצעה מספר בדיקות שבהן היא ייצרה חמצן בזמנים שונים של יום המאדים ובתנאים עונתיים שונים. במהלך כל ניסוי, הקופסה יצרה בערך 6 גרם חמצן לשעה, שווה לתפוקה של עץ צנוע על פני כדור הארץ. (בבדיקה האחרונה שלה, שתפורסם במאמר עתידי, הופמן אמר שתפוקת המכונה גדלה ל-10 גרם לשעה).

אם יש שליטה בטכנולוגיה, המדענים יצטרכו להגדיל במידה ניכרת את גודל המכונה ולהבטיח שהיא תוכל לפעול ברציפות. כדי לקיים משימה אנושית למאדים ולהחזיר אנשים, אמר הופמן, יהיה צורך ליצור לפחות 4.5 עד 6.5 פאונד של חמצן בשעה במהלך משימה רב שנתית. “זה ידרוש הגדלה של דברים בכמה מאות פעמים”, אמר.

רובר מאדים של נאס”א, Perseverance, שואף לנחיתה חריפה כדי לחפש חיים עתיקים

המכונה יכולה לפעול ברוב חלקי ימי המאדים, למעט מספר פעמים ספציפיות.

“הדבר היחיד שלא הוכחנו הוא ריצה עם שחר או בין ערביים, כשהטמפרטורה [on Mars] משתנה באופן מהותי”, אמר מייקל הכט, החוקר הראשי של משימת MOXIE במצפה Haystack של MIT. “יש לנו אס בשרוול שיאפשר לנו לעשות את זה, וברגע שנבדוק את זה במעבדה, נוכל להגיע לאבן הדרך האחרונה כדי להראות שאנחנו באמת יכולים לרוץ בכל עת.”

מהנדסים מתכננים לדחוף את מכשיר ה-MOXIE לגבולותיו, להגדיל את כושר ייצור החמצן שלו ולהבטיח שהוא פועל במהלך האביב של מאדים, כאשר האטמוספירה של כוכב הלכת צפופה ורמות הפחמן הדו-חמצני גבוהות. “אנחנו נציב הכל גבוה ככל שנעז, וניתן לזה לרוץ כל עוד אנחנו יכולים”, אמר הכט.

נאס”א קובעת את יום שבת לניסיון השיגור הבא של ארטמיס

מהנדסים יפקחו על המכונה לבלאי ויראו אם היא יכולה לעמוד בלחץ מספיק כדי להציע שניתן להמיר אותה למערכת בקנה מידה מלא שיכולה לפעול ברציפות במשך אלפי שעות. אם כן, ההשפעות עשויות להיות משמעותיות.

“כדי לתמוך במשימה אנושית למאדים, עלינו להביא הרבה דברים מכדור הארץ”, אמר הופמן. “אבל חמצן ישן ומטומטם? אם אתה יכול להגיע לשם, לך על זה – אתה הרבה לפני המשחק”.

Leave a Comment