Благодаря эксперименту на борту американского марсохода Perseverance впервые стало возможным фактически производить кислород из воздуха на Марсе — пусть даже всего 50 граммов в течение года.
Эксперимент является важным шагом для будущих пилотируемых миссий к нашей соседней планете, пишут исследователи, участвующие в журнале Science Advances.
«Moxie — это первый шаг к системе, во много сотен раз превышающей возможности человека по исследованию Марса», — заявили Джеффри Хоффман и его коллеги из Массачусетского технологического института в США.
Аббревиатура «Мокси» расшифровывается как «Mars Oxygene In Situ Utilization Experiment»: эксперимент по использованию кислорода, доступного на Марсе. Эксперимент проводится на марсоходе Perseverance, который приземлился на Марсе 18 февраля 2021 года в рамках миссии NASA Mars 2020.
Атмосферное давление на красной планете составляет всего лишь одну сотую от земного. Кроме того, этот воздух состоит в основном из углекислого газа (CO₂). Поэтому астронавты должны взять с собой достаточное количество кислорода, чтобы дышать во время путешествия на Марс.
Более того, кислород также является важным компонентом ракетного топлива, без которого возвращение на Землю было бы невозможно. Поскольку транспортировка большого количества кислорода на Марс была бы дорогой и за счет других полезных нагрузок, таких как припасы и научное оборудование, идея производства кислорода на самом Марсе, т.е. «на месте», кажется разумной.
Молекулы углекислого газа состоят из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Если эти молекулы расщепить, можно получить кислород. Это именно то, что было впервые достигнуто на Марсе с помощью эксперимента «Мокси». Для этого разреженный марсианский воздух сначала проходит через чрезвычайно тонкий фильтр, удаляющий вездесущую пыль. Затем «Мокси» сжимает CO₂ с помощью насоса, а затем нагревает его до 800 градусов.
На последнем этапе углекислый газ поступает в электролизер, в котором молекулы расщепляются с помощью катализатора и электрического напряжения на молекулы монооксида углерода, содержащие только один атом кислорода и отдельные атомы кислорода.
