Даже в условиях безжизненной марсианской пустыни производство кислорода оказалось возможным. Ученые уже доказали это на практике, хотя пока речь идет не о промышленных масштабах, а лишь о небольших экспериментальных объемах, пишет Space Daily.

В 2021 году устройство MOXIE, созданное в Массачусетском технологическом институте, за один час произвело 5,4 грамма кислорода. Этого количества хватило бы одному астронавту примерно на десять минут дыхания.

Прибор периодически включали до 2023 года. Всего за 16 запусков он выработал 122 грамма кислорода — столько, сколько небольшой собаке хватило бы примерно на десять часов.

MOXIE изначально не рассматривали как систему жизнеобеспечения для людей. Это был экспериментальный прототип будущей более крупной установки, которую еще предстоит создать. Главная цель заключалась в том, чтобы проверить, сможет ли подобная технология надежно работать в марсианских условиях. Эксперимент признали успешным.

Устройство доставил на Красную планету марсоход NASA Perseverance, совершивший посадку 18 февраля 2021 года. Размер MOXIE составлял примерно 24 на 24 на 31 сантиметр, а его масса на Земле — около 15 килограммов.

Разработка прибора была связана с идеей использования ресурсов, уже имеющихся на Марсе. В будущем это может позволить космическим миссиям производить часть необходимых материалов на месте, вместо того чтобы доставлять их с Земли.

Атмосфера Марса примерно на 95% состоит из углекислого газа, в составе которого есть кислород. На Земле химические методы разделения этих веществ хорошо известны, однако до миссии MOXIE никто не демонстрировал, что такой процесс может надежно работать непосредственно на поверхности Марса — при местном давлении, температуре, пыли и сезонных перепадах.

MOXIE производил кислород днем и ночью, а также в разные марсианские сезоны.

Принцип работы устройства заключался в том, что оно пропускало марсианский воздух через пылевой фильтр, затем сжимало его спиральным насосом и нагревало примерно до 800 градусов Цельсия. После этого газ проходил через керамическую ячейку с электролитом, где электрический ток расщеплял молекулы углекислого газа на монооксид углерода и ионы кислорода.

Затем ионы превращались в молекулярный кислород. После измерений полученный кислород выпускали обратно в марсианскую атмосферу.

Подобная технология давно применяется на Земле, однако MOXIE впервые доказал, что ее можно сделать достаточно компактной, надежной и энергоэффективной для работы на другой планете.

Прибор функционировал от энергии небольшого марсохода и выдержал холод, пыль и резкие перепады температур в течение марсианского года.

Несмотря на успех эксперимента, полноценной крупной установки для производства кислорода на Марсе пока не существует. Также пока неясно, когда именно такая система может понадобиться будущим миссиям.

Тем не менее MOXIE стал историческим достижением: впервые устройство на другой планете произвело полезный материал из местных ресурсов, а не использовало то, что было доставлено с Земли.