รายการ “ที่หนึ่ง” ที่เพิ่มขึ้นสำหรับ Perseverance ซึ่งเป็นหุ่นยนต์หกล้อใหม่ล่าสุดของ NASA บนพื้นผิวดาวอังคารตอนนี้รวมถึงการแปลงชั้นบรรยากาศบาง ๆ ที่อุดมด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ของ Red Planet ให้เป็นออกซิเจน
เครื่องมือทดลองขนาดเครื่องปิ้งขนมปังบนเรือ Perseverance ที่เรียกว่า Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) ทำงานสำเร็จเมื่อวันอังคาร
ในขณะที่การสาธิตเทคโนโลยีเพิ่งเริ่มต้น
แต่ก็สามารถปูทางให้นิยายวิทยาศาสตร์กลายเป็นข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ได้ โดยแยกและกักเก็บออกซิเจนไว้บนดาวอังคารเพื่อช่วยจรวดพลังงานที่สามารถยกนักบินอวกาศออกจากพื้นผิวโลกได้ อุปกรณ์ดังกล่าวในวันหนึ่งอาจให้อากาศที่หายใจได้สำหรับนักบินอวกาศด้วย
“นี่เป็นก้าวแรกที่สำคัญในการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นออกซิเจนบนดาวอังคาร” จิม รอยเตอร์ แห่งนาซ่า กล่าวในแถลงการณ์ “MOXIE มีงานอีกมากที่ต้องทำ แต่ผลลัพธ์จากการสาธิตเทคโนโลยีนี้เต็มไปด้วยสัญญาเมื่อเราก้าวไปสู่เป้าหมายที่วันหนึ่งจะได้เห็นมนุษย์บนดาวอังคาร
ออกซิเจนไม่ได้เป็นเพียงสิ่งที่เราหายใจ
สารขับเคลื่อนจรวดขึ้นอยู่กับออกซิเจน และนักสำรวจในอนาคตจะขึ้นอยู่กับการผลิตจรวดบนดาวอังคารเพื่อเดินทางกลับบ้าน”
ในการเผาเชื้อเพลิง จรวดจะต้องมีออกซิเจนมากขึ้นโดยน้ำหนัก การนำนักบินอวกาศสี่คนออกจากพื้นผิวดาวอังคารในภารกิจในอนาคตจะต้องใช้เชื้อเพลิงจรวดประมาณ 15,000 ปอนด์ (7 เมตริกตัน) และออกซิเจน 55,000 ปอนด์ (25 เมตริกตัน)
ในทางตรงกันข้าม
นักบินอวกาศที่อาศัยและทำงานบนดาวอังคารต้องการออกซิเจนในการหายใจน้อยกว่ามาก “นักบินอวกาศที่ใช้เวลาหนึ่งปีบนพื้นผิวอาจจะใช้หนึ่งเมตริกตันระหว่างพวกเขา” Hecht กล่าว
การลากออกซิเจน 25 เมตริกตันจากโลกไปยังดาวอังคารจะเป็นงานที่ยากลำบาก การขนส่งตัวแปลงออกซิเจนขนาด 1 ตัน ซึ่งเป็นลูกหลานของ MOXIE ที่ใหญ่กว่าและทรงพลังกว่าซึ่งสามารถผลิต 25 ตันเหล่านั้นได้ จะประหยัดและใช้งานได้จริงมากกว่ามาก
บรรยากาศของดาวอังคารมีคาร์บอนไดออกไซด์
96% MOXIE ทำงานโดยแยกอะตอมออกซิเจนออกจากโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนหนึ่งอะตอมและอะตอมของออกซิเจนสองอะตอม ของเสีย คาร์บอนมอนอกไซด์ ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร
มากกว่า: ความลึกลับของอนุภาคลึกซึ้งยิ่งขึ้นในฐานะหลักฐานใหม่ที่ ‘แข็งแกร่ง’ เป็นคำแนะนำที่พลัง ‘ที่ 5’ ในธรรมชาติ
กระบวนการแปลงต้อง
ใช้ความร้อนระดับสูงเพื่อให้มีอุณหภูมิประมาณ 1,470 องศาฟาเรนไฮต์ (800 องศาเซลเซียส) เพื่อรองรับสิ่งนี้ หน่วย MOXIE ทำจากวัสดุทนความร้อน ซึ่งรวมถึงชิ้นส่วนโลหะผสมนิกเกิลที่พิมพ์ 3 มิติ ซึ่งให้ความร้อนและทำให้ก๊าซที่ไหลผ่านเย็นลง และ airgel น้ำหนักเบาที่ช่วยกักเก็บความร้อน การเคลือบสีทองบาง ๆ ที่ด้านนอกของ MOXIE จะสะท้อนความร้อนอินฟราเรด ทำให้ไม่แผ่รังสีออกไปด้านนอก และอาจทำลายส่วนอื่นๆ ของความเพียร
ในการปฏิบัติการครั้งแรกนี้
การผลิตออกซิเจนของ MOXIE ค่อนข้างน้อย—ประมาณ 5 กรัม เทียบเท่ากับออกซิเจนที่ระบายอากาศได้ประมาณ 10 นาทีสำหรับนักบินอวกาศ MOXIE ออกแบบมาเพื่อสร้างออกซิเจนได้มากถึง 10 กรัมต่อชั่วโมง
การสาธิตเทคโนโลยีนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องมือนี้จะรอดพ้นจากการปล่อยจากโลก ซึ่งเป็นการเดินทางเกือบเจ็ดเดือนในห้วงอวกาศ คาดว่า MOXIE จะดึงออกซิเจนออกมาอย่างน้อยเก้า
ครั้งในช่วงปีดาวอังคาร (เกือบสองปีบนโลก)
“MOXIE ไม่ได้เป็นเพียงเครื่องมือแรกในการผลิตออกซิเจนในอีกโลกหนึ่ง” Trudy Kortes จาก NASA กล่าว เป็นเทคโนโลยีประเภทแรกที่จะช่วยให้ภารกิจในอนาคต “ใช้ชีวิตบนผืนดิน” โดยใช้องค์ประกอบของสภาพแวดล้อมของโลกอื่น หรือที่เรียกว่า การใช้ทรัพยากรในแหล่งกำเนิด
