A Perseverance fedélzetén lévő MOXIE nevű műszer 16 alkalommal állított elő oxigént a Vörös Bolygón.
2021. április 20-án, a Perseverance küldetésének 60. marsi napján (sol) első alkalommal sikerült szén-dioxidból oxigént előállítani a Marson a MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) nevű műszer segítségével.
A kísérletek sokkal sikeresebbnek bizonyultak, mint amire a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) dolgozói számítottak, ezért úgy döntöttek, befejezik a vele való munkát.
Az autó akkumulátor méretű berendezés 2 és fél évig tartó működése során 16 alkalommal állított elő oxigént, összesen 122 grammot, körülbelül annyit, amennyit egy kis méretű kutya 10 óra alatt lélegzik be.
A MOXIE a leghatékonyabb üzemmódban óránként 12 gramm oxigént volt képes előállítani – kétszer annyit, mint amennyit a NASA eredetileg tervezett a műszerrel. Mindezt 98%-os vagy jobb tisztaság mellett. A 16., utolsó alkalommal, 2023. augusztus 7-én a műszer 9,8 gramm oxigént termelt.
Ezzel sikerült bebizonyítani, hogy a jövőben a Vörös Bolygón tartózkodó űrhajósok számára életképes technológia a légzéshez szükséges, valamint a rakéták hajtóműveinek oxidálószereként funkcionáló folyékony oxigén előállítása. Szén-dioxidból pedig van bőven, a Mars légkörének 95%-át alkotja ez a gáz.
Működési elv
A MOXIE molekuláris oxigént állít elő egy elektrokémiai folyamat révén, amelynek során a Mars vékony légköréből kinyert szén-dioxid minden egyes molekulájából leválaszt egy oxigénatomot.
Első lépésként a berendezés szén-dioxidot gyűjt be egy szűrőn keresztül a légkörből, majd kb. 1 atmoszféra nyomás alá helyezi azt. Ezt követően a SOXE (Solid OXide Electroliyzer) nevű eszköz 800°C-os hőmérsékleten, egy kifinomult izolációs rendszerben az egyes gázmolekulákat elektrokémiai úton oxigén és szén-monoxid molekulákra bontja. Ahogy ezek a gázok átáramlanak a rendszeren, elemzik őket, hogy ellenőrizzék a termelt oxigén tisztaságát és mennyiségét, majd visszajuttatják ezeket a légkörbe.
Jövőbe mutató kísérlet
A MOXIE a legelső olyan technológia demonstrációjaként szolgált, amelyet az emberek a Vörös Bolygón való túléléshez és a bolygó elhagyásához használhatnának. Egy oxigéntermelő rendszer többféle módon is segítheti a jövőbeli küldetéseket, de a legfontosabb ezek közül a rakéták hajtóműveinek működéséhez használt oxidálószer helyben történő előállítása lenne, amelyre ipari mennyiség szükség szükséges. A jövő űrhajósai pedig ahelyett, hogy nagy mennyiségű oxigént vinnének magukkal a Marsra, a bolygó erőforrásait kihasználva élhetnék túl a zord viszonyokat. Ez a koncepció – amelyet in-situ erőforrás-hasznosításnak (ISRU) neveznek – a kutatás egyre növekvő területévé vált.
A tudósok sok tapasztalatot szereztek a MOXIE működéséről, és a jövőben egy olyan teljes körű rendszer létrehozása lenne a cél, amely magában foglal egy olyan oxigéngenerátort, mint a MOXIE, valamint egy olyan berendezést, ami az oxigént cseppfolyósítja és tárolja.
