Newsy

NASA chce wyprodukować tlen na Marsie. Pomoże to w eksploracji planety i powrocie astronautów na Ziemię [DEPESZA]

2020-11-27  |  06:00
Wszystkie newsy
MOXIE; źródło: NASA/JPL-Caltech

Już wkrótce na Marsie będzie można produkować tlen. Łazik Perseverance NASA wyposażony jest w urządzenie MOXIE, które może przekształcić marsjańskie powietrze w tlen. Cienka atmosfera Czerwonej Planety składa się w 95 proc. z dwutlenku węgla. Wysłanie czegokolwiek z powrotem w kosmos wymaga paliwa, a spalanie go wymaga tlenu. MOXIE wytwarza tylko około 6 gramów tlenu na godzinę – to o wiele za mało. Jeśli jednak system się sprawdzi, misje na Marsa i dalsza eksploracja kosmosu staną się o wiele prostsze.

– Kiedy wyślemy ludzi na Marsa, będziemy chcieli, aby bezpiecznie z niego wrócili  W tym celu potrzebują rakiety, aby unieść się z planety. Ciekły tlen do utleniania paliwa rakietowego to coś, co możemy wyprodukować na miejscu, nie musimy go zabierać ze sobą na pokładzie. Jednym z pomysłów jest to, by zabrać w podróż pusty zbiornik i napełnić go na Marsie – wskazuje Michael Hecht z Haystack Observatory na MIT, zastępca dyrektora projektu Event Horizon Telescope, a także główny badacz instrumentu Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE).

Kilka miesięcy temu łazik Perseverance wyruszył w jednokierunkową podróż na powierzchnię Marsa. Wśród wielu innych narzędzi statek zawiera eksperymentalny instrument, który może pomóc astronautom w przyszłości w podróżowaniu na planetę w obie strony.

Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, czyli MOXIE, jest wielkości mniej więcej akumulatora samochodowego, ale jego rola jest ogromna. Został zaprojektowany, aby poprzez elektrolizę przekształcić dwutlenek węgla w tlen. Cienka atmosfera Marsa składa się w 95–96 proc. z dwutlenku węgla. Wysłanie czegokolwiek z powrotem w kosmos wymaga paliwa, a jego spalanie – tlenu. NASA mogłaby wysłać ciekły tlen na Czerwoną Planetę, ale potrzebna ilość zajmuje zbyt dużo miejsca. Tu pomóc może MOXIE.

– Ludzie zazwyczaj pytają mnie, czy MOXIE jest rozwijany po to, by astronauci mieli czym oddychać na Marsie – twierdzi Michael Hecht. – Jednak to rakiety potrzebują setek razy więcej tlenu niż ludzie.

Atmosfera na Marsie jest 170 razy cieńsza niż na Ziemi. Powietrze jest bogate w dwutlenek węgla, a niskie ciśnienie oznacza, że ​​ilości otaczającego powietrza wpływające do reaktywnego rdzenia MOXIE nie wytwarzają dużo tlenu. Jednak sprężarka urządzenia wytwarza tlen jak drzewo – wdycha dwutlenek węgla i wydycha tlen. Zasysa go i poddaje elektrolizie pod ciśnieniem zbliżonym do ziemskiego. Tam chemiczny katalizator działający w temperaturze 800 stopni Celsjusza wyrywa atom tlenu z każdego wchodzącego CO2. Pary atomów tlenu łączą się i tworzą dwuatomowy tlen, który wydostaje się z tlenkiem węgla.

MOXIE jest niewielki, produkuje też niewielkie ilości tlenu, niewystarczające do wytworzenia paliwa. NASA obecnie testuje rozwiązanie, jeśli się sprawdzi, na Marsie mogłoby stanąć znacznie większe urządzenie, które pomoże w przyszłych misjach kosmicznych. Aby wystartować z Czerwonej Planety, astronauci potrzebują około 30–45 ton metrycznych paliwa, czyli mniej więcej tyle, ile waży prom kosmiczny. Przyszłe generatory tlenu, które obsługują misje ludzi na Marsie, musiałyby być ok. 100 razy większe niż MOXIE.

– MOXIE jest zaprojektowany do wytwarzania około 6 do 10 gramów tlenu na godzinę. To wystarczająca ilość do oddychania dla małego psa – wskazuje Asad Aboobaker, inżynier systemów MOXIE w Jet Propulsion Laboratory w Południowej Kalifornii. – Pełnowymiarowy, docelowy system przystosowany do produkcji paliwa, które wystarczy na powrót astronautów z Marsa, wymagałby zwiększenia produkcji tlenu o około 200 razy.

Produkcja tlenu na Marsie rozwiązałaby ostatni z większych problemów w jego eksploracji. Od lat 90. dyskusje na ten temat sprowadzały się do czterech pytań. Dwa dotyczyły bezpieczeństwa Czerwonej Planety dla ludzkich misji. Jej atmosfera zagraża burzami piaskowymi i promieniowaniem. Te pytania zostały rozwiązane. Kolejne dotyczyło tego, jak duże pojazdy mogą lądować na Marsie. Ten problem został rozwiązany, gdy cztery łaziki NASA wylądowały na nim bezpiecznie w latach 1996–2011. Czwarte pytanie pozostawało bez odpowiedzi i dotyczyło sposobu, w jaki można sprowadzić wszystkie niezbędne zasoby na Marsa. MOXIE może stanowić odpowiedź.

– Zaangażowanie w rozwój MOXIE pokazuje, że NASA traktuje to poważnie – podkreśla Michael Hecht. – MOXIE nie jest jeszcze pełną odpowiedzią, ale jest jej kluczowym elementem. Jeśli projekt się powiedzie, przyszli astronauci będą mogli polegać na tej technologii, która pomoże im bezpiecznie wrócić z Marsa do domu.

Pierwsza załogowa misja na Marsa miałaby się odbyć do 2033 roku.

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

IT i technologie

UE w 80 proc. technologicznie polega na innych krajach. Zależność cyfrowa od USA i Chin może być zagrożeniem dla bezpieczeństwa

Unia Europejska w alarmującym stopniu jest uzależniona od dostawców technologii z USA i Chin. W ponad 80 proc. polega na państwach trzecich w zakresie produktów cyfrowych, usług, infrastruktury oraz własności intelektualnej. – To sytuacja, która w kontekście bezpieczeństwa danych i stabilności gospodarczej jest po prostu nie do zaakceptowania – ocenia Michał Kobosko, europoseł z Polski 2050. Ogranicza to zdolność Europy do innowacji, konkurowania oraz utrzymania kontroli nad jej gospodarką cyfrową.

Prawo

Rzecznik MŚP na mocy nowej ustawy ma objąć ochroną także rolników. Na zmianach skorzystają też duże firmy

Trwają prace nad zmianą ustawy o Rzeczniku Małych i Średnich Przedsiębiorców. Jej projekt jest na etapie konsultacji i przewiduje wiele modyfikacji w obszarze kompetencji organu, który do tej pory obejmuje ochroną jedynie mikro-, małe i średnie firmy. Wraz z wejściem w życie nowej ustawy będzie mógł podejmować działania na rzecz ogółu przedsiębiorców, w tym m.in. rolników, adwokatów czy wspólników spółek. Kompetencje Rzecznika Praw Przedsiębiorców zostaną rozszerzone także m.in. w zakresie opiniowania i inicjowania przyjęcia aktów prawnych.

Konsument

GUS chce walczyć z fake newsami. Współpraca z sektorem prywatnym ma pomóc ograniczyć chaos informacyjny

Tradycyjna statystyka, oparta wyłącznie na cyklicznych badaniach i danych administracyjnych, przestaje wystarczać, by analizować dynamiczne zmiany w czasie rzeczywistym. Z tego powodu Główny Urząd Statystyczny stawia na nowoczesne podejście oparte na integracji danych, budowie spójnej struktury informacyjnej państwa oraz współpracy z sektorem prywatnym. – Jesteśmy na dobrej drodze do budowy infrastruktury informacyjnej państwa po to, żeby uniknąć halucynacji sztucznej inteligencji, chaosu czy dezinformacji – podkreśla Marek Cierpiał-Wolan, prezes Głównego Urzędu Statystycznego.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.