Марсоход Perseverance успешно испытал прибор для добычи кислорода из марсианской атмосферы

Марсоход Perseverance ("Настойчивость"), совершивший посадку на Красной планете в феврале этого года, продолжает выполнять свою научную программу. На следующий день после первого полета марсианского вертолета Ingenuity ("Находчивость") ровер испытал прибор для добычи кислорода из марсианской атмосферы. Об этом сообщается на сайте NASA.

Экспериментальный прибор под названием MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) был впервые испытан 20 апреля, и это испытание признали успешным: за час работы установка размером с обычный тостер смогла произвести более 5 граммов кислорода.

Атмосфера Марса почти на 96% состоит из углекислого газа (CO2). Установка MOXIЕ способна перерабатывать этот углекислый газ в кислород и монооксид углерода (CO, угарный газ), который является побочным продуктом переработки и выбрасывается обратно в атмосферу. Процесс переработки углекислого газа происходит путем электролиза твердых оксидов при температуре в 800 градусов Цельсия. Во время работы прибор захватывает углекислый газ, пропускает через фильтр для удаления пыли и сжимает его, обеспечивая давление на уровне земного. Затем газ проходит сквозь нагретую ячейку электролиза, которая состоит из нескольких слоев никелевого сплава и керамики. Керамические элементы ячейки способны проводить ток при высокой температуре - они пропускают ионы кислорода и задерживают угарный газ. Внешняя поверхность MOXIE покрыта тонким слоем золота. Это покрытие предохраняет поверхность MOXIE от нагрева, защищая расположенную рядом с прибором электронику марсохода.

Future astronauts: breathe easier. The MOXIE technology demonstration aboard @NASAPersevere successfully extracted oxygen from the thin Martian atmosphere-a critical component for life support on the Red Planet and rocket fuel for the trip home. https://t.co/HOsguhYgkP pic.twitter.com/SwL0etf9Uu

— NASA JPL (@NASAJPL) April 21, 2021

Максимальная расчетная производительность MOXIE составляет до 10 граммов кислорода в час. Программа испытаний прибора предусматривает еще по меньшей мере девять тестов в течение двух лет. Эти испытания будут проводиться в различных условиях для оценки производительности установки.

В будущем более масштабное производство кислорода на Марсе может пригодиться в практических целях. Во-первых, кислород используется в качестве окислителя ракетного топлива. Так, для запуска ракеты с четырьмя астронавтами с Марс к Земле требуется примерно 7 тонн топлива и 25 тонн кислорода. Возможность произвести такое количество кислорода за время пребывания астронавтов на Марсе позволит не доставлять этот кислород с Земли - доставка большого и производительного генератора кислорода, созданного по образу MOXIE, будет более практичным решением. Во-вторых, кислород, составляющий 21% земной атмосферы, необходим для дыхания - четырем астронавтам будет достаточно одной тонны кислорода на год пребывания на Марсе.

Напомним, марсоход Perseverance совершил посадку в районе 45-километрового кратера Езеро, названного в честь села в Боснии и Герцеговине. Этот кратер расположен на западном краю равнины Изиды (гигантский ударный кратер к северу от экватора Марса). Как предполагают ученые, в древности в районе кратера Езеро находилась речная дельта, где могли собираться органические вещества и другие потенциальные следы микроорганизмов, которые могли жить на Марсе примерно 3 млрд лет назад. Сам кратер тогда был заполнен водой и представлял собой озеро.

Программа миссии Perseverance включает исследования, которые должны помочь оценить условия на древнем Марсе и найти возможные следы обитавших там микроорганизмов. Помимо этого, исследователи намерены изучить геологические процессы на планете и собрать в одном месте образцы пород, которые в будущем планируется доставить на Землю в рамках других миссий NASA в сотрудничестве с Европейским космическим агентством.