Atmosfera Marsa to mieszanina gazów bardzo niesprzyjająca człowiekowi. Po pierwsze, w porównaniu z ziemską, jest ona bardzo rozrzedzona. Ciśnienie przy powierzchni Czerwonej Planety jest ponad 100 razy mniejsze niż na poziomie morza na Ziemi.
Jeszcze bardziej problematyczny jest jednak skład marsjańskiej atmosfery. W największej części, bo w 95,32 proc., składa się bowiem z dwutlenku węgla, który z perspektywy działalności człowieka jest (w tej formie) mało przydatny. Pozostałą część stanowią azot (2,7 proc.), argon (1,6 proc.) oraz śladowe ilości (0,38 proc.) innych związków i pierwiastków (m.in. metanu i tlenu).
Perseverance zrobił na Marsie selfie z dronem Ingenuity fot. NASA/JPL-Caltech/MSSS
Udało się pozyskać tlen na Marsie
Nic zatem dziwnego, że NASA zastanawiała się, czy możliwe w praktyce będzie wydobycie i zmagazynowanie pewnych ilości tlenu z marsjańskiej atmosfery. Udowodnienie, że jest to możliwe, to jeden z głównych celów misji Mars 2020, który właśnie udało się osiągnąć.
Znajdujący się na Czerwonej Planecie łazik Perseverance przy pomocy instrumentu badawczego MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) po raz pierwszy w historii wytworzył tlen na obcej planecie. Eksperyment ten przeprowadzono 20 kwietnia, czyli 60. sola (sol to doba marsjańska) pobytu łazika na Marsie.
Próba zakończyła się wyodrębnieniem zaledwie 5 gramów tlenu z atmosfery. To niewiele, jednak - jak podkreśla NASA - to jedynie pierwszy etap eksperymentu, mający udowodnić, że korzystanie z tlenu znajdującego się już na Marsie będzie w przyszłości możliwe. Agencja planuje jeszcze kilkukrotne powtórzenie testu w najbliższym czasie.
Źródło: MIT Haystack Observatory
MOXIE, czyli instrument wielkości tostera
MOXIE to urządzenie przypominające kształtem sześcian, które - jak porównuje NASA - jest wielkości kuchennego tostera lub - co jest ciekawszym porównaniem - akumulatora samochodowego. Instrument ma masę 17,1 kg i pobiera maksymalnie 300 W energii elektrycznej.
Jedynym zadaniem MOXIE jest "produkcja" tlenu, a właściwie rozbijanie związku dwutlenku węgla i odseparowywanie z niego "czystego" tlenu. Jak tłumaczy NASA, działanie MOXIE można zatem porównać do tego, co robią rośliny w procesie fotosyntezy. Urządzenie to również zabiera dwutlenek węgla (którego na Marsie jest pod dostatkiem), a oddaje tlen.
MOXIE ma stosunkowo niską wydajność dochodzącą do 10 gramów tlenu na godzinę pracy. To mniej więcej tyle, ile potrzebuje człowiek do oddychania przez zaledwie 20 minut. Instrument na razie służy jednak wyłącznie celom badawczym.
Źródło: NASA / JPL
Po co nam tlen na Marsie?
Tlen będzie na Marsie potrzebny z dwóch powodów. Pierwszy jest oczywisty - będą potrzebować go astronauci podczas przyszłych (już załogowych) misji marsjańskich, które planuje NASA. Agencja mówi o stałym pobycie ludzi na Czerwonej Planecie, a zatem najlepszym pomysłem będzie produkowanie tlenu już na miejscu. Po drugie, tlen jest konieczny, aby mogło dojść do spalania paliwa napędzającego rakiety, które zabiorą astronautów z powrotem na Ziemię.
Z danych NASA wynika, że do ściągnięcia czterech osób z Marsa potrzebne będzie 7 ton paliwa rakietowego i aż 25 ton tlenu. Zabranie takich ilości tego pierwiastka z Ziemi byłoby niezwykle trudnym i kosztownym procesem. Zdaniem agencji, znacznie bardziej praktycznym rozwiązaniem jest zbudowanie odpowiednio dużej wersji instrumentu MOXIE i wysłanie jej na Marsa.
