MIT liderliğindeki Mars Oksijen Yerinde Kaynak Kullanımı Deneyi veya MOXIE, Nisan 2021'den bu yana Kızıl Gezegen Mars’ın karbondioksit bakımından zengin atmosferinden başarıyla oksijen üretiyor.
Science Advances dergisinde yayınlanan çalışmada araştırmacılar, 2021'in sonunda MOXIE'nin yedi deneysel çalışmada oksijen üretebildiğini bildirdi. Bunlar, gündüz ve gece dahil olmak üzere çeşitli atmosferik koşullarda ve farklı Mars mevsimlerinde gerçekleştirildi. Her deneysel çalışmada cihaz, saatte altı gram oksijen üretme hedefine ulaştı. Bu, dünyadaki bir ağacın ürettiği oksijenle orantılanabilir.
Bilim insanları, bir insan görevinden önce MOXIE'nin büyütülmüş bir versiyonunun, birkaç yüz ağaç oranında sürekli oksijen üretebileceği Mars'a gönderilebileceğini düşünüyor. Bu kapasitede, sistem insanlar geldikten sonra yeterli oksijen üretmek ve sürdürmek için ayrıca astronotları Dünya'ya geri döndürmek için bir roket yakıtı sağlamalıdır.
MIT'nin Haystack Gözlemevi'ndeki MOXIE misyonunun baş araştırmacısı Michael Hecht, “Gelecekteki sistemleri daha büyük ölçekte bilgilendirecek muazzam bir miktar öğrendik” diyor.
MOXIE'nin Mars'taki oksijen üretimi aynı zamanda “yerinde kaynak kullanımının” ilk gösterimini temsil ediyor. Bu, bir gezegenin ham maddelerini (bu durumda Mars'taki karbon dioksit) hasat etme ve kullanma fikri, Dünya'dan taşınması gereken kaynakları (oksijen gibi) yapmaktır.
MIT Bölümü'nde uygulama profesörü olan MOXIE baş araştırmacı yardımcısı Jeffrey Hoffman, “Bu, başka bir gezegensel cismin yüzeyindeki kaynakları gerçekten kullanmanın ve onları kimyasal olarak bir insan görevi için faydalı olabilecek bir şeye dönüştürmenin ilk gösterimi” diyor.
MOXIE'nin mevcut sürümü, Perseverance gezicisine sığması için tasarım gereği küçüktür. Gezicinin keşif programına ve görev sorumluluklarına bağlı olarak kısa süreler boyunca çalışacak, her çalıştırmada başlayıp kapanacak şekilde inşa edildi. Buna karşılık, Mars için tam ölçekli bir oksijen fabrikası, ideal olarak sürekli çalışacak daha büyük birimleri içerecektir.
MOXIE'nin mevcut tasarımındaki gerekli kısıtlamalara rağmen cihaz, Mars'ın atmosferini verimli ve güvenilir bir şekilde saf oksijene dönüştürebileceğini göstermiştir. Bunu önce Mars havasını kirletici maddelerden temizleyen bir filtreden çekerek yapar. Hava daha sonra basınçlandırılır ve Katı Oksit Elektrolizöründen (SOXE) gönderilir. OxEon Energy tarafından geliştirilen ve üretilen bu cihaz, karbondioksit bakımından zengin havayı elektrokimyasal olarak oksijen iyonlarına ve karbon monoksite ayırır.
Oksijen iyonları daha sonra izole edilir ve nefes alabilir, moleküler oksijen veya 02 oluşturmak için yeniden birleştirilir. MOXIE daha sonra bu çıktıyı, karbon monoksit ve diğer atmosferik gazlarla birlikte zararsız bir şekilde havaya salmadan önce miktar ve saflık açısından ölçer.
Gezicinin Şubat 2021'deki inişinden bu yana, MOXIE mühendisleri, Mars yılı boyunca cihazı yedi kez çalıştırdı. MOXIE'nin gezegenin atmosferik koşullarındaki değişimlere uyum sağlayıp sağlayamayacağını kontrol etmek için, gündüz veya gecenin farklı bir saatinde ve farklı mevsimlerde planlandı.
Hoffman, "Mars'ın atmosferi Dünya'dan çok daha değişkendir" diyor. “Havanın yoğunluğu yıl boyunca iki kat değişebilir ve sıcaklık 100 derece değişebilir. Şimdiye kadar MOXIE, Mars gününün ve yılının neredeyse her saatinde oksijen üretebileceğini kanıtladı.
MOXIE, Mars'ta oksijen üretmeye devam ederken, mühendisler, özellikle atmosferik yoğunluk ve karbondioksit seviyelerinin yüksek olduğu Mars baharında, kapasitesini ve üretimini artırmayı planlıyor.
MOXIE, Perseverance gezginindeki birkaç deneyden yalnızca biri olduğundan, tam ölçekli bir sistem gibi sürekli çalışamaz. Bunun yerine, cihaz her çalıştırmada başlatılmalı ve kapatılmalıdır. Bu, zamanla sistemi bozabilecek termal strese neden olur.
MOXIE tekrar tekrar açılıp kapanmasına rağmen başarılı bir şekilde çalışabiliyorsa, bu, sürekli çalışacak şekilde tasarlanmış tam ölçekli bir sistemin bunu binlerce saat boyunca yapabileceğini gösterir.
Kaynak: https://scitechdaily.com/moxie-experiment-successfully-making-oxygen-on-mars/amp/