Uitgelegd: hoe produceerde NASA's Perseverance-missie zuurstof op Mars?

Op Mars vormt koolstofdioxide ~96% van het gas in de atmosfeer van de planeet. Zuurstof is slechts 0,13%, vergeleken met 21% in de atmosfeer van de aarde. Net als een boom op aarde inhaleert MOXIE koolstofdioxide en ademt zuurstof uit.

NASA's Perseverance Rover is op 18 februari van dit jaar met succes op het oppervlak van Mars geland. (Afbeeldingsbron: NASA via AP)

Sinds het bereiken van het oppervlak van Mars in februari, heeft NASA's Perseverance-missie bewondering verdiend voor het bereiken van prestaties die alleen in sciencefiction mogelijk werden geacht, zoals het vliegen daar met een helikopter, wat het deze week deed. De baanbrekende Marsrover heeft nu nog een veertje op zijn pet gezet.

Het Amerikaanse ruimteagentschap heeft aangekondigd dat dinsdag een apparaat aan boord van de rover voor het eerst zuurstof uit de dunne atmosfeer van Mars kon produceren - een ontwikkeling die de wetenschappelijke gemeenschap heeft gejuicht, omdat het hoop belooft voor toekomstige bemande missies die kunnen op deze technologie vertrouwen voor astronauten om te ademen en terug te keren naar de aarde.

chevy chase nettowaarde

Nieuwsbrief| Klik om de beste uitleg van de dag in je inbox te krijgen

Hoe produceerde Perseverance zuurstof op Mars?

Tijdens zijn eerste operatie sinds zijn aankomst op de Rode Planeet, produceerde het Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) 5 gram zuurstof uit koolstofdioxide in de atmosfeer van Mars, genoeg voor een astronaut om 10 minuten te ademen.

Op Mars vormt koolstofdioxide ~96% van het gas in de atmosfeer van de planeet. Zuurstof is slechts 0,13%, vergeleken met 21% in de atmosfeer van de aarde. Net als een boom op aarde inhaleert MOXIE koolstofdioxide en ademt zuurstof uit.

Om zuurstof te produceren, scheidt MOXIE zuurstofatomen van koolstofdioxidemoleculen. Dat doet het door gebruik te maken van warmte met een temperatuur van rond de 800 graden Celsius en daarbij produceert het ook koolmonoxide als afvalproduct, dat vrijkomt in de atmosfeer van Mars.

b.j. novak netto waarde

MOXIE, een technologiedemonstrator, is ontworpen om tot 10 gram zuurstof per uur te genereren en wordt in de Perseverance-rover geplaatst. Het is zo groot als een auto-accu, weegt 37,7 pond (17,1 kg) op aarde, maar slechts 14,14 pond (6,41 kg) op Mars.

Tijdens de eerste succesvolle run kon MOXIE aantonen dat het de lancering vanaf de aarde, een reis van bijna zeven maanden door de verre ruimte en de landing op het oppervlak van Mars met volharding overleefde. De komende twee jaar zal MOXIE naar verwachting nog negen keer zuurstof extraheren.

MOXIE is slechts een testmodel. Toekomstige zuurstofgeneratoren die voortkomen uit zijn technologie moeten ongeveer 100 keer groter zijn om menselijke missies op Mars te ondersteunen.

Maar waarom is het produceren van zuurstof op de Rode Planeet zo belangrijk?

Een aanzienlijke hoeveelheid zuurstof op Mars is essentieel voor bemande missies die van plan zijn daarheen te gaan - niet alleen voor astronauten om te ademen, maar ook voor raketten om als brandstof te gebruiken terwijl ze terugkeren naar de aarde.

Volgens het NASA-persbericht zou een toekomstige missie voor vier astronauten om op te stijgen vanaf Mars ongeveer 7 metrische ton raketbrandstof en 25 metrische ton zuurstof nodig hebben - ongeveer het gewicht van een hele spaceshuttle. Astronauten die op Mars wonen en werken, zouden daarentegen veel minder zuurstof nodig hebben om te ademen, misschien ongeveer een ton.

Wetenschappers geloven dat het een enorme uitdaging zal zijn om de 25 ton zuurstof van de aarde naar Mars te vervoeren voor de terugreis, en dat hun werk aanzienlijk gemakkelijker zou worden als de vloeibare zuurstof op de Rode Planeet kan worden geproduceerd. Dit is waar de rol van MOXIE om de hoek komt kijken.

Als we mensen naar Mars sturen, willen we dat ze veilig terugkeren, en daarvoor hebben ze een raket nodig om van de planeet te stijgen. Vloeibaar zuurstof drijfgas is iets wat we daar konden maken en niet mee hoeven te nemen. Een idee zou zijn om een ​​lege zuurstoftank mee te nemen en deze op Mars te vullen, zei Michael Hecht, hoofdonderzoeker van MOXIE.

NASA hoopt een grotere technologische afstammeling van de experimentele MOXIE te bouwen die dit werk kan doen. Een zuurstofconverter van één ton van dit type zou veel zuiniger en praktischer zijn om naar Mars te brengen, in plaats van 25 ton zuurstof, stelt het bureau.

gwilym lee hoogte

Jim Reuter, associate administrator voor NASA's Space Technology Mission Directorate (STMD), noemde de prestatie van MOXIE een cruciale eerste stap bij het omzetten van koolstofdioxide in zuurstof op Mars.

MOXIE heeft meer werk te doen, maar de resultaten van deze technologiedemonstratie zijn veelbelovend terwijl we op weg zijn naar ons doel om ooit mensen op Mars te zien. Zuurstof is niet alleen de stof die we inademen. Raketstuwstof is afhankelijk van zuurstof en toekomstige ontdekkingsreizigers zullen afhankelijk zijn van het produceren van stuwstof op Mars om de reis naar huis te maken.

Deel Het Met Je Vrienden: