Вот так мы производим кислород на Марсе

Небольшой эксперимент на марсоходе НАСА направлен на изучение инопланетной атмосферы.

На Марсе, в миллионах миль от нас, в бесплодном кратере к северу от экватора, бродит марсоход, неся с собой позолоченное устройство размером с тостер. Машина вдыхает марсианский воздух и удаляет загрязнения. Он расщепляет атмосферный газ на составные части, берет то, что ему нужно, а затем снова собирает эту смесь, чтобы создать то, чего на Марсе очень не хватает: кислород. Настоящий, пригодный для дыхания кислород, тот, который вы поглощаете, читая эти предложения.

После небольшого анализа машина выдыхает кислород, безвредно выбрасывая молекулы в марсианскую среду. В результате этот очень сложный тостер, расположенный в чреве марсохода НАСА «Настойчивость», максимально похож на маленькое дерево на Марсе.

И, по мнению исследователей, создавших эту маленькую машину, это довольно хорошее дерево. Каждый раз, когда они его запускали, эксперимент по использованию ресурсов марсианского кислорода на месте (сокращенно MOXIE) успешно преобразовывал марсианский воздух, который почти полностью состоит из углекислого газа, в газообразный кислород. «Мы недалеко от того, чтобы быть в состоянии производить кислород с такой скоростью, которая будет поддерживать человеческое существо», — сказал мне Майкл Хехт, планетолог из обсерватории Хейстек Массачусетского технологического института, который возглавляет проект. «Маленькая собачка вполне подойдет при тех объемах производства, которые мы производим».

Читайте: Что будет делать собака на Марсе?

MOXIE — это умный химический эксперимент. Это также знаменательное событие в истории освоения космоса. Если люди захотят построить на Марсе дом на длительный срок, им придется использовать природные ресурсы планеты, а не тащить все необходимое с Земли. «Мы должны иметь возможность жить за счет земли», — сказала мне Дженнифер Хелдманн, ученый НАСА, работающая в этой футуристической области, известной как использование ресурсов на месте. «Это первый раз, когда мы смогли протестировать и продемонстрировать технологию, позволяющую сделать это».

А кислород удивительно универсален. Он не только позволит людям выжить на планете, для которой их легкие не предназначены, но также может быть объединен с другими соединениями для производства ракетного топлива, чтобы они могли вернуться на Землю. На Марсе мы инопланетяне. Нам придется изобрести все виды вещей, чтобы дать будущим астронавтам шанс выжить там, не говоря уже о комфортной жизни. Это почти научная фантастика, но, экспериментируя с атмосферой Марса, нам, как и человечеству, удалось реализовать хотя бы одну часть этого проекта.

Эксперимент MOXIE начал действовать в феврале прошлого года, после того как «Персеверанс» приземлился и начал работать над своей главной миссией: сбором образцов камней, которые могли бы содержать крошечные отпечатки давно умершей марсианской жизни. У MOXIE была своя работа. Марсианская атмосфера настолько разрежена, что по сравнению с нашей представляет собой почти вакуум. «Мне нравится говорить, что мы производим кислород из воздуха», — сказал Хехт. «Если бы вы были марсианином, вы бы подумали, что те из нас, кто живет на Земле, — это рыбы, плавающие в густом супе атмосферы».

Читайте: Мы никогда не видели Марс таким

Марс также испытывает гораздо более резкие изменения в атмосферных условиях. Дневные и ночные температуры могут различаться примерно на 212 градусов по Фаренгейту (100 градусов по Цельсию). Воздух также меняется, разжижаясь в теплые дни и становясь более плотным в холодные ночи. Колебания атмосферного давления также происходят сезонно. Во время марсианских зим часть атмосферы конденсируется в иней и оседает на полюсах, снижая давление воздуха на остальной части планеты. Марсианским летом давление воздуха повышается. Все эти факторы влияют на количество углекислого газа в атмосфере — основной перекус MOXIE.

Чтобы увидеть, как поведет себя MOXIE, инженеры включали инструмент в разное время суток и в разные времена года. Они обнаружили, что «самое трудное время для сбора углекислого газа — середина дня, середина зимы, когда одновременно тепло и давление низкое», — сказал Хехт. «И самое легкое время — середина ночи посреди лета, когда давление высокое, а температура низкая». Но во время каждого пробега машина работала, тратя час на выработку кислорода.