Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Эксперимент MOXIE надежно производит кислород на Марсе

Эксперимент MOXIE надежно производит кислород на Марсе
На красной и пыльной поверхности Марса, почти в 100 миллионах миль от Земли, инструмент размером с коробку для завтрака доказывает, что может надежно выполнять работу небольшого дерева.


Проводимый Массачусетским технологическим институтом эксперимент по выработке ресурсов кислорода на месте (MOXIE) успешно производил кислород из атмосферы Красной планеты, богатой углекислым газом, с февраля 2021 года, когда он приземлился на поверхности Марса в рамках миссии марсохода НАСА Perseverance.
В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые сообщают, что к концу 2021 года MOXIE смог производить кислород в ходе семи экспериментальных запусков в различных атмосферных условиях, в том числе днем и ночью, и в разные марсианские сезоны. При каждом запуске прибор достиг своей цели по производству шести граммов кислорода в час — примерно столько же, сколько и скромное дерево на Земле.
Исследователи предполагают, что увеличенная версия MOXIE может быть отправлена на Марс перед человеческой миссией, чтобы непрерывно производить кислород со скоростью нескольких сотен деревьев. При такой мощности система должна генерировать достаточно кислорода, чтобы как поддерживать людей после их прибытия, так и заправлять ракету для возвращения астронавтов обратно на Землю.
На данный момент стабильная производительность MOXIE является многообещающим первым шагом к этой цели.
«Мы узнали огромное количество информации, которая будет использоваться в будущих системах в более широком масштабе», — говорит Майкл Хехт, главный исследователь миссии MOXIE в обсерватории Хейстек Массачусетского технологического института.
Производство кислорода MOXIE на Марсе также представляет собой первую демонстрацию «использования ресурсов на месте», которая заключается в сборе и использовании материалов планеты (в данном случае углекислого газа на Марсе) для производства ресурсов (таких как кислород), которые будут в противном случае транспортироваться с Земли.
«Это первая демонстрация фактического использования ресурсов на поверхности другого планетарного тела и их химического преобразования во что-то, что было бы полезно для человеческой миссии», — говорит заместитель главного исследователя MOXIE Джеффри Хоффман. «Это историческое событие».
Текущая версия MOXIE небольшого размера, поэтому поместилась на борту марсохода Perseverance, и предназначена для работы в течение коротких периодов времени, запускаясь и выключаясь при каждом запуске, в зависимости от графика исследований марсохода и задач миссии. Напротив, полномасштабный кислородный завод будет включать в себя более крупные блоки, которые в идеале будут работать непрерывно.

Несмотря на необходимые компромиссы в текущей конструкции MOXIE, прибор показал, что он может надежно и эффективно преобразовывать атмосферу Марса в чистый кислород. Он делает это, сначала втягивая марсианский воздух через фильтр, который очищает его от загрязняющих веществ. Затем воздух подвергается давлению и проходит через твердооксидный электролизер (SOXE), прибор, разработанный и изготовленный OxEon Energy, который электрохимически расщепляет воздух, богатый углекислым газом, на ионы кислорода и монооксид углерода.
Затем ионы кислорода выделяются и рекомбинируются с образованием пригодного для дыхания молекулярного кислорода или O2, количество и чистоту которого MOXIE измеряет, прежде чем безвредно выпустить его обратно в воздух вместе с окисью углерода и другими атмосферными газами.
С момента приземления марсохода в феврале 2021 года инженеры MOXIE запускали прибор семь раз в течение марсианского года, и каждый раз требовалось несколько часов для прогрева, затем еще час для получения кислорода, прежде чем отключить питание. Каждый запуск был запланирован на разное время дня или ночи и в разное время года, чтобы увидеть, сможет ли MOXIE приспособиться к изменениям атмосферных условий планеты.
«Атмосфера Марса гораздо более изменчива, чем Земля», — отмечает Хоффман. «Плотность воздуха может меняться в два раза в течение года, а температура может меняться на 100 градусов. Одна из целей — показать, что мы можем работать в любое время года».
На данный момент MOXIE показал, что может производить кислород практически в любое время марсианского дня и года.
«Единственное, что мы не продемонстрировали, — это работа на рассвете или в сумерках, когда температура существенно меняется», — говорит Хект. «У нас есть туз в рукаве, который позволит это сделать, и как только мы проверим это в лаборатории, сможем достичь последнего рубежа, чтобы показать, что действительно можем работать в любое время».
Поскольку MOXIE продолжает вырабатывать кислород на Марсе, инженеры планируют увеличить его мощность и производство, особенно марсианской весной, когда плотность атмосферы и уровень углекислого газа высоки.
«Следующий запуск будет во время самой высокой плотности в году, и мы просто хотим получить как можно больше кислорода», — говорит Хехт. «Поэтому мы установим планку так высоко, как осмелимся, и пусть работает так долго, как может».
Они также будут контролировать систему на наличие признаков износа. Поскольку MOXIE — это всего лишь один из нескольких экспериментов на борту марсохода Perseverance, он не может работать непрерывно, как полномасштабная система. Вместо этого прибор должен запускаться и выключаться при каждом запуске — тепловая нагрузка, которая со временем может ухудшить работу системы.
Если MOXIE сможет успешно работать, несмотря на постоянное включение и выключение, это будет значить, что полномасштабная система, предназначенная для непрерывной работы, может работать в течение тысяч часов.
«Чтобы поддержать миссию человека на Марс, нам нужно привезти с Земли много вещей, таких как компьютеры, скафандры и жилые помещения», — говорит Хоффман. «Но кислород? Если можно сделать его там, дерзайте — вы опередите события».

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
1
Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

На недавно открытой экзопланете стоит поискать признаки жизни. Анализ, проведенный группой ученых, описывает планету, которая вращается вокруг красного карлика Wolf 1069 в обитаемой зоне.

В эту зону входят расстояния вокруг звезды, на которых на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Кроме того, масса планеты Wolf 1069 b похожа на массу Земли. Весьма вероятно, что она представляет собой каменистую планету, которая также может иметь атмосферу. Это делает планету одной из немногих перспективных целей для поиска признаков благоприятных для жизни условий и биосигнатур. Ко...
04.02.23 09:28
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
1
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
1
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
1
Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

На недавно открытой экзопланете стоит поискать признаки жизни. Анализ, проведенный группой ученых, описывает планету, которая вращается вокруг красного карлика Wolf 1069 в обитаемой зоне.

В эту зону входят расстояния вокруг звезды, на которых на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Кроме того, масса планеты Wolf 1069 b похожа на массу Земли. Весьма вероятно, что она представляет собой каменистую планету, которая также может иметь атмосферу. Это делает планету одной из немногих перспективных целей для поиска признаков благоприятных для жизни условий и биосигнатур. Ко...
04.02.23 09:28
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
1
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0