Eksperiment koji se dogodio na Marsu pokazao je da je iz tanke Marsove atmosfere moguće izvući kisik koji se može disati. Iz svog malog doma u utrobi NASA-inog rovera Perseverance, Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) uređaj veličine aktovke neprestano razbija molekule u Marsovom zraku kako bi proizveo malu, ali stalnu zalihu kisika. Sada se MOXIE sprema za mirovinu, nakon dobro obavljenog posla.

"Impresivna izvedba MOXIE pokazuje da je izvedivo izvući kisik iz Marsove atmosfere – kisik koji bi mogao pomoći u opskrbi zrakom za disanje ili raketnim pogonskim gorivom za buduće astronaute", kaže zamjenica NASA-inog upravitelja Pam Melroy. "Razvoj tehnologija koje nam omogućuju korištenje resursa na Mjesecu i Marsu ključan je za izgradnju dugoročne prisutnosti na Mjesecu, stvaranje snažne lunarne ekonomije i omogućava nam da podržimo početnu ljudsku kampanju istraživanja Marsa", naglasila je.

Kako funkcionira

Eksperiment MOXIE, koji su osmislili znanstvenici s MIT-a, provodi se od slijetanja Perseverancea na Mars u veljači 2021. Operateri ovdje na Zemlji poslali su naredbe MOXIE-u da vide kako radi tijekom vremena pod različitim Marsovim uvjetima. Od tada, tijekom 16 vožnji, MOXIE je proizveo ukupno 122 grama kisika. To je, kaže NASA, dovoljno da mali pas diše 10 sati ili čovjek 4 sata. Djeluje elektrolizom, koristeći struju za pokretanje elektrokemijske razgradnje ugljičnog dioksida na njegove sastavne atome.

MOXIE uvlači marsovski zrak kroz filter koji ga čisti. Ovaj pročišćeni Marsov zrak se zatim komprimira, zagrijava i šalje kroz elektrolizer krutog oksida (SOXE). Elektrolizator dijeli ugljikov dioksid na ugljikov monoksid i ione kisika. Ugljični monoksid se ispušta, ali se atomi kisika rekombiniraju u O2, ili molekularni kisik; kakvu trebamo da preživimo. Zatim se mjeri količina i čistoća ovog plina prije nego što se ponovno ispusti. Svako trčanje traje nekoliko sati, prenosi Science Alert.

Nakon nekoliko sati zagrijavanja, MOXIE skuplja kisik 1 sat po eksperimentu nakon čega slijedi period isključivanja. U ovom satu rada MOXIE je dizajniran za proizvodnju do 10 grama – oko 20 minuta kisika za disanje za jednog astronauta. Tako je barem na papiru. Koliko je zapravo uspio proizvesti variralo je; u svojoj šesnaestoj vožnji, 7. kolovoza, MOXIE je izvukao oko 9,8 grama kisika za disanje, što je bilo prilično blizu cilja. To pokazuje da, koliko god Marsova atmosfera bila tanka i tanka, ona može dati zalihe kisika.

Trebat će ipak puno više

Čak i u najgorem slučaju, uređaj kao što je MOXIE mogao bi nadopuniti druge zalihe kisika, smanjujući količinu tereta koju je potrebno prevesti sa Zemlje. No s onim što su naučili od MOXIE-a, istraživači pod vodstvom fizičara i glavnog istraživača MOXIE-a Michaela Hechta s MIT-a vjeruju da mogu razviti sustav punog opsega uključujući novu i poboljšanu verziju uređaja za ekstrakciju kisika, sredstva za ukapljivanje tog plina, i način pohranjivanja tekućine. 

Budućim istraživačima Marsa trebat će sva pomoć koju mogu dobiti kako bi bili samodostatni. Između potreba za disanjem tima astronauta koji će godinu dana živjeti na Marsu i tekućeg pogonskog goriva potrebnog za pogon svemirske letjelice, bit će potrebno oko 500 metričkih tona kisika. Ipak će morati pričekati. Postoje mnogi problemi koje je potrebno ispitati i riješiti prije nego što ljudi pokušaju dugo ostati na crvenom planetu. Kisik je samo jedan od njih.