צעד חשוב בדרך לשליחת אסטרונאוטים למאדים: מכשיר מיוחד, הנמצא ברכב החלל התמדה שנחת בכוכב הלכת השכן לפני כשנה וחצי, הצליח לייצר חמצן בכמות השווה לזו שמייצר עץ קטן.
במחקר, שפורסם הלילה (יום ה') בכתב העת Science Advances, דיווחו חוקרים מ-MIT כי עד סוף השנה שעברה הצליח המכשיר המכונה MOXIE לייצר חמצן במהלך שבעה ניסויים שנערכו, במגוון תנאים אטמוספריים, כולל במהלך היום והלילה וגם בעונות שונות של השנה.
בכל ניסוי' המכשיר ייצר שישה גרם חמצן לשעה – בערך בקצב של עץ קטן בכדור הארץ.
לדברי החוקרים, ניתן לשלוח למאדים גירסה מוגדלת של MOXIE לקראת משימה אנושית עתידית במאדים, על מנת לייצר חמצן ברציפות בקצב של כמה מאות עצים.
החוקרים מ-MIT אמרו כי ייצור החמצן על ידי MOXIE על מאדים מייצג למעשה את ההדגמה הראשונה של "ניצול משאבים במקום", כלומר קציר ושימוש בחומרים של כוכב לכת אחר. במקרה הזה משתמשים בפחמן הדו חמצני במאדים כדי לייצר חמצן, זאת במקום להעביר אותו מכדור הארץ.
תיעוד הנחיתה של רכב החלל התמדה במאדים לפני כשנה וחצי
(צילום: נאס"א)
"זו הדגמה ראשונה של שימוש בפועל במשאבים על פני גוף פלנטרי אחר, והפיכתם באון כימי למשהו שיהיה שימושי עבור משימה אנושית", אמר סגן החוקר הראשי של MOXIE, פרופ' ג'פרי הופמן מ-MIT.
הגרסה הנוכחית של MOXIE היא קטנה יחסית ועוצבה על מנת שתוכל להיכנס לרכב החלל "התמדה". המערכת בנויה לפעול לתקופות זמן קצרות, זאת לצורך הניסוי המדעי. לעומת זאת, אומרים החוקרים, מפעל חמצן בקנה מידה מלא יכלול יחידות גדולות יותר שיפעלו באופן רציף על מנת לספק חמצן.
החוקרים הסבירו ש-MOXIE "שואב" אוויר ממאדים. בשלב זה האוויר עובר דרך מסנן, שמנקה אותו ממזהמים. לאחר מכן, האוויר עובר דרך מכשיר מיוחד, הממיר אותו בסופו של התהליך לחמצן. בשלב האחרון משוחרר החמצן בחזרה לאוויר, יחד עם חומרים נוספים.
מאז שרכב החלל נחת בהצלחה במאדים בפברואר 2021, המכשיר הופעל שבע פעמים. בכל פעם לקח לו כמה שעות להתחמם ואז הוא פעל במשך שעה לייצר חמצן. במהלך הניסוי, החוקרים בדקו את השפעות שעות היממה ועונות השנה על יצור החמצן.
"האטמוספירה של מאדים משתנה הרבה יותר מכדור הארץ", אמר הופמן. "צפיפות האוויר יכולה להשתנות בפקטור של שנים או במהלך השנה, והטמפרטורה יכולה להשתנות באופן חד מאוד. אחת המטרות הייתה שאנחנו יכולים לפעול בכל העונות".
אבל יש זמנים שבהם המכשיר לא הצליח לייצר חמצן. "הדבר היחיד שלא הצלחנו להדגים הוא יצור חמצן עם עלות השחר או בין הערביים, כאשר הטמפרטורה משתנה באופן מהותי", אמר פרופ' מייקל הכט, העומד בראש הפרויקט. "יש לנו אס בשרוול, שיאפשר לנו לעשות את זה, וברגע שנבדוק את התוצאות במעבדה, נוכל להגיע לאבן הדרך האחרונה כדי להראות שאנחנו באמת יכולים לפעול בכל עת".
