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La persévérance peut produire autant d’oxygène sur Mars qu’un petit arbre

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L’expérience d’utilisation des ressources in situ d’oxygène de Mars – mieux connue sous le nom de MOXIE – a réussi à fabriquer de l’oxygène à partir de l’atmosphère riche en dioxyde de carbone de Mars dans une série de tests, dans le cadre de la mission du rover Perseverance de la NASA, qui a atterri sur Mars en février 2021.

MOXIE a pu produire de l’oxygène sur sept essais expérimentaux entrepris depuis le début des tests en avril 2021, dans une variété de conditions atmosphériques, y compris pendant le jour et la nuit de la planète, et à travers différentes saisons martiennes, selon une étude publiée mercredi dans la revue Science Advances.
(Comme la Terre, Mars a des saisons distinctes, mais elles durent plus longtemps que les saisons ici sur Terre puisque Mars met plus de temps à orbiter autour du Soleil, selon la NASA.)

Dans chaque course, MOXIE a atteint son objectif de produire six grammes d’oxygène par heure, soit environ le taux d’un arbre modeste sur Terre.

“Il s’agit de la première démonstration de l’utilisation réelle de ressources à la surface d’un autre corps planétaire et de leur transformation chimique en quelque chose qui serait utile pour une mission humaine”, a déclaré le chercheur principal adjoint de MOXIE, Jeffrey Hoffman, un astronaute à la retraite et professeur au département d’aéronautique et d’astronautique du Massachusetts Institute of Technology dans un communiqué de presse.

Un an après son atterrissage sur Mars, le rover Persévérance vise une nouvelle cible intrigante

“C’est historique dans ce sens.”

MOXIE est petit – de la taille d’un grille-pain – pour lui permettre de s’adapter à bord du rover Persévérance. Il est conçu pour fonctionner pendant de courtes périodes, démarrant et s’arrêtant à chaque exécution, pour s’aligner sur le calendrier d’exploration du rover et les autres responsabilités de la mission.

Un MOXIE à plus grande échelle comprendrait des unités plus grandes qui pourraient fonctionner en continu et potentiellement être envoyées sur Mars avant une mission humaine pour produire de l’oxygène au rythme de plusieurs centaines d’arbres. Cela permettrait la génération – et le stockage – de suffisamment d’oxygène pour à la fois soutenir les humains une fois arrivés et alimenter une fusée pour le retour des astronautes sur Terre.

La production constante de MOXIE depuis son arrivée sur Mars est une première étape prometteuse vers cet objectif, ont déclaré les chercheurs, bien qu’un réglage plus fin soit nécessaire pour s’assurer qu’il peut fonctionner à l’aube et au crépuscule – des moments où la température de la planète change considérablement, a déclaré Michael Hecht, chercheur principal de la mission MOXIE à l’observatoire Haystack du MIT.

Les membres du projet Mars 2020 de la NASA installent l'expérience d'utilisation des ressources in situ d'oxygène de Mars (MOXIE) dans le châssis du rover Persévérance.

Comment fonctionne MOXIE

La mince atmosphère martienne est composée à 96 % de dioxyde de carbone, ce qui n’aide pas beaucoup les humains qui respirent de l’oxygène.

Elle est également beaucoup plus variable que l’atmosphère terrestre. “La densité de l’air peut varier d’un facteur deux au cours de l’année, et la température peut varier de 100 degrés”, a déclaré Hoffman. “Un objectif est de montrer que nous pouvons courir (MOXIE) en toutes saisons.”

MOXIE fonctionne en divisant les molécules de dioxyde de carbone, qui sont composées d’un atome de carbone et de deux atomes d’oxygène – d’où sa formule chimique CO2. Il sépare les molécules d’oxygène et émet du monoxyde de carbone comme déchet.

Le rover Perseverance vient de produire de l'oxygène sur Mars

Les ingénieurs testent toujours MOXIE. Ils prévoient d’augmenter sa capacité et d’augmenter sa production, en se concentrant sur les mois de printemps martiens, lorsque les chercheurs ont déclaré que la densité atmosphérique et les niveaux de dioxyde de carbone étaient particulièrement importants. haute.

“La prochaine course à venir aura lieu pendant la plus forte densité de l’année, et nous voulons juste produire autant d’oxygène que possible”, a déclaré Hecht. “Nous mettrons tout aussi haut que nous l’osons et le laisserons fonctionner aussi longtemps que nous le pourrons.”

MOXIE semble également être robuste. Il a fonctionné avec succès malgré le fait qu’il ait dû s’allumer et s’éteindre à plusieurs reprises pour les tests – une contrainte thermique qui peut dégrader le système au fil du temps. Cela suggérerait qu’un système à grande échelle, conçu pour fonctionner en continu, pourrait le faire pendant des milliers d’heures, dit le communiqué de presse du MIT.

“Pour soutenir une mission humaine sur Mars, nous devons apporter beaucoup de choses de la Terre, comme des ordinateurs, des combinaisons spatiales et des habitats”, a déclaré Hoffman dans le communiqué. “Mais vieil oxygène stupide? Si vous pouvez y arriver, allez-y – vous êtes en avance sur le match.”

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