Bằng cách sử dụng tàu thám hiểm Perseverance, thiết bị này đã được chứng minh là một công nghệ khả thi cho các phi hành gia Sao Hoả Để sản xuất oxy làm nhiên liệu và hô hấp.

Khi các phi hành gia đầu tiên đáp xuống sao Hỏa, con cháu của họ có thể có một thiết bị có kích thước bằng lò vi sóng, nhờ vào không khí họ hít thở và nhiên liệu tên lửa đưa họ về nhà.

Thiết bị này, được gọi là MOXIE (Thí nghiệm sử dụng tài nguyên oxy trên sao Hỏa), đã tạo ra oxy lần thứ 16 và cũng là lần cuối cùng trên tàu. NASASự kiên trì của Rover. Sau khi công cụ này tỏ ra thành công hơn nhiều so với những người tạo ra nó tại Viện Công nghệ Massachusetts (Viện Công nghệ Massachusetts) Dự kiến, hoạt động của nó sẽ kết thúc.

Phó quản trị viên NASA Pam Milroy cho biết: “Hiệu suất ấn tượng của MOXIE cho thấy có thể tách oxy từ bầu khí quyển sao Hỏa – ​​oxy có thể giúp cung cấp không khí dễ thở hoặc nhiên liệu tên lửa cho các phi hành gia trong tương lai”. “Việc phát triển các công nghệ cho phép chúng tôi sử dụng tài nguyên trên Mặt trăng và Sao Hỏa là rất quan trọng để xây dựng sự hiện diện lâu dài trên Mặt trăng, tạo ra nền kinh tế Mặt trăng mạnh mẽ và cho phép chúng tôi hỗ trợ chiến dịch khám phá ban đầu của con người tới Sao Hỏa.”

Kể từ khi tàu thăm dò Perseverance hạ cánh trên sao Hỏa vào năm 2021, MOXIE đã tạo ra tổng cộng 122 gam oxy, tương đương lượng khí mà một con chó nhỏ hít thở trong 10 giờ. MOXIE, với hiệu suất cao nhất, có thể tạo ra 12 gam oxy mỗi giờ – gấp đôi mục tiêu ban đầu của NASA dành cho thiết bị này – với độ tinh khiết 98% hoặc cao hơn.

Ở đợt 16, ngày 7/8, thiết bị này đã tạo ra 9,8 gam oxy. MOXIE đã hoàn thành xuất sắc tất cả các yêu cầu kỹ thuật của mình và được vận hành trong nhiều điều kiện khác nhau trong suốt một năm trên sao Hỏa, cho phép các nhà phát triển thiết bị tìm hiểu nhiều điều về công nghệ.

Công nghệ tiên tiến cho những khám phá trong tương lai

Trudy Curtis, giám đốc trình diễn công nghệ của Ban Giám đốc Sứ mệnh Công nghệ Vũ trụ (STMD) tại Trụ sở NASA ở Washington, cho biết: “Chúng tôi tự hào hỗ trợ công nghệ tiên tiến như MOXIE có thể biến các nguồn tài nguyên trong nước thành sản phẩm hữu ích cho các sứ mệnh khám phá trong tương lai”. Tài trợ cho cuộc trình diễn MOXIE. “Bằng cách chứng minh công nghệ này trong điều kiện thực tế, chúng tôi tiến một bước gần hơn đến tương lai trong đó các phi hành gia sống ngoài Trái đất trên Hành tinh Đỏ.”

MOXIE tạo ra oxy phân tử thông qua quá trình điện hóa tách oxy đơn lẻ Ngô của mọi phân tử carbon dioxide được bơm ra khỏi bầu khí quyển mỏng của sao Hỏa. Khi các khí này chảy qua hệ thống, chúng được phân tích để kiểm tra độ tinh khiết và lượng oxy được tạo ra.

Tiên phong sử dụng tài nguyên sao Hỏa

Trong khi nhiều thí nghiệm của Perseverance giải quyết các mục tiêu khoa học cơ bản của sứ mệnh, MOXIE lại tập trung vào việc khám phá con người trong tương lai. MOXIE là minh chứng đầu tiên về công nghệ mà con người có thể sử dụng để ở lại và rời khỏi Hành tinh Đỏ. Hệ thống sản xuất oxy có thể hỗ trợ các sứ mệnh trong tương lai theo nhiều cách khác nhau, nhưng hệ thống quan trọng nhất sẽ đóng vai trò là nguồn nhiên liệu tên lửa, cần thiết với số lượng công nghiệp để phóng tên lửa cùng các phi hành gia trong chuyến trở về nhà của họ.

Thay vì mang theo một lượng lớn oxy lên Sao Hỏa, các phi hành gia trong tương lai có thể sống ngoài Trái đất, sử dụng những vật liệu họ tìm thấy trên bề mặt hành tinh để tồn tại. Khái niệm này – được gọi là sử dụng tài nguyên tại chỗ, hay ISRU – đã phát triển thành một lĩnh vực nghiên cứu đang phát triển.

“MOXIE rõ ràng đã là nguồn cảm hứng cho cộng đồng ISRU,” nhà nghiên cứu chính của công cụ này, Michael Hecht của MIT cho biết. “Nó cho thấy NASA sẵn sàng đầu tư vào loại công nghệ tương lai này. Đây là công ty tiên phong có tác động đến ngành tài nguyên vũ trụ đầy thú vị.”

Trọng tâm tương lai

Bước tiếp theo sẽ không phải là xây dựng MOXIE 2.0, mặc dù Hecht và nhóm của ông đã học được rất nhiều về cách thiết kế một phiên bản công cụ hiệu quả hơn. Thay vào đó, nó sẽ tạo ra một hệ thống quy mô lớn bao gồm một máy tạo oxy như MOXIE và một cách để hóa lỏng và lưu trữ lượng oxy đó.

Nhưng hơn bất cứ điều gì, Hecht muốn thấy các công nghệ khác áp dụng trên sao Hỏa. Hecht nói: “Chúng tôi phải đưa ra quyết định về những thứ cần xác nhận trên sao Hỏa. “Tôi nghĩ có nhiều công nghệ trong danh sách đó; Tôi rất vui vì MOXIE là người đầu tiên.

Thông tin thêm về sứ mệnh

Mục tiêu chính của sứ mệnh Perseverance Mars là sinh vật học vũ trụ, bao gồm việc tìm kiếm các dấu hiệu về sự sống của vi sinh vật cổ đại. Máy thám hiểm sẽ mô tả địa chất và khí hậu trong quá khứ của hành tinh, mở đường cho hành trình khám phá Hành tinh Đỏ của con người, đồng thời sẽ là sứ mệnh đầu tiên thu thập và lưu trữ đá và regolith (đá và bụi nghiền nát) của sao Hỏa.

Các sứ mệnh tiếp theo của NASA, hợp tác với Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA)Cơ quan Vũ trụ Châu Âu), một tàu vũ trụ sẽ được gửi tới Sao Hỏa để thu thập những mẫu được niêm phong này từ bề mặt và đưa chúng về Trái đất để phân tích chuyên sâu.

Sứ mệnh Kiên trì trên Sao Hỏa 2020 là một phần trong phương pháp khám phá Mặt trăng đến Sao Hỏa của NASA, bao gồm các sứ mệnh của Artemis tới Mặt trăng sẽ giúp chuẩn bị cho hành trình khám phá Hành tinh Đỏ của con người.

Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA, do Viện Công nghệ California ở Pasadena, California quản lý cho cơ quan này, đã xây dựng và quản lý các hoạt động của tàu thám hiểm Perseverance.

Phòng thí nghiệm động cơ phản lực Quản lý dự án MOXIE cho Chương trình nhiệm vụ trình diễn công nghệ trong STMD. MOXIE cũng được hỗ trợ bởi Ban Giám đốc Sứ mệnh Phát triển Hệ thống Thám hiểm và Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của NASA.