Експеримент Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) розпочав свою роботу з видобутку кисню з атмосфери Марса ще навесні 2021 року, за два місяці після прибуття на поверхню Червоної планети на борту марсохода Perseverance. У новій науковій роботі, опублікованій у виданні Science Advances, вчені проаналізували досягнення MOXIE – і дійшли висновку, що технологія має видатний потенціал.
З моменту посадки інструмент запускали сім разів, щоразу за різних атмосферних умов. MOXIE впорався з усіма випробуваннями, виробляючи по 6 грамів кисню за годину – приблизно як середнє дерево на Землі – вдень та вночі будь-якої пори року.
Атмосфера Марса набагато мінливіша, ніж земна. Протягом року щільність повітря може змінюватись вдвічі, а різниця між найнижчою та найвищою температурою може бути до 100 градусів. Одна з наших цілей – показати, що прилад працює за будь-яких умов.
Джефрі Гофман, заступник керівника експерименту MOXIE, співавтор статті
Цикл роботи MOXIE починається з очищення марсіанського повітря від пилу за допомогою фільтра. Потім повітря нагрівається до температури 800°C і під тиском прямує до інструменту Solid OXide Electrolyzer (SOXE), що розділяє його на йони кисню та молекули монооксиду вуглецю. Ці йони рекомбінуються в придатний для дихання кисень.
Прилад, встановлений на Perseverance, є лише експериментальним прототипом. Його розмір обмежено можливостями ровера; до того ж він може працювати лише протягом коротких проміжків часу, потребуючи кілька годин на підготовку перед кожним тестовим «пробігом».
Втім, автори дослідження вважають, що успішні результати експерименту свідчать про доцільність технології. Більш того, MOXIE – перша демонстрація концепції In-Situ Resource Utlilzation, використання локальних планетарних матеріалів для виробництва необхідних ресурсів (наприклад, кисню) замість доставлення їх із Землі.
Випробування інструменту ще не завершено: наступний запуск відбудеться марсіанською весною, коли щільність атмосфери сягає свого піка.
Наступний експеримент буде проведено за найвищої щільности атмосфери за рік, і ми хочемо добути стільки кисню, скільки можемо. Ми запустимо прилад на повну і залишимо працювати якнайдовше.
Майкл Хехт, керівник експерименту MOXIE, співавтор статті
Вчені стежитимуть за станом приладу: необхідність розігріву перед кожним запуском піддає його значним тепловим навантаженням. Якщо MOXIE може справно функціонувати в таких умовах, то, ймовірно, створені для безперервної роботи великомасштабні системи зможуть роками забезпечувати марсіанські колонії киснем.