忍耐力ローバーは、火星に酸素を生成するためにMOXIEエンジンをもたらします

ジャカルタ - 火星探査機、忍耐は、表面を研究し、赤い惑星の古代の生命の痕跡を探すことを目的として、2020年7月30日に打ち上げられました。2021年2月18日、パーセベランスは火星のジェゼロ・クレーターに着陸することに成功しました。

科学者たちは明らかに、単に科学的な目的のために探検家を送ったのではない。実際、忍耐力にはMOXIEと呼ばれる小さなエンジンも搭載されています。MOXIEという名前自体は、火星酸素その場での資源利用実験の略語です。このミニマシンは、火星の二酸化炭素から酸素を作るように設計されています。

知られているように、火星の酸素はまれで、大気の0.2%未満しかありません。酸素は将来の火星ミッションやそこに着陸する人間に不可欠ですが。アメリカ国立宇宙機関(NASA)自身も、火星からの最初のロケット打ち上げである火星サンプルリターンミッションの計画を立てています。

この計画は、課題がないという意味ではありません。ロケットは打ち上げに燃料を必要とするだけでなく、その燃料を燃やすために酸化剤も必要とするからです。地球上では、酸化剤として作用する酸素が大気中にたくさんあります。しかし、火星では、ロケットを打ち上げるために、そして人間が訪れるために酸素を作る方法を見つけなければなりません。

これを達成するために、NASAと他の宇宙機関は、火星で利用可能な材料を使用して必要なものを作ることを意味するin-situリソース利用と呼ばれるアプローチを試みています。MOXIEは火星の二酸化炭素を取り込んで酸素に変えます。

MOXIEの仕組み、酸素製造機

サイエンス・アドバンスズ誌に最近掲載された記事で、MOXIEの背後にいる科学者とエンジニアは、2021年2月に忍耐力ローバーが火星に到着して以来、MOXIEがどのように機能してきたかを説明しています。

研究者らは、MOXIEが7回の試験で期待どおりに機能し、昼と夜、そして火星のさまざまな季節に酸素を生産することに成功したことを明らかにしました。この機械は1時間に約6グラムの酸素を生成し、その目標を達成し、火星で酸素を生成することが可能であることを証明しました。

「これは、別の惑星天体の表面にある資源を実際に使用し、それを化学的に人間のミッションに役立つものに変える最初のデモンストレーションです」とマサチューセッツ工科大学のジェフリー・ホフマンは述べています。「それは言葉の本当の意味での歴史的な(瞬間)です。

忍耐力のMOXIEデバイスは、比較的少量の酸素しか生成しません。デバイスがアップグレードされれば、将来の火星ミッションで使用するためにより多くの酸素を生成する可能性があります。

現在のバージョンは、デバイスがPerseveranceエクスプローラで使用できる電力量に非常に厳しい制限があるため、時折しか動作しないように設計されています。この技術のより大きなバージョンは継続的に実行することができ、24時間体制で酸素を作ることができます。

MOXIEは逆走する燃料電池のように機能し、一酸化炭素と酸化剤を使って二酸化炭素と電気を生成する代わりに、二酸化炭素と電気を入れて酸素と一酸化炭素を得ます。

研究者は、MOXIEについてもっと学び、MOXIEが大気中の高い密度とより高いレベルの二酸化炭素を有する春の間により多くの酸素を生産できるかどうかを見るために、MOXIEを定期的に実行し続ける。

二酸化炭素を酸素に変換する機械MOXIEの存在は、将来実施される火星探査ミッションのための新鮮な空気の息吹です。参考までに、忍耐力はキュリオシティに続く次世代の火星探査機です。火星の忍耐力ローバーは、さまざまなNASAの研究目的のためにジェット推進研究所によって開発されました。