في أول إنجاز من نوعه على كوكب أخر، مركبة ناسا على سطح المريخ أستطاعت إنتاج أوكسجين صالح للتنفس من ثاني أوكسيد الكاربون !

هذا الإنجاز الذي حققته أداة ( Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment MOXIE )، على متن مركبة ناسا الفضائية ( المثابرة Perseverance )، بتحويل ثاني أوكسيد الكاربون المتواجد على سطح المريخ إلى أوكسجين صالح للحياة، ويشير إلى فتح أفاق ألاستكشاف الإنساني في المستقبل للكوكب

أنجزت هذه المهمة أداة تجريبية على متن مركبة المثابرة تسمى إختصاراً ( موكسي MOXIE أو تجربة إستخدام موارد المريخ لإنتاج ألاوكسجين موقعياً )

أُجري الإختبار في ٢٠ نيسان / أبريل ٢٠٢١، منذ وصول المركبة في ١٨ شباط / فبراير ٢٠٢١.

يمكن أن تمهد هذه التجربة الناجحة الطريق للخيال العلمي ليصبح حقيقة علمية – عزل ( إنتاج ) الأوكسجين على المريخ وتخزينه للمساعدة في تشغيل الصواريخ التي يمكن أن ترفع رواد الفضاء من سطح الكوكب.

قد توفر مثل هذه الأجهزة أيضًا يومًا ما ( هواءًا لرواد الفضاء أنفسهم )

بالنسبة للصواريخ أو رواد الفضاء، فإن الأوكسجين هو المفتاح ، كما قال الباحث الرئيسي للأداة موكسي MOXIE ، مايكل هيشت Michael Hecht من مرصد Haystack التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

لحرق الوقود الصاروخي، يجب أن يحتوي على كمية أكبر من الأوكسجين

يتطلب إخراج أربعة رواد فضاء من سطح المريخ في مهمة مستقبلية ما يقرب من ١٥,٠٠٠ رطل ( ٧ أطنان ) من وقود الصواريخ و ٥٥,٠٠٠ رطل ( ٢٥ طنًا ) من الأوكسجين

في المقابل، يحتاج رواد الفضاء الذين يعيشون ويعملون على المريخ إلى كمية أقل من الأوكسجين للتنفس

رواد الفضاء الذين يقضون عامًا على السطح ربما يستخدمون طنًا متريًا واحدًا للعيش

سيتطلب نقل ( ٢٥ طنًا متريًا من الأوكسجين ) من الأرض إلى المريخ مهمة شاقة

إن ( نقل جهاز لإنتاج أوكسجين ) يزن طنًا واحدًا، يمكنه إنتاج ٢٥ طنًا – سيكون حلاً اقتصادياً وعملياً بنفس الوقت

يتكون الغلاف الجوي للمريخ من ٩٦٪ من ثاني أوكسيد الكاربون

يعمل جهاز موكسي MOXIE عن طريق فصل ذرات الأوكسجين عن جزيئات ثاني أوكسيد الكاربون ، والتي تتكون من ذرة كاربون واحدة وذرتين من الأوكسجين، يتم إطلاق النفايات، وهو أول أوكسيد الكاربون، في الغلاف الجوي للمريخ. ( ** وهو مادة سامة كذلك ..أكثر من ثاني أوكسيد الكاربون ..عادة يتكون على سطح ألارض من ألاحتراق الغير تام ..للفحم مثلاً )

تتطلب عملية التحويل مستويات عالية من الحرارة، تصل إلى درجة تقارب ( ١,٤٧٠ درجة فهرنهايت – ٨٠٠ درجة مئوية).

للتغلب على ذلك، تم تصنيع وحدة موكسي MOXIE من مواد مقاومة للحرارة.




وتشمل هذه الأجزاء المصنوعة من ( سبائك النيكل المطبوعة بتقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد ) ، والتي تُسخن و تبرد الغازات المتدفقة عبرها

( جل هوائي خفيف ) يساعد على الاحتفاظ بالحرارة.



يعكس طلاء الذهب الرقيق الموجود على السطح الخارجي لـموكسي MOXIE حرارة الأشعة تحت الحمراء، مما يمنعها من الإشعاع إلى الخارج وقد يؤدي إلى إتلاف أجزاء أخرى من مركبة المثابرة.

في هذه العملية الأولى، كان إنتاج الأوكسجين من موكسي MOXIE متواضعًا جدًا – حوالي ٥ غرامات، أي ما يعادل حوالي ١٠ دقائق من الأوكسجين القابل للتنفس لرائد الفضاء.

تم تصميم أداة موكسي MOXIE لتوليد ما يصل إلى ١٠ غرامات من الأوكسجين في الساعة.

العرض التقني الذي قامت به ألاداة هو لإثبات نجاح التقنية بعد رحلة طويلة منذ ألاطلاق من الأرض ، وفي رحلة تستغرق ما يقرب من سبعة أشهر عبر الفضاء، وللهبوط مع المركبة ( المثابرة ) في ١٨ شباط / فبراير ٢٠٢١

ومن المتوقع أن تقوم ألاداة موكسي MOXIE بمحاولة إنتاج الأوكسجين ( تسع مرات أخرى على الأقل خلال مدة عام على سطح المريخ ( مايقرب من عامين على الأرض ).

ستتم عمليات إنتاج الأكسجين هذه على ثلاث مراحل

* ستتحقق المرحلة الأولى من وظيفة الجهاز

* المرحلة الثانية تشغيل الجهاز في ظروف جوية مختلفة، مثل الأوقات المختلفة من اليوم والفصول

* المرحلة الثالثة تجربة أوضاع تشغيل جديدة، مثلاً عند ثلاث درجات حرارة مختلفة أو أكثر