Eines Tages, wenn Astronauten auf dem Mars leben und arbeiten, werden sie Michael Hecht vom MIT für ihre Fähigkeit danken können, auf dem Roten Planeten zu atmen. Sie müssen ihm auch ein Nicken für den Sauerstoff geben, der benötigt wird, um die Rakete zu starten und sie zur Erde zurückzubringen.
„Es gibt keine Möglichkeit, wie ein Mensch auf dem Mars atmen könnte“, sagte Hecht, ein Forscher am MIT, gegenüber Computerworld. „Aber der Sauerstoff ist auch für die Rückkehrrakete. Das ist das hungrige Tier, das wir füttern müssen…. Um so viel Sauerstoff mitzubringen, ist es sicherlich nicht unmöglich, aber es macht die Mission wesentlich teurer und komplizierter. Was ist der Punkt, wo die Mission so teuer wird, dass es einfach nicht passieren wird?“Wenn wir nicht Wege finden – Abkürzungen -, um dies zu etwas zu machen, das die Menschen als lohnenswert begreifen können, wird es nicht passieren“, fügte er hinzu. „Dies spielt eine große Rolle bei der Erweiterung unseres Horizonts über die Erde hinaus.“Ende letzter Woche kündigte die NASA die sieben neuen und verbesserten wissenschaftlichen Instrumente an, die an Bord des nächsten Roboter-Rovers sein werden, der 2020 zum Mars fliegen wird. Neben High-Tech-Kameras und Bodenradar wird eines der Instrumente auf dem Rover eine Maschine sein, die Sauerstoff erzeugt.
Durch die Erzeugung von Sauerstoff auf dem Planeten können Menschen atmen, während sie einen Lebensraum erkunden und möglicherweise sogar einrichten.MOXIE – kurz für Mars OXygen In situ resource utilization Experiment – Das Instrument wurde entwickelt, um Kohlendioxid aus der Marsatmosphäre zu entnehmen und daraus Sauerstoff zu produzieren. Das MIT beschreibt es als eine spezialisierte Reverse-Brennstoffzelle, die Strom verbraucht, um Sauerstoff auf dem Mars zu produzieren, wo die Atmosphäre zu 96% aus Kohlendioxid besteht.
MOXIE wird einen großen Job haben, da die Marsatmosphäre so anders ist als die auf der Erde. Die Marsatmosphäre ist nur etwa 1% so dicht wie die Erdatmosphäre; es ist ungefähr die gleiche Dichte wie die Erdatmosphäre 100.000 Fuß über der Oberfläche.
„Hier würden wir es fast als Vakuum betrachten“, sagte Hecht. „So wenig davon gibt es und es ist 95% oder 96% Kohlendioxid oder 30 mal mehr CO2 als auf der Erdoberfläche. CO2 ist ein Spurengas auf der Erde. Auf dem Mars gibt es insgesamt sehr wenig Luft, aber hauptsächlich CO2.“Zu diesem Zeitpunkt ist geplant, eine aufblasbare Kuppel zum Mars zu schicken, wo eine MOXIE-ähnliche Maschine sie mit Sauerstoff aufblasen könnte. „So halten wir es in diesem Bereich – finden Sie diese Abkürzung, anstatt dass die Astronauten den Sauerstoff mitbringen“, sagte Hecht. „Wir schicken einen kleinen Kernreaktor zum Mars und wir schicken eine dieser Sauerstoffanlagen, die 100 mal größer wäre als Moxie, das 20 Gramm Sauerstoff pro Stunde produziert. Sie wollen etwas, das in einer Stunde etwa ein Pfund Sauerstoff produziert.“Für MOXIE muss die Robotermaschine einfach anfangen, Kohlendioxid aus der Marsatmosphäre zu saugen, um loszulegen.
„Es ist so, wie es ist“, sagte Hecht. „Es ist eingeschaltet und beginnt zu arbeiten. Der Grund, warum wir diesen Prozess mit Kohlendioxid und Strom nutzen wollen, ist, dass wir nicht anfangen wollen, Schmutz auszugraben und zu verarbeiten. Das ist nicht so weit hergeholt, wie es klingt. Es ist eine Mission geplant, um das auf dem Mond zu versuchen. Es kann getan werden, aber es braucht viel Robotik, weil Sie ausheben, bohren, die Schlacke loswerden. Es ist, als würde man Stahl auf der Erde herstellen.“Die Erzeugung von Sauerstoff aus Schmutz ist möglich, weil Kieselsäure, eines der am häufigsten vorkommenden Oxide im Schmutz, zwei Sauerstoffatome hat. Schmutz besteht laut Hecht hauptsächlich aus Sauerstoff.Hecht sagte, der Mars Rover 2020 werde MOXIE während seiner Mission zum Roten Planeten testen. Es wird nur genügend Sauerstoff gespeichert, um zu beweisen, dass das Instrument funktioniert.Wenn das Experiment funktioniert, werden die Wissenschaftler eine größere Version von MOXIE für den Einsatz vor einer geplanten Mission entwerfen, um Menschen zum Mars zu schicken. Die NASA konzentriert sich darauf, Astronauten bis in die 2030er Jahre zum Mars zu schicken und baut die Schwerlastraketen, Robotik und Raumfahrzeuge, die benötigt werden, um Menschen in den Weltraum zu bringen.
„Ich hatte immer das Gefühl, dass der Weg zum Erfolg in der Einfachheit des Designs liegt“, sagte Hecht. „Ich glaube, wir haben das. Ich kann nicht sagen, dass wir alle Details ausgearbeitet haben, aber es ist unkompliziert. Was es braucht, damit es erfolgreich funktioniert, ist viel, viel Testen, Reparieren und Verbessern. Die größte Herausforderung besteht darin, die Einsicht, die Fähigkeit und die Entschlossenheit zu haben, dem System eine Chance zu geben, beim Testen zu versagen, bereit zu sein, Dinge zu ändern und kreativ zu sein, wenn es fehlschlägt.“
Im Moment hat Hecht etwa fünf Jahre Zeit, um das Instrument zu perfektionieren.
Das Projekt verfügt über ein wissenschaftliches Team, das sich aus Forschern wie dem MIT, der University of Arizona und dem Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA zusammensetzt, die sich mit der Architektur des Instruments befassen. Es gibt auch ein Ingenieurteam, das größtenteils am JPL angesiedelt ist und das eigentliche Gebäude bauen wird.
„Es ist nicht so viel Sci-Fi“, sagte Hecht. „Es ist eine Frage des politischen Willens. Es geht darum, die Aufregung in diesem Abenteuer zu nutzen, um die besten und klügsten Köpfe anzuziehen und sie zur Arbeit zu bringen.“Sharon Gaudin deckt das Internet und Web 2 ab.0, neue Technologien, und Desktop- und Laptop-Chips für Computerworld. Folgen Sie Sharon auf Twitter unter @sgaudin, auf Google+ oder abonnieren Sie Sharons RSS-Feed . Ihre E-Mail-Adresse lautet [email protected] .
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