pewnego dnia, kiedy astronauci będą mieszkać i pracować na Marsie, będą mogli podziękować Michaelowi Hechtowi z MIT za zdolność oddychania na Czerwonej Planecie. Będą też musieli dać mu ukłon za tlen potrzebny do wystrzelenia rakiety, aby sprowadzić ich z powrotem na Ziemię.

„nie ma sposobu, aby człowiek mógł oddychać na Marsie”, powiedział Hecht, badacz z MIT, Computerworld. „Ale tlen jest również dla rakiety powrotnej. To głodna bestia, którą musimy nakarmić…. Doprowadzenie tak dużej ilości tlenu nie jest niemożliwe, ale sprawia, że misja jest znacznie droższa i bardziej skomplikowana. Jaki jest punkt, w którym misja staje się tak droga, że po prostu się nie wydarzy?

„Jeśli nie znajdziemy sposobów – skrótów-aby zrobić coś, co ludzie mogą zrozumieć jako wartościowe, to się nie stanie” – dodał. „Odgrywa to dużą rolę w poszerzaniu naszych horyzontów poza Ziemią.”

pod koniec zeszłego tygodnia NASA ogłosiła siedem nowych i ulepszonych instrumentów naukowych, które znajdą się na pokładzie następnego robota łazika, który poleci na Marsa w 2020 roku. Wraz z zaawansowanymi kamerami i radarem penetrującym ziemię, jednym z instrumentów w łaziku będzie maszyna, która będzie wytwarzać tlen.

tworząc tlen na planecie, ludzie będą mogli oddychać podczas eksploracji, a być może nawet zakładać siedlisko.

nazwany MOXIE – skrót od Mars OXygen in situ resource utilization Experiment-instrument został zaprojektowany do pobierania dwutlenku węgla z atmosfery marsjańskiej i wykorzystywania go do produkcji tlenu. MIT opisuje go jako wyspecjalizowane odwrotne ogniwo paliwowe, które zużywa energię elektryczną, dzięki czemu może produkować tlen na Marsie, gdzie atmosfera stanowi 96% dwutlenku węgla.

MOXIE będzie miał dużą pracę, ponieważ atmosfera marsjańska jest tak inna niż ta na Ziemi.

marsjańska atmosfera jest tylko około 1% tak gęsta jak atmosfera ziemska; ma taką samą gęstość jak atmosfera ziemska 100 000 stóp nad powierzchnią.

„tutaj uznalibyśmy to za prawie próżnię” – powiedział Hecht. „Tak mało tego jest i jest to 95% lub 96% dwutlenku węgla lub 30 razy więcej CO2 niż na powierzchni Ziemi. CO2 jest gazem śladowym na Ziemi. Na Marsie jest bardzo mało powietrza, ale to głównie CO2.”

w tym momencie planujemy wysłać nadmuchiwaną kopułę na Marsa, gdzie maszyna podobna do MOXIE mogłaby napompować ją tlenem.

„w ten sposób utrzymujemy go w tym zasięgu-znajdź ten skrót, zamiast pozwolić astronautom przynieść tlen” – powiedział Hecht. „Wysyłamy mały reaktor jądrowy na Marsa i wysyłamy jeden z tych obiektów tlenowych, który byłby 100 razy większy niż Moxie, który wytwarza 20 gramów tlenu na godzinę. Chcesz coś, co produkuje około funta tlenu w ciągu godziny.”

dla MOXIE, zrobotyzowana maszyna po prostu musi zacząć wysysać dwutlenek węgla z atmosfery marsjańskiej, aby zacząć działać.

„Jest włączony i zaczyna działać. Powodem, dla którego chcemy wykorzystać ten proces, wykorzystując dwutlenek węgla i elektryczność, jest to, że nie chcemy zaczynać wykopywać brudu i przetwarzać go. To nie jest tak naciągane, jak się wydaje. Planowana jest misja, by spróbować tego na Księżycu. Można to zrobić, ale wymaga to dużo robotyki, ponieważ kopiesz, wiercisz, pozbywasz się żużla. To jak robienie stali na ziemi.”

Tworzenie tlenu z brudu jest możliwe, ponieważ krzemionka, jeden z najliczniejszych tlenków w brudu, ma dwa atomy tlenu. Brud, według Hechta, to głównie tlen.

Hecht powiedział, że łazik marsjański 2020 przetestuje MOXIE podczas swojej misji na Czerwonej Planecie. Tylko tyle tlenu będzie przechowywane, aby udowodnić, że instrument działa.

jeśli eksperyment zadziała, naukowcy zaprojektują większą wersję MOXIE do użycia przed planowaną misją wysłania ludzi na Marsa. NASA koncentruje się na próbach wysłania astronautów na Marsa do 2030 roku i buduje rakiety nośne, robotykę i statki kosmiczne potrzebne do przeniesienia ludzi w głęboką przestrzeń kosmiczną.

„zawsze czułem, że drogą do sukcesu jest prostota w projektowaniu” – powiedział Hecht. „Wierzę, że to mamy. Nie mogę powiedzieć, że ustaliliśmy wszystkie szczegóły, ale to proste. To, czego potrzeba, aby to działało z powodzeniem, to wiele testów, napraw i ulepszeń w miarę postępów. Największym wyzwaniem jest posiadanie wglądu, zdolności i determinacji, aby dać systemowi szansę na niepowodzenie w testowaniu, chęć zmiany rzeczy i kreatywność w naprawianiu go, gdy zawodzi.”

w tej chwili Hecht uważa, że mają około pięciu lat na udoskonalenie instrumentu.

projekt ma zespół naukowy, składający się z naukowców z MIT, University of Arizona i NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), który zajmuje się zaprojektowaniem instrumentu. Istnieje również zespół inżynierów, głównie z siedzibą w JPL, który zajmie się faktycznym budynkiem.

„to nie jest tak dużo sci-fi” – powiedział Hecht. „To kwestia posiadania woli politycznej. To kwestia wzięcia emocji w tej przygodzie, aby przyciągnąć najlepsze i najjaśniejsze umysły i umieścić je do pracy.”

Sharon Gaudin zajmuje się Internetem i Web 2.0, nowe technologie oraz układy komputerowe i laptopy dla Computerworld. Śledź Sharon na Twitterze @sgaudin, w Google+ lub subskrybuj kanał RSS Sharon . Jej adres e-mail to [email protected].

Zobacz więcej by Sharon Gaudin on Computerworld.com.