Hoe NASA’s Perseverance zuurstof maakt op Mars



Een van de vele vervelende obstakels voor mensen om vrijelijk Mars te verkennen en te bewonen is het gebrek aan zuurstof op de planeet. Gelukkig kan NASA’s Perseverance rover helpen.

Met behulp van een instrument dat MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) wordt genoemd, heeft de rover met succes kooldioxide uit de atmosfeer van Mars gehaald en omgezet in zuurstof, zo kondigde NASA dinsdag aan. NASA zei dat het van plan is meer MOXIE-tests uit te voeren, maar gaf niet aan wanneer.

MOXIE deed de eerste test ongeveer een uur en produceerde iets minder dan zes gram zuurstof. Dat is genoeg om een astronaut ongeveer 10 minuten in leven te houden, legde het agentschap uit. Het zal iemand niet lang in leven houden, maar het is een belangrijke stap voorwaarts in de verkenning van Mars.

“Stel je voor dat we dat opschalen en een groter plan hebben voor de mensen als we ze eindelijk daarheen sturen.”

Die zuurstof zou niet alleen kunnen worden gebruikt om mensen te laten ademen, maar zou ook de lading verlichten voor terugkeer-missies naar de aarde, of voor reizen naar andere delen van het zonnestelsel. Raketten hebben zuurstof nodig om brandstof te verbranden tijdens de lancering. Als we het op Mars kunnen maken, kunnen ruimtevoertuigen minder zuurstof van de aarde meenemen, waardoor hun gewicht aanzienlijk afneemt. Minder gewicht betekent dat er minder brandstof nodig is om op te stijgen.

Een ton zuurstof om 4 astronauten een jaar lang op Mars te laten leven

“Zuurstof is het zwaardere deel van raketbrandstof,” legde Michael Meyer, hoofdwetenschapper van het Mars Exploration Program bij NASA, eerder dit jaar telefonisch uit. Als NASA vier astronauten van Mars zou willen halen, zou het ruimtevaartuig 27,5 ton zuurstof nodig hebben om dat te doen. Om die vier een jaar lang in leven te houden, zou ongeveer een ton nodig zijn.

Met de snelheid waarmee MOXIE werkt, zou het produceren van 27,5 ton meer dan 475 jaar duren. Maar toekomstige apparaten zouden groter en efficiënter kunnen zijn dan het 38 pond wegende MOXIE.

“Je kunt je voorstellen dat we dat opschalen en een groter plan hebben voor mensen wanneer we ze uiteindelijk daarheen sturen om genoeg zuurstof te maken om terug van het oppervlak te komen en zuurstof te hebben om te ademen,” zei Mitch Schulte, NASA’s Mars 2020 programmawetenschapper.

Zuurstof maken op Mars

Op Mars bestaat 0,13 procent van de atmosfeer uit zuurstof. Op aarde is dat 21 procent.

“De atmosfeer van Mars is eigenlijk vrij dun en bestaat voornamelijk uit koolstofdioxide,” zei hij. “Op Mars zien we niet meer dan een klein vleugje zuurstof en dat komt grotendeels door watermoleculen die uiteenvallen in de atmosfeer.”

MOXIE maakt gebruik van die relatieve overvloed aan koolstofdioxide, dat bestaat uit één deel koolstof en twee delen zuurstof. Een elektrolyse die draait bij temperaturen boven 1400 graden Fahrenheit creëert een elektrische stroom die de zuurstof scheidt van het samengeperste kooldioxide, waardoor koolmonoxide overblijft.

MOXIE produceerde tijdens de eerste test ongeveer zes gram zuurstof per uur, met twee kortstondige dips toen het zijn onderdelen controleerde om er zeker van te zijn dat het goed werkte.

Dat was iets minder dan de geadverteerde 10 gram per uur, maar dit was pas de eerste test. NASA is altijd voorzichtig met het testen van de rover, dus MOXIE zal de volgende keer misschien meer worden getest.

Een van de plannen van Perseverance op Mars is om monsters van het Marsoppervlak te nemen in buisjes, die door een toekomstig ruimtevaartuig zullen worden opgepikt en naar de Aarde gebracht voor onderzoek. Het zal zuurstof nodig hebben om op te stijgen van Mars. Moxie kan helpen die zuurstof te maken.

Het zou ook nuttig kunnen zijn voor NASA’s Artemis-programma, dat zich nog in de beginfase bevindt. Het plan is om mensen naar de maan te sturen, en dan een maan-naar-Mars lanceersysteem op te zetten.

Het is niet duidelijk wanneer de NASA zijn eerste bemande missie naar Mars zal lanceren. Maar er is een goede kans dat de opvolger van MOXIE daar deel van uit zal maken.

Comments (0)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *