Une façon de trancher l’éternelle conjecture sur la vie sur Mars : y aller nous-mêmes.
C’est exactement ce que le nouvel appareil de la NASA vise à nous aider à faire, en fournissant l’exigence la plus élémentaire pour la survie. La Expérience d’utilisation des ressources in situ d’oxygène de Mars (MOXIE) est un petit module conçu pour générer de l’oxygène pour les astronautes.
La NASA l’a lancé pour la première fois en tant qu’appareil de la taille d’un grille-pain et petite expérience à bord du rover Persévérance en 2021. Il a produit un succès immédiat, sous la forme d’environ 100 minutes d’oxygène respirable. La NASA a indiqué qu’elle prévoyait d’évoluer vers une viabilité possible pour tout un équipage.
Au cours de sept cycles de production d’une heure l’année dernière, MOXIE a produit environ 15 minutes d’oxygène par heure, Le nouveau scientifique a rapporté. MOXIE l’a fait dans une variété de conditions martiennes difficiles – à des températures extrêmes et peu de temps après une tempête de poussière.
Vue d’artiste de MOXIE à bord de Persévérance. Photo : NASA/JPL-Caltech
Les résultats totalisaient 50 grammes d’oxygène. C’est un pas dans la bonne direction pour le voyage potentiel des humains vers la planète rouge, a déclaré la NASA, mais il reste encore beaucoup d’étapes à franchir. Concrètement, les astronautes martiens auraient non seulement besoin d’oxygène pour respirer mais aussi pour revenir sur Terre.
Besoin : 25 tonnes d’O2
Les fusées que la NASA devrait utiliser pour soulever quatre astronautes de la surface de Mars brûleraient à elles seules environ 25 tonnes d’oxygène. Versez les sept tonnes métriques de carburant de fusée que le travail nécessiterait, et les besoins en fret pour une telle mission deviennent énormes.
En comparaison, les astronautes eux-mêmes n’auraient pas besoin de beaucoup d’oxygène. L’enquêteur principal de MOXIE, Michael Hecht, a déclaré que les quatre explorateurs auraient besoin d’environ une tonne métrique au total au cours d’une année.
L’atmosphère de la planète est composée d’environ 96% de dioxyde de carbone, il semble donc peu probable de trouver une source viable d’O2. La solution claire aux deux problèmes, selon la NASA, serait de fabriquer de l’oxygène de manière native sur Mars.
Comment fonctionne MOXIE
C’est exactement ce que la NASA envisage de faire avec la version à grande échelle de MOXIE. L’agence a déclaré qu’une version d’une tonne du convertisseur d’oxygène pourrait produire ces 25 tonnes d’O2, et le faire sur une base “économique et pratique”.
La façon dont l’appareil fonctionne semble valider ces deux descripteurs – bien que quelque peu étonnant. MOXIE agit en retirant les atomes d’oxygène des molécules de dioxyde de carbone. Chaque réaction chimique qu’il effectue produit deux atomes d’oxygène et un atome de monoxyde de carbone. Il libère le CO – qui, bien sûr, est nocif pour les humains en concentration – dans l’atmosphère martienne.
L’exécution de la séparation nécessite une chaleur énorme. L’appareil a besoin d’une température de 800˚C pour fonctionner. La NASA le construit donc à partir d’une gamme de matériaux hautement résistants à la chaleur. Les pièces en alliage de nickel imprimées en 3D chauffent et refroidissent les gaz qui les traversent.
Un « aérogel léger » aide à contenir la chaleur. Et une fine couche d’or à l’extérieur réfléchit la chaleur infrarouge vers l’intérieur, l’empêchant de rayonner vers l’extérieur et d’endommager potentiellement d’autres parties de Perseverance – ou, peut-être dans le futur, les astronautes.
“Il s’agit d’une première étape cruciale dans la conversion du dioxyde de carbone en oxygène sur Mars”, a déclaré Jim Reuter, administrateur associé de STMD. “MOXIE a encore du travail à faire, mais les résultats de cette démonstration technologique sont pleins de promesses alors que nous nous dirigeons vers notre objectif de voir un jour des humains sur Mars.”
