Co je nového na Marsu - MOXIE

Co je to MOXIE a co dělá na Rudé planetě - přístroj, který testuje na Marsu výrobu kyslíku z místních zdrojů. (délka blogu 2 min.)

Vyslat na Mars expedici s živými lidmi je zatím neuskutečnitelný sen. Cesta na Rudou planetu trvá příliš dlouho, takže by lidský organismus už po cestě degradoval natolik, že by byl na Marsu nepoužitelný. 

To se ale může změnit. Pokud se podaří rozpracovat nový typ motorů, který by mohl dopravit osadníky k cíli určení už za několik týdnů (a nikoliv měsíců, jak je tomu nyní), můžeme směle začít s kolonizací sousední planety. 

I poté ještě zůstane spousta problémů, které bude potřeba vyřešit. Jedním z nich je samozřejmě zásobování kyslíkem. 

Důvod není potřeba vysvětlovat - každého jistě napadne, že kyslík budou lidé potřebovat k dýchání. Kupodivu ale nebudou budoucí kolonisté tím největším spotřebitelem životodárného plynu. Daleko větší objem kyslíku se spotřebuje … jako okysličovadlo pro palivo. Zatímco kolonisté budou během svého 18 měsíčního pobytu na planetě (tato doba se odhaduje jako minimální trvání pobytu na Marsu) muset vdechnout 2 až 3 tuny kyslíku, bude potřebovat raketa, která odstartuje z povrchu planety a doveze je na oběžnou dráhu, zhruba desetinásobek tohoto množství. 

NASA se už nyní věnuje experimentům, které mají za úkol vyrábět palivo z čistě lokálních zdrojů, přítomných na Rudé planetě. 

MOXIE

MOXIE je zkratka pro experiment M ars OX ygen ISRU E. Přitom je ISRU další zkratkou - tentokrát pro In situ Resource Utilization, což by se dalo přeložit jako “žít z lokálních zdrojů”. Přístroj MOXIE od začátku své mise v roce 2021 periodicky vyrábí malé množství kyslíku z marsovské atmosféry. Tam se sice kyslík ve formě samostatného plynu nevyskytuje, zato je tu k dispozici jiný plyn - oxid uhličitý CO2. 

Při 16 experimentech se podařilo vyrobit celkově 122 gramů téměř čistého kyslíku, sdělila NASA. To je mimochodem takové množství, které by mohlo zásobovat malého psa po dobu 10 hodin. Možná se to zdá být málo - je to ale úctyhodný výkon pro malý přístroj, který má k dispozici jen velmi omezené zdroje energie. 

MOXIE vyrábí přibližně tolik kyslíku jako malý strom - jen při tom používá jiné chemické reakce a vyžaduje speciální podmínky, například vysokou teplotu v zóně, kde probíhá chemická reakce. 

Právě poslední zmiňovaný fakt je důvodem pro to, že přístroj pracoval jen občas a nárazově. Když si totiž MOXIE pro sebe zabral energii, kterou má k dispozici vozítko Perseverance, na kterém se pohybuje po povrchu Marsu, nezbylo dost energie na provoz ostatních přístrojů. 

Experiment byl navržen tak, aby mohl vyrobit minimálně 6 gramů kyslíku za hodinu. Maximum, které dokáže vyprodukovat, je pak 12 gramů za hodinu. Vědci ale museli být opatrní s nastavením podmínek - aby reakce odebrala z molekuly oxidu uhličitého (CO2) jen jeden atom kyslíku - a ne rovnou oba dva. V optimálním případě je totiž odpadem další plyn (molekula CO, oxidu uhelnatého), zatímco při odebrání obou atomů kyslíku zůstává coby odpad pevný uhlík - který by přístroj postupně zanesl a zničil. 

Výroba kyslíku na Marsu byla úspěšná. V budoucnosti by se dalo pomocí daleko větších kopií MOXIE vyrábět potřebné množství kyslíku - a to při použití pouhé marsovské atmosféry, která je sice velice řídká, skládá se ale prakticky pouze z molekul CO2. 

Bude ovšem potřeba dovézt na Mars daleko silnější zdroj energie, k výrobě kyslíku se totiž používá proces, který vyžaduje zahřátí katalyzátoru na zhruba 800 °C. Ani to ale nebude neřešitelným problémem. 

Zdroje: NASA, physik.de