برنامه‌ی بشر برای تولید اکسیژن بر روی مریخ چیست؟
مریخ نورد
مریخ حدوداً ۱۰۰ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد و اتمسفر آن مملو از دی‌اکسیدکربن است، ولی محققین دانشگاه MIT توانسته‌اند با دستگاه کوچک خود بر روی این سیاره اکسیژن تولید کنند.
تجهیزات آزمایش MOXIE به همراه ماموریت مریخنورد استقامت، در فوریه‌ی ۲۰۲۱ بر روی مریخ فرود آمد. محققین مسئول این آزمایش، طی مقاله‌ای که مجله Science Advances آن‌را چاپ کرده گزارش کرده‌اند که دستگاه آن‌ها از پایان سال ۲۰۲۱ تاکنون، توانسته ۷ بار آزمایش‌های خود را با موفقیت انجام دهد و اکسیژن تولید کند. این ۷ آزمایش در شرایط اتمسفری مختلفی انجام شده‌اند؛ در شب و روز و در فصول مختلف مریخ. در همه‌ی آزمایش‌ها دستگاه ساخته شده توانسته به هدف خود که تولید ۶ گرم اکسیژن در ساعت بوده برسد. هر درخت بر روی زمین تقریباً همین مقدار اکسیژن تولید می‌کند.
محققین اکنون این تصور را دارند که می‌توان همین دستگاه را در مقیاس بزرگ‌تر ساخت و قبل از فرستادن انسان به مریخ، آنجا مستقر کرد. دستگاهی که برای کار عملی تولید اکسیژن بر روی مریخ فرستاده می‌شود، باید بتواند در عین حال که اکسیژن مورد نیاز انسان را فراهم می‌کند، برای راکت‌هایی که قرار است انسان‌ها را به زمین برگردانند نیز اکسیژن تولید کند. در حال حاضر نتایج به‌دست آمده از آزمایش MOXIE امیدوارکننده بوده و مرحله‌ی اول از هدف فرستادن انسان به مریخ محسوب می‌شود.
ایده‌ی «استفاده از منابع درجا» همیشه در مورد سفر به مریخ وجود داشته است، زیرا به همراه بردن منابع به مریخ کار بسیار مشکل و پیچیده‌ای است. آزمایش MOXIE اولین مورد اثبات درستی و شدنی بودن این ایده است، زیرا توانسته از منابعی مانند دی‌اکسیدکربن که بر روی مریخ وجود دارند استفاده کند و مواد مورد نیاز انسان را تهیه کند. بنابراین این نتایج تاریخی محسوب می‌شوند.
نسخه‌ی کنونی MOXIE کوچک است، زیرا قرار بود بتواند به همراه استقامت این ماموریت را طی کند و برای بازه‌های کوتاهی عملیاتی باشد. در واقع این دستگاه روشن می‌شود، آزمایش‌های خود را انجام می‌دهد و سپس خاموش می‌شود و تا آزمایش بعدی خاموش می‌ماند. در صورتی که دستگاه تولید اکسیژن مداوم باید به‌صورت همیشگی روشن باشد و مقیاس بسیار بزرگ‌تری دارد. با این حال، همین دستگاه کوچک نیز نشان داده است که کارایی بسیار خوبی دارد.
تولید اکسیژن در این دستگاه به این صورت است که ابتدا هوای مریخ به درون یک فیلتر کشیده می‌شود تا آلودگی‌های احتمالی آن جدا شود. در مرحله‌ی بعد هوا فشرده شده و وارد سیستم الکترولیز می شود. به این ترتیب، یون‌های اکسیژن جدا می‌شوند و به نحوی با یکدیگر ترکیب می‌شوند و تولید مولکول‌های اکسیژن می‌کنند که قابل تنفس باشند.
