To MOXIE (Mars Oxygen In Situ Resource Utilization -ISRU- Experiment) είναι ένα σύστημα παραγωγής οξυγόνου, το οποίο φιλοξενείται στο ρόβερ «Perseverance» που εξερευνά τον κόκκινο πλανήτη. Ο τρόπος λειτουργίας του βασίζεται στην ηλεκτρόλυση του διοξειδίου του άνθρακα που υπάρχει στην ατμόσφαιρα του Άρη. Εξάλλου, η παραγωγή οξυγόνου στον Άρη είναι ζωτικής σημασίας για τη μελλοντική επανδρωμένη εξερεύνηση του πλανήτη.
Καλλιτεχνική απεικόνιση: NASA/JPL-Caltech
Σύμφωνα με πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη, το MOXIE κατάφερε να παραγάγει οξυγόνο 7 φορές από το Φεβρουάριο του 2021, που έγινε η προσεδάφιση του ρόβερ, μέχρι το τέλος του 2021 και, συνεπώς, αποτελεί θεμέλιο για την ανάπτυξη μελλοντικής τεχνολογίας παραγωγής οξυγόνου στον Άρη.
Υπολογίζεται ότι για την λειτουργία του συστήματος προώθησης μεθανίου-οξυγόνου ενός οχήματος εκτόξευσης από την επιφάνεια του Άρη, που θα μπορεί να μεταφέρει 6 αστροναύτες, απαιτούνται 31 τόνοι οξυγόνου. Η συγκεκριμένη ποσότητα θα συνιστούσε ένα σημαντικό ανασταλτικό παράγοντα στο σχεδιασμό μιας αποστολής στον Άρη. Ωστόσο, η ατμόσφαιρα του κόκκινου πλανήτη, αποτελείται κατά 95% περίπου από διοξείδιο του άνθρακα και, επομένως, η εκμετάλλευση του εν λόγω αερίου για παραγωγή οξυγόνου επιλύει σημαντικό μέρος του προβλήματος.
Φωτογραφία: NASA/JPL-Caltech
Το ΜΟΧΙΕ, με μάζα 17.1 κιλά και κατανάλωση περίπου 300 Watts ισχύος, μπορεί να παράγει 6 με 8 γραμμάρια οξυγόνου ανά ώρα. Σκοπός του είναι η επίδειξη της ωριμότητας της τεχνολογίας στην οποία βασίζεται και η επιτυχής λειτουργία κατά τη διάρκεια ημέρας, νύχτας, αλλά και κατά τη διάρκεια της συνολικής εποχικής διακύμανσης του Άρη. Ένα σύστημα παρόμοιο με το όργανο, αλλά μεγαλύτερης κλίμακας, που θα μπορούσε δηλαδή να παράγει 2 με 3 κιλά οξυγόνου ανά ώρα, θα ήταν ικανό να εξασφαλίσει το απαιτούμενο οξυγόνο για την πραγματοποίηση εκτόξευσης από την επιφάνεια του Άρη στα επιθυμητά χρονικά περιθώρια που τίθενται για μια επανδρωμένη αποστολή. Ένας ακόμα λοιπόν στόχος του πειράματος είναι να αποκτηθούν οι γνώσεις και η εμπειρία που απαιτούνται για την μελλοντική κατασκευή ενός τέτοιου συστήματος.
Εικόνα: NASA/JPL-Caltech
Οι διαστάσεις του ΜΟΧΙΕ είναι 23.9 x 23.9 x 30.9 εκατοστά. Λόγω της ανάγκης ενσωμάτωσης του οργάνου στο Perseverance, έγιναν αρκετοί συμβιβασμοί σε θέματα μάζας, όγκου, ενεργειακού σχεδιασμού και κόστους. Ωστόσο, η μέχρι στιγμής λειτουργία του αποδεικνύει ότι οι αντικειμενικοί σκοποί της αποστολής του θα επιτευχθούν. Τέλος, μια ακόμα παράμετρος που πρέπει να επισημανθεί, είναι ότι η αντοχή του οργάνου στον χρόνο είναι δύσκολο να εξεταστεί, λόγω ενεργειακών περιορισμών του ρόβερ.
Σε κάθε περίπτωση, η παραγωγή οξυγόνου στον Άρη θέτει τις βάσεις για την υλοποίηση ενός συστήματος ζωτικής σημασίας για τους μελλοντικούς εξερευνητές, αλλά και αποίκους, του γειτονικού πλανήτη.
