화성의 “역사적인” 상자는 나무 한 그루의 속도로 산소를 만듭니다.

NASA의 로봇 탐사선이 작년 화성에 발사되었을 때 화성에서 사이트의 산소 자원을 사용하는 실험을 위해 MOXIE라는 작은 금 상자를 가져왔습니다.

그 이후로 MOXIE는 희박한 화성의 공기에서 산소를 생산해 왔습니다.

그리고 수요일 사이언스 어드밴스(Science Advances)에서 이 이상한 도구 뒤에 있는 팀은 MOXIE가 매우 잘 작동하여 산소 생산이 지구 나무의 적당한 생산 속도와 비슷하다는 것을 확인했습니다.

2021년 말까지 광범위한 데이터에 따르면 MOXIE는 7개의 개별 실험 주기와 다양한 기상 조건에서 시간당 6g의 목표 산소 출력에 성공적으로 도달했습니다. 여기에는 낮과 밤, 화성의 다른 계절 및 이와 유사한 것들이 포함됩니다.

MIT Haystack Observatory에서 MOXIE 임무의 수석 연구원인 Michael Hecht는 “우리가 보여주지 않은 유일한 것은 온도가 극적으로 변하는 새벽이나 황혼에 달리는 것”이라고 말했습니다. 그는 보도 자료에서 말했다. “우리는 그렇게 할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 일단 실험실에서 테스트하면 이 마지막 이정표에 도달하여 언제든지 실제로 달릴 수 있음을 보여줄 수 있습니다.”

NASA의 화성 탐사선에서 Moxie가 있는 위치를 보여주는 다이어그램.  로버에는 6개의 바퀴가 있으며 양쪽에 3개, 사진 오른쪽 맨 오른쪽에 Moxy가 있습니다.

이것이 MOXIE가 화성 탐사선에 있는 곳입니다.

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과학자와 우주 기관 모두에게 MOXIE의 약속이 강력하다는 점은 특히 흥미롭습니다. 우주 비행사를 태운 화성 임무에 대한 제안된 일정이 미래에 화성에서 우주 탐험가를 안전하게 보호하는 방법을 배우기 위해 임박했기 때문입니다.

예를 들어, SpaceX CEO Elon Musk의 화성 착륙 목표는 2029년으로 보이며 NASA의 목표입니다. 다가오는 Artemis I Moon 임무 화성 비행의 길을 개척하는 것이 목표입니다. 1930년대 또는 1940년대에 계획. MOXIE 부책임자이자 MIT 교수인 Jeffrey Hoffman은 보도 자료에서 “화성 탐사를 지원하려면 컴퓨터, 우주복, 서식지 등 지구에서 많은 것을 가져와야 합니다. “하지만 어리석은 늙은 산소? 당신이 거기에 갈 수 있다면 가서 찾으십시오. 당신은 게임보다 훨씬 앞서 있습니다.”

그대로 MOXIE는 꽤 작지만(기본적으로 토스터 크기), 아마도 좋은 것입니다. 이것은 과학자들이 장식된 입방체의 부피를 어떻게든 늘릴 수 있다면 MOXIE가 시간당 6g 이상의 산소를 생산할 수 있음을 의미합니다.

Hecht는 “우리는 더 큰 규모로 미래 시스템을 안내할 엄청난 양을 배웠습니다.

연구원들은 아마도 언젠가는 수백 그루의 나무와 같은 속도로 산소를 생산할 수 있을 것이며, 따라서 화성에 도착한 우주 비행사를 지탱하고 승무원을 지구로 다시 데려오기 위해 생명의 요소를 필요로 하는 로켓에 연료를 공급할 수 있을 것이라고 말합니다.

Hecht는 작년 NASA 보도 자료에서 “표면에서 1년을 보내는 우주비행사들은 그 사이에 1미터톤을 사용할 수 있습니다.”라고 말했습니다. 하지만, 우주국에 따르면미래의 임무를 위해 4명의 우주비행사를 화성 표면에서 떨어뜨리려면 대략 15,000파운드(7미터 톤)의 로켓 연료와 55,000파운드(25미터톤)의 산소가 필요합니다. 지구에서 이 모든 산소를 얻는 것은 엄청나게 비싸고 비효율적입니다.

그래서 Hoffman은 말합니다. 왜 건조한 행성 자체에서 모든 산소를 생산하지 않습니까?

MOXIE는 어떻게 작동합니까?

화성에서 MOXIE는 96%를 차지하는 화성 대기의 이산화탄소를 호흡 가능한 산소로 적극적으로 전환하고 있습니다.

약간의 화학 101은 이산화탄소 분자가 하나의 탄소 원자와 두 개의 산소 원자로 구성되어 있다는 것입니다. 이 작은 조각은 기본적으로 함께 붙어 있습니다. 그러나 고체 산화물 전해조라고 하는 MOXIE 내부의 도구는 과학자들이 관심을 갖고 있는 이산화탄소 분자 내부의 산소 조각을 수집할 수 있습니다. 완료되면 모든 떠다니는 산소 분자는 O2로 재결합됩니다. O2는 우리가 알고 사랑하는 유형의 산소로 더 잘 알려진 두 개의 산소 원자라고도 합니다.

나는 그것이 다르다는 것을 알고 있지만 여전히 Pixar의 WALL-E에 대해 생각하고 있습니다. 그래서 Wall-E가 말했듯이 : Ta-da!

실험실 클린룸처럼 보이는 곳에서 Moxie의 엠보싱 처리된 금 메커니즘이 와이어와 이를 지탱하는 기타 금속 장치에 연결되어 있는 것을 볼 수 있습니다.

NASA 제트 추진 연구소의 기술자들은 화성 산소 자원 이용 실험(MOXIE) 장비를 영구 로버의 뱃속으로 내렸습니다.

NASA/JPL-Caltech

Hoffman은 “이것은 실제로 다른 행성 표면의 자원을 사용하고 이를 화학적으로 인간의 임무에 유용할 수 있는 것으로 변환하는 첫 번째 시연”이라고 말했습니다. “그런 의미에서 역사적이다.”

모든 과정에서 이 프로세스에는 과열이 필요합니다. 온도는 약 화씨 1,470도(섭씨 800도)에 달합니다. 이것이 MOXIE에 독특한 황금 코팅을 부여하는 것입니다.

NASA의 주력 James Webb 우주 망원경과 마찬가지로 MOXIE는 동일한 열로 작동하기 때문에 적외선 열로부터 보호되어야 합니다. 금도금이 바로 그 역할을 하며, 사실 JWST 거울도 정확한 이유로 금도금됩니다.

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James Webb 우주 망원경의 주 거울 날개 중 하나는 2021년 5월 거울 확산 시스템의 최종 테스트 중에 제자리에서 열립니다. 이 금도금된 아름다움을 확인하십시오.

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다음으로 MOXIE 팀은 MOXIE가 “올해의 최고 강도” 기간에 발생할 다음 실행과 같은 더 격렬한 조건에서도 잘 수행됨을 입증할 계획이라고 Hecht가 말했습니다. “우리는 우리가 감히 모든 것을 높게 설정하고 가능한 한 오랫동안 실행되도록 할 것입니다.”

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