مریخ نوردِ ناسا از سیاره سرخ، اکسیژن استخراج کرد - وبلاگ تمبوک

به گزارش وبلاگ تمبوک، مریخ نورد پشتکار توانست دی اکسید کربن موجود در جو مریخ را به اکسیژن تبدیل کند

وبلاگ تمبوک| لیست رو به رشد اولین های مریخ نورد پرسویرنس (پشتکار)، تبدیل کربن دی اکسید جو نازک سیاره سرخ به اکسیژن را نیز شامل می شود. یک ابزار آزمایشی در ابعاد تُستر، به نام آزمایش استفاده از منابع اکسیژن مریخ (MOXIE) این کار را انجام داده است. این آزمایش در تاریخ 31 فروردین صورت گرفته است.

به گزارش وبلاگ تمبوک؛ این فناوری می تواند زمینه را برای به واقعیت تبدیل شدن داستان های علمی تخیلی فراهم کند؛ جداسازی و ذخیره اکسیژن در مریخ برای یاری به موشک هایی که می توانند فضانوردان را از سطح سیاره بلند نمایند. چنین دستگاه هایی ممکن است روزی هوای قابل تنفس را برای خود فضانوردان نیز فراهم نمایند. ماکسی (MOXIE) یک تحقیق اکتشافی در زمینه فناوری است و توسط اداره فناوری فضایی ناسا (STMD) و اداره ماموریت اکتشاف و عملیات انسانی پشتیبانی می شود.

برای موشک ها با فضانوردان، اکسیژن یک مسئله حیاتی است. برای سوزاندن سوخت، یک موشک باید مقدار بسیار زیادی اکسیژن به همراه داشته باشد. خارج شدن چهار فضانورد از سطح مریخ در یک مأموریت احتیاج به تقریبا 7 تن سوخت موشک و 25 تن اکسیژن دارد. در مقابل، فضانوردانی که در مریخ زندگی و کار می نمایند به اکسیژن بسیار کمتری برای تنفس احتیاج دارند. فضانوردانی که یک سال را در سطح مریخ می گذرانند، حدودا یک تن اکسیژن مصرف می نمایند.

حمل کردن 25 تن اکسیژن از زمین به مریخ کار پرزحمتی است. انتقال مبدل اکسیژن یک تنی - نسل عظیمتر و قدرتمندتر ماکسی که می تواند این 25 تن را فراوری کند - بسیار مقرون به صرفه تر و عملی تر خواهد بود. 96% جو مریخ از کربن دی اکسید است. ماکسی با جداسازی اتم های اکسیژن از مولکول های کربن دی اکسید که از یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن ساخته شده اند کار میکند و کربن مونوکسید، که زائد است را در جو مریخ رها می کند.

فرایند تبدیل، به گرمای زیادی احتیاج دارد تا به دمای تقریبا 800 سانتیگراد برسد. به همین دلیل، ماکسی با مواد مقاوم در برابر حرارت ساخته شده است. ماکسی شامل قطعات آلیاژ نیکل چاپ شده با پرینتر سه بعدی است که گاز های جاری در آن را گرم و خنک می کند، به علاوه یک آئروژل سبک که به نگه داشتن گرما یاری می کند. یک پوشش طلای نازک در جداره خارجی ماکسی تعبیه شده که گرمای فروسرخ را منعکس می کند و باعث میشود تابش آن به بیرون نرسد و به سایر قسمت های پرسوبرنس آسیب نرساند.

در اولین عملیات، فراوری اکسیژن ماکسی بسیار کم بود، حدود 5 گرم، معادل 10 دقیقه اکسیژن قابل تنفس برای یک فضانورد ماکسی برای فراوری حداکثر 10 گرم اکسیژن در ساعت طراحی شده است. انتظار می رود ماکسی در طی یک سال مریخی (نزدیک به دو سال روی زمین) حداقل و بار دیگر اکسیژن استخراج کند.

فراوری اکسیژن در سه مرحله انجام می شود. مرحله اول عملکرد دستگاه را آنالیز و معین می کند. مرحله دوم، دستگاه را در شرایط مختلف جوی مانند زمان های مختلف روز و فصول اجرا می کند و در مرحله سوم، حالت های عملیاتی جدید امتحان می شود. برای مثال عملکرد دستگاه در سه یا چند درجه حرارت مختلف مقایسه می شود.

مریخ نورد پشتکار را بیشتر بشناسیم

مریخ نورد (Perseverance) که گاهی با نام پرسی هم شناخته می شود، یک کاوشگر مریخ نورد سیارهٔ مریخ است که آزمایشگاه پیش رانش جت برای استفاده در مأموریت مریخ 2020 ناسا آن را ساخته است. این مریخ نورد در تاریخ 30 ژوئیهٔ 2020 برای مأموریت مدارگردی مریخ در ساعت 7:50 دقیقهٔ بعد از ظهر پرتاب شد EDT (11:50 UTC) و در 19 فوریهٔ 2021 در ساعت 00:30 (به وقت ایران) در مریخ فرود آمد. این مریخ نورد از مرکز فضایی کندی در پایگاه کیپ کاناورال، فلوریدا رهسپار مریخ شد. محل فرود آن دهانهٔ مریخی جیزرو در نظر گرفته شده بود.

این مریخ نورد که به عظیمی یک اتومبیل سواری است با هفت ابزار علمی برای مطالعهٔ سطح مریخ در دهانهٔ جیزرو مجهز است. تجهیزات مریخ نورد پشتکار در مجموع 23 دوربین و دو میکروفون یک دستگاه تهیهٔ اکسیژن با خود دارند.

این مریخ نورد همچنین بالگرد مریخی نبوغ؛ که پهباد کوچکی است را به همراه دارد. این پهباد آزمایشی امکان پرواز این گونه وسیله را در جو مریخ معین خواهد نمود. در صورت موفقیت این بالگرد پیشاهنگ می تواند در پیدا کردن مکان های مورد نظر برای آنالیز مریخ نورد استقامت یاری کند.

این کاوشگر در تاریخ 18 فوریهٔ 2021 ساعت 20:55 (UTC) فوریه 2021. برابر با بامداد 1 اسفند ماه 1399 خبر فرود خود را بر سطح مریخ و نخستین عکس خود را از این سیاره ثبت و به زمین فرستاد.

کار طراحی مریخ نورد جدید را همان تیم از مهندسانی که در طراحی مریخ نورد کنجکاوی دست داشتند بر عهده گرفتند و با توجه به شرایط کنونی کنجکاوی آن ها توانستند مریخ نورد مقاوم تری را ارائه دهند. چرخ های کنجکاوی فرسودگی بیشتری را نسبت به آنچه که در سطح زمین پیش بینی می شود متحمل شده و یکی از چرخ ها آسیب دیده است.

این بار از آلیاژ جدیدی از آلومینیوم با دوام بیشتر، قطر عظیم تر، عرض باریک تر و ضخامت بیشتر نسبت به چرخ های کنجکاوی در نظر گرفته شده است. علاوه بر این چرخ های آلومینیومی با پره های منحنی تیتانیوم پوشانده شده اند. در نتیجهٔ به کارگیری ابزار عظیم تر برای نمونه برداری و سامانه جدید ذخیره سازی و بهسازی چرخ ها استقامت را 17 درصد (از 899 کیلوگرم به 1050 کیلوگرم) سنگین تر از مدل پیشین خود ساخته است. بازوی رباتیک پنج مفصلهٔ این مریخ نورد 2.1 متر طول دارد. از این بازو و برجک آن برای تجزیه و تحلیل نمونه های زمین شناسی از سطح مریخ استفاده خواهد شد.

اهدافِ مأموریت

مریخ نورد پشتکار دارای چهار هدف علمی است که از اهداف علمی برنامه اکتشاف مریخ پشتیبانی می کند:

✓ در جستجوی نشانی از قابلیت زندگی (حیات): شناسایی محیط هایی که در گذشته می توانسته اند قادر به پشتیبانی از زندگی میکروبی باشند.

✓ به دنبال نشانه های زیستی: یافتن نشانه هایی از حیات میکروبی پیشین در آن محیط های دارای قابلیت میزبانی زیست، به ویژه در سنگ های بخصوصی که با گذشت زمان چنین نشانه هایی را در خود حفظ می نمایند.

✓ یافتن و ذخیره سازی نمونه ها: یافتن نمونه هایی از سنگ اصلی و سنگ پوشه ها (خاک) و جمع آوری آن ها در سطح مریخ.

✓ آماده سازی برای انسان: آزمودن روش تهیهٔ اکسیژن از جو مریخ.

منبع: فرادید