Kemenangan Moxy NASA

Konsep seniman ini menggambarkan astronot dan habitat manusia di Mars. Penjelajah Perseverance milik NASA mengusung sejumlah teknologi yang bisa membuat Mars lebih aman dan mudah dijelajahi manusia. Salah satunya adalah MOXIE (Mars Oxygen In Situ Resource Utilization Experiment), sebuah alat yang berhasil menghasilkan oksigen di Mars. Kredit: NASA

Dengan berkendara bersama penjelajah Perseverance, instrumen tersebut telah terbukti menjadi teknologi yang layak bagi para astronot Mars Untuk menghasilkan oksigen untuk bahan bakar dan pernapasan.

Saat astronot pertama mendarat di Mars, keturunan mereka mungkin memiliki perangkat seukuran oven microwave, berkat udara yang mereka hirup dan bahan bakar roket yang membawa mereka pulang.

Perangkat ini, yang disebut MOXIE (Mars Oxygen Resource Utilization Experiment), menghasilkan oksigen untuk yang ke-16 dan terakhir kalinya di pesawat. NASAKetekunan Penjelajah. Setelah alat tersebut terbukti jauh lebih sukses dibandingkan penciptanya di Massachusetts Institute of Technology (Institut Teknologi Massachusetts) Diperkirakan, operasinya akan berakhir.

“Kinerja MOXIE yang mengesankan menunjukkan bahwa ekstraksi oksigen dari atmosfer Mars dapat dilakukan — oksigen yang dapat membantu menyediakan udara untuk bernapas atau bahan bakar roket bagi astronot masa depan,” kata Wakil Administrator NASA Pam Milroy. “Mengembangkan teknologi yang memungkinkan kita memanfaatkan sumber daya di Bulan dan Mars sangat penting untuk membangun kehadiran bulan dalam jangka panjang, menciptakan ekonomi bulan yang kuat, dan memungkinkan kita mendukung kampanye awal eksplorasi manusia ke Mars.”

MOXIE (Eksperimen Pemanfaatan Sumber Daya Oksigen Mars) diturunkan ke dalam lambung penjelajah Perseverance NASA pada tahun 2019. Selama misi tersebut, MOXIE mengekstraksi oksigen dari atmosfer Mars sebanyak 16 kali, untuk menguji metode yang dapat digunakan astronot masa depan untuk membuat propelan roket yang akan meluncurkan mereka. . Kembali ke bumi. Sumber gambar: NASA/JPL-Caltech

Sejak penjelajah Perseverance mendarat di Mars pada tahun 2021, MOXIE telah menghasilkan total 122 gram oksigen, yang setara dengan jumlah yang dihirup seekor anjing kecil dalam 10 jam. MOXIE, pada efisiensi tertingginya, mampu menghasilkan 12 gram oksigen per jam — dua kali lipat target awal NASA untuk instrumen tersebut — dengan kemurnian 98% atau lebih baik.

Pada putaran ke-16, pada 7 Agustus, alat tersebut menghasilkan 9,8 gram oksigen. MOXIE berhasil menyelesaikan semua persyaratan teknisnya dan dioperasikan dalam berbagai kondisi sepanjang tahun Mars, memungkinkan pengembang instrumen untuk belajar banyak tentang teknologi tersebut.

Teknologi inovatif untuk eksplorasi masa depan

“Kami bangga mendukung teknologi canggih seperti MOXIE yang dapat mengubah sumber daya dalam negeri menjadi produk yang berguna untuk misi eksplorasi di masa depan,” kata Trudy Curtis, manajer demonstrasi teknologi untuk Direktorat Misi Teknologi Luar Angkasa (STMD) di Markas Besar NASA di Washington. Mendanai demonstrasi MOXIE. “Dengan membuktikan teknologi ini dalam kondisi dunia nyata, kita selangkah lebih dekat menuju masa depan di mana astronot dapat hidup di luar Bumi di Planet Merah.”

MOXIE menghasilkan oksigen molekuler melalui proses elektrokimia yang memisahkan oksigen tunggal Jagung dari setiap molekul karbon dioksida yang dipompa keluar dari atmosfer tipis Mars. Saat gas-gas ini mengalir melalui sistem, gas-gas tersebut dianalisis untuk memeriksa kemurnian dan kuantitas oksigen yang dihasilkan.

Merintis penggunaan sumber daya Mars

Meskipun banyak eksperimen Perseverance yang membahas tujuan sains dasar dari misi tersebut, MOXIE berfokus pada eksplorasi manusia di masa depan. MOXIE menjadi demonstrasi teknologi pertama yang dapat digunakan manusia untuk tetap tinggal dan meninggalkan Planet Merah. Sistem produksi oksigen dapat membantu misi masa depan dalam berbagai cara, namun yang paling penting adalah berfungsi sebagai sumber bahan bakar roket, yang akan dibutuhkan dalam jumlah industri untuk meluncurkan roket bersama para astronot dalam perjalanan pulang mereka.

Daripada membawa oksigen dalam jumlah besar ke Mars, para astronot masa depan bisa hidup di luar Bumi, menggunakan bahan-bahan yang mereka temukan di permukaan planet untuk bertahan hidup. Konsep ini – disebut pemanfaatan sumber daya in situ, atau ISRU – telah berkembang menjadi bidang penelitian yang berkembang.

“MOXIE jelas menjadi inspirasi bagi komunitas ISRU,” kata peneliti utama instrumen tersebut, Michael Hecht dari MIT. “Hal ini menunjukkan bahwa NASA bersedia berinvestasi pada teknologi masa depan seperti ini. Ini adalah pionir yang berdampak pada industri sumber daya luar angkasa yang menarik.”

Penjelajah Perseverance NASA, yang ditampilkan dalam rendering ini, berisi perangkat yang disebut MOXIE. Ini secara efektif menghasilkan oksigen di Mars, membuka jalan bagi astronot masa depan untuk memanfaatkan sumber daya planet ini untuk bertahan hidup dan melakukan perjalanan. Sumber gambar: NASA/JPL-Caltech

Fokus masa depan

Langkah selanjutnya bukanlah membangun MOXIE 2.0, meskipun Hecht dan timnya telah belajar banyak tentang cara merancang versi alat yang lebih efisien. Sebaliknya, hal ini akan menciptakan sistem skala besar yang mencakup generator oksigen seperti MOXIE dan cara untuk mencairkan dan menyimpan oksigen tersebut.

Tapi lebih dari segalanya, Hecht ingin melihat teknologi lain bisa diterapkan di Mars. “Kita harus membuat keputusan tentang hal-hal apa saja yang perlu divalidasi di Mars,” kata Hecht. “Saya rasa ada banyak teknologi dalam daftar itu; Saya sangat senang MOXIE menjadi yang pertama.

ISRU Mars Oxygen Experiment (MOXIE) merupakan investigasi teknologi eksplorasi yang akan menghasilkan oksigen dari karbon dioksida di atmosfer Mars. Kredit: NASA

Lebih lanjut tentang misi

Tujuan utama misi Perseverance Mars adalah astrobiologi, termasuk pencarian tanda-tanda kehidupan mikroba purba. Penjelajah ini akan menggambarkan geologi planet dan iklim masa lalu, membuka jalan bagi eksplorasi manusia di Planet Merah, dan akan menjadi misi pertama untuk mengumpulkan dan menyimpan batuan dan regolit Mars (batuan dan debu yang hancur).

Misi NASA selanjutnya, bekerja sama dengan Badan Antariksa Eropa (ESA)Badan Antariksa Eropa), sebuah pesawat ruang angkasa akan dikirim ke Mars untuk mengumpulkan sampel yang tersegel dari permukaan dan mengembalikannya ke Bumi untuk analisis mendalam.

Misi Mars 2020 Perseverance merupakan bagian dari pendekatan eksplorasi Bulan ke Mars milik NASA, yang mencakup misi Artemis ke Bulan yang akan membantu persiapan eksplorasi manusia di Planet Merah.

Laboratorium Propulsi Jet NASA, yang dikelola oleh Institut Teknologi California di Pasadena, California, membangun dan mengelola pengoperasian penjelajah Perseverance.

Laboratorium Propulsi Jet Mengelola proyek MOXIE untuk Program Tugas Demonstrasi Teknologi dalam STMD. MOXIE juga didukung oleh Direktorat Misi Pengembangan Sistem Eksplorasi dan Direktorat Misi Sains NASA.