На Марсі є трохи води, але зовсім немає кисню. У цьому полягає одна з проблем у майбутньому освоєнні цієї планети, якщо воно коли-небудь трапиться. Кисень знадобиться не тільки людям, які ризикнуть долетіти до Червоної планети, а й ракетам, щоб повернути цих сміливців назад. А для ракетного палива потрібен окислювач, і на Землі його роль відіграє в основному кисень.

Цей газ можна виділити з повітря, та залити його в баки ракети в скрапленому вигляді. Але якщо ми летимо кудись на іншу планету, де немає космодрому з усією супутньою інфраструктурою, то і запас палива доведеться брати з урахуванням дороги назад. Те ж саме стосується і окислювача. Наприклад, щоб злетіти на ракеті з поверхні Марса чотирьом космонавтам буде потрібно приблизно 7 тонн палива і 25 тонн кисню. Якщо саме паливо, швидше за все, доведеться брати з собою, то ось майже в чотири рази більший обсяг кисню тягти на ракеті на Марс зовсім не хочеться.

Тому навчитися отримувати кисень на місці – цілком практичне завдання. Щоб відпрацювати технологію отримання кисню на Марсі, інженери NASA створили спеціальний експериментальний модуль MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment), який помістили на марсохід Perseverance. Кисень виходить за рахунок електролізу вуглекислого газу, якого в марсіанській атмосфері є з надлишком. Для цього спочатку компресор піднімає тиск повітря приблизно до однієї атмосфери (нагадаємо, що на Марсі тиск у 160 разів нижчий земного), після чого вуглекислий газ нагрівається до 800 ° С і далі за рахунок електролізу від молекули CO2 «відривають» один атом кисню. Процес відбувається на твердому керамічному електроді з оксиду цирконію з додаванням скандію. Його особливість в тому, що це пористий матеріал, проникний для іонів кисню. Саме за рахунок цього кисень, що утворився, можна відокремити від вихідної суміші газів і виділити в чистому вигляді. Модуль MOXIE розрахований на виробництво приблизно 10 грам кисню на годину. Як пише NASA, перші експерименти показали працездатність модуля – йому вдалося напрацювати майже 5 грам кисню.

Орест ГОРЯНСЬКИЙ
для «Урядового кур’єра»