gov-civil-vilareal.ptDans une première technologique, la NASA a fait une gorgée d'air respirable sur Mars
>Eh bien, n'est-ce pas une bouffée d'air frais : une expérience à bord du rover Mars Persévérance conçue pour produire de l'oxygène respirable à partir de dioxyde de carbone a été allumé et fonctionne ! Le 20 avril, il a produit 5 grammes d'oxygène - pas une quantité énorme, mais il est conçu pour produire jusqu'à 10 grammes par heure, et c'est la toute première fois que l'oxygène est converti à partir de l'air natif sur une autre planète.
L'appareil s'appelle MOXIE – l'expérience d'utilisation des ressources in situ d'oxygène sur Mars – et elle est petite (comme tout ce qui est envoyé sur Mars, la taille et la masse sont primordiales). Il mesure environ 24 x 24 x 31 centimètres (environ la taille d'un four grille-pain ou d'une batterie de voiture à combustion interne) et a une masse de 17 kilogrammes, ce qui signifie qu'il ne pèse que 14 livres à la surface de Mars.
L'atmosphère de Mars est composée à plus de 95 % de dioxyde de carbone (le reste est constitué d'argon et de gaz à l'état de traces), et chaque molécule de dioxyde de carbone contient deux atomes d'oxygène. MOXIE fonctionne en dessinant en CO2de l'air et en utilisant l'électricité pour casser les molécules , créant du monoxyde de carbone (CO) et des molécules d'oxygène (O2) — pour les aficionados de la chimie, une cathode sépare le CO2et une anode recueille O2. Il a un capteur embarqué qui peut vérifier la pureté de l'O2créé, puis le renvoie dans l'atmosphère.
L'instrument MOXIE est vu ici alors qu'il était installé dans le rover Perseverance au JPL en Californie en mars 2019. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Il faut un peu de puissance et de chaleur pour le faire ; MOXIE consomme 300 Watts, et génère des températures jusqu'à 800°C ! Il est très soigneusement conçu pour évacuer cette chaleur d'une manière qui n'endommage rien d'autre sur le rover, et est également isolé afin que la chaleur perdue ne cause aucun problème non plus.
MOXIE est un banc d'essai, conçu pour voir si ce genre de chose est même possible sur Mars. Le fait que cela ait fonctionné est très cool, et je serai intéressé de voir comment il fonctionne lorsqu'il est poussé à pleine capacité.
La raison de tout cela est quelque peu évidente ; les humains ont besoin d'oxygène pour vivre. Nous consommons environ 850 grammes d'O 2 un jour pendant que nous respirons , soit environ 300 kilos (près de 700 livres) par an. MOXIE par lui-même ne peut pas produire autant, mais encore une fois, il n'est pas conçu pour le faire, c'est juste pour s'assurer que la technologie fonctionne. Pourtant, seulement quatre MOXIE pourraient permettre à un humain de respirer sur Mars. Cette première quantité, 5 grammes, est suffisante pour environ 10 minutes de respiration pour une personne seule.
L'expérience MOXIE est située dans le coin avant droit du rover Persévérance, juste derrière le mât qui contient plusieurs de ses caméras haute résolution. Crédit: NASA/JPL-Caltech
Mais ô2est bien plus utile que de simplement garder des sacs de viande animée qui se promènent. C'est aussi un composant nécessaire du propulseur de fusée. Dans ce cas, il en faut beaucoup plus : il faut environ 6 tonnes d'O2par astronaute pour qu'une fusée décolle de Mars et dans l'espace (en supposant le type de propulseur que la NASA recherche pour sa future mission). Emmener autant d'oxygène sur Mars est difficile, donc être capable de le faire in situ est essentiel à l'exploration humaine. Même si certains futurs superMOXIE pèsent plusieurs tonnes, il vaudrait mieux à terme envoyer ça sur Mars pour faire de l'air.
MOXIE sera utilisé de nombreuses fois au cours de la prochaine année martienne (qui dure deux années terrestres) et dans différentes conditions pour s'assurer qu'il fonctionne bien à différents moments de la journée et de l'année. Mars a des saisons et les températures varient beaucoup au cours d'une journée et d'une année, selon l'emplacement, il est donc important de voir comment MOXIE se comporte dans ces circonstances.
La calotte glaciaire polaire sud de Mars (en utilisant la lumière infrarouge, verte et bleue), qui est principalement de la glace d'eau avec une fine couche de glace de dioxyde de carbone sur le dessus, prise par Mars Express. Crédit: ESA / G. Neukum (Université Libre, Berlin) / Bill Dunford
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Au cas où vous vous poseriez la question, utiliser quelque chose comme MOXIE pour terraformer Mars – la rendre plus semblable à la Terre, avec une atmosphère respirable – ne fonctionnera pas, du moins pas tout seul. D'une part, disons que vous pourriez convertir 1000 tonnes de CO2dans le2par jour : il faudrait encore 70 millions d'années pour convertir toute l'atmosphère. Et même alors, c'est loin d'être suffisant ; l'oxygène dans l'atmosphère terrestre en masse est 40 fois la masse de toute l'atmosphère de Mars . Ce ne serait donc encore qu'une fraction de l'oxygène nécessaire*.
Et vous auriez toujours besoin d'azote ou d'un autre gaz inerte pour constituer la majeure partie du reste de l'air là-bas. Comme je l'ai déjà souligné, il n'y a pas assez de CO congelé2aux pôles pour faire une brèche dans ces chiffres. Si nous voulons rendre Mars habitable, cela demandera beaucoup plus d'efforts.
Mais la bonne nouvelle est que si et quand nous mettons des humains sur Mars, nous n'avons pas besoin d'eux pour pouvoir se promener à l'air frais. Ils peuvent vivre dans des habitats, soit au-dessus ou au-dessous du sol, ce qui prendra beaucoup moins d'O2travailler. MOXIE est le premier pas vers cela, et jusqu'à présent, il semble être un bon.
*Vous auriez besoin de moins dans l'ensemble parce que Mars est plus petite, mais c'est une petite correction par rapport à un manque à gagner massif.
