أكسجين في المريخ
“لدعم مهمة بشرية إلى المريخ، علينا إحضار الكثير من الأشياء من الأرض، مثل أجهزة الكمبيوتر وبدلات الفضاء والموائل. لكن ماذا عن الأكسجين؟ إن استطعت أن تصنعه هناك فافعلها، سيضعك هذا في المقدمة” جيف هوفمان, نائب الباحث الرئيسي لMOXIE
الكثير من التحديات تواجه مهمة إرسال البشر إلى المريخ، لكن أصعبها على الاطلاق هو تنفس رواد الفضاء في ظل وجود غلاف جوي غني بغاز ثاني أكسيد الكربون ويكاد يكون منعدم الأكسجين. اليوم تمكنت وكالة ناسا الفضائية من حل تلك المشكلة أخيراً ليصبح حلم السفر إلى الكوكب الأحمر قريب المنال!
الغلاف الجوي للمريخ رقيق للغاية مقارنة بالغلاف الجوي للأرض، فهو يحتوي على كمية من الهواء تساوي ما يقرب من 1% من ذلك الموجود على كوكبنا، ويتكون هذا الغلاف بصورة أساسية من غاز ثاني أكسيد الكربون بنسبة تصل إلى 96% وللأكسجين نصيب ضئيل يبلغ 0.13% فقط! وذلك يضع رواد الفضاء المفترض أن يكونوا على سطح المريخ في السنوات القادمة في مأزق كبير.
بالطبع فالإجابة المنطقية على هذا السؤال هي أننا نحتاجه في التنفس، لكن هناك غرض آخر هام لا يقل أهمية عن التنفس، فلكي نتمكن من إطلاق الصواريخ من المريخ لحمل المعدات ورواد الفضاء إلى الأرض مرة أخرى نحتاج لوقود ولآليات نتمكن بها من حرق ذلك الوقود من أجل تشغيل المركبات، ووجود الأكسجين بكميات كبيرة سيسهل من تلك المهمة.
مركبة بيرسيفيرنس التابعة لناسا والتي هبطت على سطح المريخ في 18 فبراير عام 2021 تحتوي بداخلها على جهاز يُعرف ب MOXIE وهو اختصار لـMars Oxygen In Situ Resource Utilization Experiment. يزن موكسي نحو 18 كيلوجرامات ومهمة هذا الجهاز الرئيسية هي استخراج الأكسجين من الغلاف الجوي المريخ.
يسحب موكسي هواء المريخ ليعمل على تنقيته أولاً من خلال تمريره في مرشح، بعد ذلك يتم ضغط الهواء النقي وتسخينه ليمر على وحدة تكسر غاز ثاني أكسيد الكربون إلى ذرات أكسجين وأول أكسيد الكربون. يخرج من الجهاز أول أكسيد الكربون إلى الهواء مرة أخرى، ويتم تجميع ذرات الأكسجين معاً لينتج منها غاز الأكسجين O2 في صورته المعتادة بالنسبة لنا.
بالفعل أنتج موكسي ما هو مجموعه 122 جرامات من الأكسجين والذي هو كافي لكي يتنفس الإنسان البالغ لمدة 4 ساعات أو 10 ساعات لكلب صغير حسب تصريحات ناسا. بالطبع تلك هي كمية صغيرة جداً عن ما هو مطلوب، فحتى يتم إرسال طاقم بشري للمريخ نحتاج من 25 ل30 طن من غاز الأكسجين، وبالتالي فسيحتاج العلماء لتنفيذ نسخة أكبر بكثير من موكسي حتى تؤدي الغرض المطلوب في المستقبل.