L’expérience de la NASA sur Mars rapproche les missions en équipage de la réalité

Les techniciens du Jet Propulsion Laboratory de la NASA abaissent l’instrument de l’expérience d’utilisation des ressources in situ de l’oxygène de Mars (MOXIE) dans le ventre du rover Perseverance. NASA / JPL-Caltech

Le rover Perseverance de la NASA, arrivé sur Mars en février 2021, a marqué une première mardi en convertissant avec succès une partie de la mince atmosphère riche en dioxyde de carbone de la planète rouge en oxygène.

Cette réalisation marque la toute première production d’oxygène sur une autre planète et nous rapproche du lancement d’une mission avec équipage sur Mars.

Perseverance a réalisé l’exploit en utilisant son instrument embarqué Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, autrement connu sous le nom de MOXIE.

La démonstration technologique est importante à deux égards. Premièrement, cela pourrait offrir un moyen de créer de l’air respirable pour les futurs astronautes en visite sur Mars. Et deuxièmement, il fournit aux ingénieurs des données utiles sur la façon d’isoler et de stocker l’oxygène sur la planète, un processus essentiel pour lancer des fusées au large de la surface martienne lorsque les astronautes reviennent sur Terre.

«Il s’agit d’une première étape cruciale pour convertir le dioxyde de carbone en oxygène sur Mars», a déclaré Jim Reuter, administrateur associé de la Direction des missions de technologie spatiale de la NASA. “MOXIE a encore du travail à faire, mais les résultats de cette démonstration technologique sont pleins de promesses alors que nous nous dirigeons vers notre objectif de voir un jour des humains sur Mars.”

Reuter a ajouté: «L’oxygène n’est pas seulement ce que nous respirons. Le propulseur de fusée dépend de l’oxygène, et les futurs explorateurs dépendront de la production de propulseur sur Mars pour rentrer chez eux. »

Une fusée doit avoir plus d’oxygène en poids pour brûler son carburant. Pour soulever quatre astronautes de la surface martienne, il faudrait environ 15 000 livres (7 tonnes métriques) de carburant pour fusée et environ 55 000 livres (25 tonnes métriques) d’oxygène.

L’oxygène est également vital pour les astronautes s’ils veulent vivre et travailler sur la planète rouge, bien qu’il en faudra beaucoup moins que pour une fusée – environ une tonne métrique pour quatre astronautes pendant une année entière, selon la NASA.

Transporter 25 tonnes d’oxygène de vers Mars serait un défi énorme, tandis que prendre un convertisseur d’oxygène d’une tonne – en d’autres termes une version plus grande et plus puissante de MOXIE de la taille d’un grille-pain – serait une entreprise tout à fait plus gérable, a déclaré la NASA.

Faire de l’oxygène sur la planète rouge

MOXIE est conçu pour séparer les atomes d’oxygène des molécules de dioxyde de carbone, qui comprennent un atome de carbone et deux atomes d’oxygène. Au cours du processus, du monoxyde de carbone est émis dans l’atmosphère martienne en tant que déchet.

«Le processus de conversion nécessite des niveaux élevés de chaleur pour atteindre une température d’environ 1 470 degrés Fahrenheit (800 Celsius)», a expliqué la NASA. «Pour tenir compte de cela, l’unité MOXIE est fabriquée avec des matériaux tolérants à la chaleur. Ceux-ci comprennent des pièces en alliage de nickel imprimées en 3D, qui chauffent et refroidissent les gaz qui les traversent, et un aérogel léger qui aide à retenir la chaleur. Une fine couche d’or à l’extérieur du MOXIE réfléchit la chaleur infrarouge, l’empêchant de rayonner vers l’extérieur et d’endommager potentiellement d’autres parties de Perseverance. »

Le processus initial de production d’oxygène de MOXIE a créé environ cinq grammes – bon pour 10 minutes d’oxygène respirable pour un astronaute – bien que l’appareil puisse générer jusqu’à 10 grammes d’oxygène par heure.

La démonstration technologique a été conçue pour prouver qu’un tel appareil peut survivre à un voyage spatial de six mois et fonctionner correctement sur la surface martienne. MOXIE devrait répéter le processus de conversion au moins neuf fois de plus au cours des deux prochaines années, chaque processus effectuant différents tests d’équipement dans des conditions atmosphériques variables.

Pour en savoir plus sur MOXIE, consultez cet article détaillé sur les tendances numériques.

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