Comment allons-nous respirer sur Mars?
La future mission de la NASA pourrait prendre environ cinq ans. Les scientifiques prévoient
L’organisation a créé l’expérience Mars Oxygen ISRU (MOXIE). Le système est testé sur le rover Mars Perseverance, lancé en juillet.
L'appareil convertit le dioxyde de carbone, qui constitue96 % de l’atmosphère de la planète rouge est constituée d’oxygène. Sur Mars, l'oxygène ne représente que 0,13 % de l'atmosphère, tandis que l'atmosphère terrestre en contient 21 %. En fait, le système fonctionne comme des arbres : il aspire l’air martien avec une pompe, puis sépare deux atomes d’oxygène de chaque molécule de dioxyde de carbone (CO2).
Des experts de l’Université de Washington ont proposé une autre méthode complémentaire à MOXIE. Leur technologie permet d'extraire l'oxygène des lacs salés de Mars.
La technique expérimentale a été proposée par le professeurVijay Ramani. Cela implique d’utiliser une ressource complètement différente. Nous parlons d’eau salée provenant de lacs situés sous la surface de Mars. La majeure partie de l’eau qui existe sur Mars est constituée de glace, tant aux pôles qu’aux latitudes moyennes de la planète.
Selon la technologie de Ramani, l'appareil prendra de l'eau et la divisera en hydrogène et en oxygène. Une étude connexe du professeur et de ses collègues a été publiée dans la revue PNAS.
L'équipe de développement teste actuellement un petitversion de MOXIE. Cela aidera les chercheurs à comprendre comment une gamme de facteurs environnementaux, y compris les tempêtes de poussière, les vents et le sable, et la température du dioxyde de carbone, peuvent affecter l'engin. Un système à grande échelle sera légèrement plus grand qu'une cuisinière domestique. Son poids sera d'environ 1000 kg.
Est-ce aussi possible sur la lune?
Vraisemblablement oui, car il s’est avéré que le sol lunaire contient une énorme quantité d’oxygène. La recherche montre qu'environ 45 % du poids de la poussière et des pierres est constitué d'oxygène pur.
Une équipe de scientifiques de Metalysis et de l'Université de Glasgowpropose de recycler les sols lunaires, dont l'effet secondaire sera le fer et d'autres poudres métalliques. Il est rapporté que la production de leur propre oxygène accélérera la création d'une colonie sur la lune et simplifiera également considérablement la livraison de charges utiles aux colons.
Il est à noter que le matériau de la surface lunaireprès de la moitié est constituée d’oxygène. Les chercheurs ont été les premiers à démontrer une méthode appropriée pour l'isoler : ils ont réussi à obtenir un rendement de près de 100 % de l'élément, et le produit restant était un alliage de métaux, c'est-à-dire également une ressource précieuse.
L'oxygène produit peut être mélangé avec d'autres gaz,pour le rendre respirant. L'oxygène peut également être utilisé comme carburant et la Lune comme tremplin pour l'exploration de l'espace lointain. Après tout, le fer résultant est facile à adapter pour la construction. Ces facteurs et de nombreux autres ont intéressé les experts de l'ESA, grâce auxquels les scientifiques recevront le financement nécessaire pour les 9 prochains mois.
La nouvelle méthode donne accès à des informations rapideset production économique d'oxygène nécessaire au maintien de la vie sur la Lune. De plus, le métal obtenu à la suite de la réaction peut être utilisé pour la production sur place.
L'oxygène peut-il être produit sur d'autres planètes?
Dans un article publié dans Nature Astronomy 12Février 2018, Mendillo, professeur agrégé d'astronomie Paul Withers et PhD Pavel Dalba offrent un aperçu de l'ionosphère de l'exoplanète - une fine couche supérieure de l'atmosphère criblée de particules. Trouvez-y des ions oxygène - et vous trouvez la vie. Au moins, la vie est sous la forme sous laquelle nous la connaissons.
Tout au long de l'histoire de l'humanitécivilisation, nous n’avons jamais approfondi la question de l’habitabilité de l’univers avant les 15 dernières années, lorsque nous avons pu voir des planètes autour d’autres étoiles. Et maintenant, nous sommes à un tel stade dans la résolution du problème que nous devons trouver des idées sur la manière exacte de détecter la vie en dehors de la Terre. Ce sera une grande compétition intellectuelle.
John Clark, professeur d'astronomie à l'Université de Boston, directeur du Center for Space Physics
Leur travail commença lorsque Mendillo et Wietersa reçu une subvention de la National Science Foundation (NSF) pour comparer toutes les ionosphères planétaires du système solaire. (Il est présent sur toutes les planètes sauf Mercure, qui est si proche du Soleil que son atmosphère est totalement absente.)
Parallèlement, l'équipe a également travaillé avec la missionNASA MAVEN tente de comprendre comment les molécules qui composaient l'ionosphère de Mars se sont échappées de cette planète. Depuis le début de l'ère spatiale, les scientifiques ont compris que les ionosphères planétaires sont très différentes, et une équipe de chercheurs a concentré son attention sur pourquoi il en était ainsi et pourquoi l'ionosphère terrestre était si différente des autres.
Pendant que d'autres planètes remplissent la leurionosphère avec des molécules chargées complexes provenant du dioxyde de carbone ou de l'hydrogène, l'ionosphère terrestre garde sa composition assez simple, principalement avec de l'oxygène remplissant l'espace. Et cet oxygène est un type spécial d’oxygène : des atomes uniques avec une charge positive.
La plupart des planètes de notre système solaireont un peu d'oxygène dans leurs atmosphères, mais la Terre en a beaucoup, environ 21%. Cela est dû au fait que tant d'organismes sont occupés à convertir la lumière, l'eau et le dioxyde de carbone en sucre et en oxygène - un processus appelé photosynthèse, et cela se produit sur Terre depuis 3,8 milliards d'années.
- Vénus
Comme la Terre, Vénus a un gros noyau de fer et un manteau de silicate rocheux, et sa croûte, par analogie avec notre planète, est basaltique.
Cependant, il n'y a pas d'oxygène sur Vénus - 96%l'atmosphère est composée de dioxyde de carbone et de l'acide sulfurique pleut à la surface plusieurs fois par jour. Il est peu probable que même un organisme connu de la science vivra dans de telles conditions pendant plus de quelques secondes et la technologie - plus de quelques heures.
- Jupiter
Europe est le sixième satellite de Jupiter et l'unl'un des plus gros satellites du système solaire. La lune jovienne intéresse les scientifiques car elle fait partie des corps célestes sur lesquels la vie pourrait potentiellement exister. La surface d'Europe est recouverte d'une couche de glace de plusieurs kilomètres d'épaisseur, sous laquelle se trouve un océan d'eau liquide d'environ 160 kilomètres de profondeur. Pour que de grandes formes de vie semblables à celles de la Terre se développent dans l’océan, l’oxygène doit être dissous dans l’eau. Mais cet élément ne peut pas pénétrer dans la couche de glace.
Les scientifiques ont proposé un mécanisme qui expliquecombien de grandes quantités d’O2 peuvent rester piégées sous la glace. L'oxygène se forme à la surface d'Europe lorsqu'un flux de particules à haute énergie provenant de l'espace bombarde la glace, créant des formes d'oxygène à haute énergie pouvant réagir avec de nombreuses substances.
Les scientifiques ont suggéré que contenant de l'oxygèneles composés pénètrent dans l'océan lorsque la croûte de glace se déplace, ce qui est dû à l'effet de marée de Jupiter. Des fragments de glace, à la surface desquels se forme de l'oxygène actif, pénètrent dans les profondeurs.
- Saturne
Dione est le quatrième satellite de la géante gazièreSaturne et un autre corps céleste qui contient potentiellement de l'oxygène. La sonde spatiale Cassini a détecté des traces de ce gaz dans l'enveloppe d'air de l'objet. Certes, la présence d'oxygène dans ce cas n'est pas du tout liée à la présence d'organismes vivants sur Dione.
Au siècle dernier déjà, il était possible d'établir queDioné, qui a un diamètre de 1 123,4 kilomètres (c'est-à-dire qu'elle est plus petite que notre Lune), est constituée de glace d'eau avec un mélange important de roches dans les couches internes.
Cependant, depuis longtemps, les scientifiques ont étéils sont convaincus que ce satellite ne peut avoir aucune atmosphère - il est trop petit pour garder la coque de gaz autour de lui par gravité. Néanmoins, il n'y a pas si longtemps, cette idée de la nature de Dione a été réfutée, et les données pour une telle réfutation ont également été fournies par "Cassini" - mais pas un astronome, mais une sonde automatique.
L'oxygène peut-il être produit dans l'espace?
Sur l'ISS, les réserves d'oxygène sont réapprovisionnées parélectrolyse de l'eau (décomposition en hydrogène et oxygène). Cela se fait sur l'ISS par le système Electron, qui consomme 1 kg d'eau par personne et par jour. Les réserves d'oxygène sont également réapprovisionnées de temps en temps lors des missions cargo vers la station orbitale.
Les scientifiques de Caltech ont décidé de trouver dans leurrechercher une méthode différente de production d'oxygène. En fin de compte, ils ont mis au point un réacteur qui supprime le «C» (carbone) de la formule «CO2» (dioxyde de carbone), ne laissant que de l'oxygène. Les chercheurs ont découvert que si les molécules de dioxyde de carbone étaient accélérées et frappées contre des surfaces inertes telles que la feuille d'or, elles pourraient être divisées en oxygène moléculaire et en carbone atomique.
Les scientifiques affirment que leur réacteur fonctionne selonprincipe de l'accélérateur de particules. Tout d’abord, les molécules de CO2 qu’il contient sont ionisées puis accélérées par un champ électromagnétique, après quoi elles entrent en collision avec la surface de l’or. Dans sa forme actuelle, la plante a un rendement très faible : pour 100 molécules de CO2, elle est capable de produire environ une ou deux molécules d'oxygène moléculaire.
Cependant, les chercheurs soulignent que leur réacteur a prouvé que ce concept de production d'oxygène est en effet possible et pourrait devenir évolutif à l'avenir.
À l'avenir, le réacteur pourra être utilisé pourproduction d'oxygène pour les astronautes qui voleront vers la Lune, Mars et au-delà. Sur Terre, une telle installation à l'échelle pourrait également être très utile, car elle permet de réduire la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et de les convertir en oxygène, contribuant ainsi à lutter contre le changement climatique mondial. Cependant, les scientifiques notent que leur installation n'est pas encore prête pour la phase pratique.
Par conséquent, la réponse à cette question est oui, mais les recherches techniques sur ce sujet ne sont pas encore terminées.
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