استخراج الأكسجين من الغلاف الجوي للمريخ
طقس العرب - تعد استكشافات المريخ واحدة من أكبر تحديات البشرية في ميدان الفضاء والاستكشاف الفضائي، وفي سبيل تحقيق هذا الهدف، قامت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا بأبحاث وتجارب مبتكرة، ومن أحدث الاكتشافات المبهرة التي أعلنت عنها ناسا هي إمكانية استخراج الأكسجين القابل للتنفس على سطح المريخ.
رحلة الفضاء نحو استخلاص الأكسجين على المريخ
أظهرت تجربة أُجريت على سطح المريخ إمكانية استخراج الأكسجين القابل للتنفس من الغلاف الجوي الرقيق للكوكب الأحمر. أعلنت وكالة "ناسا" عن نجاح جهاز صغير يشبه المحمصة، ويحمله مركبة "برسيفيرنس" في هذا الإنجاز المهم.
تم تنفيذ هذه التجربة في موقع "موكسي" على سطح المريخ، حيث استخدم الجهاز الصغير موارد الأكسجين المتاحة في الغلاف الجوي للمريخ عن طريق عملية تفكيك جزيئات الهواء المريخي على نحو متكرر؛ حيث إن هذا الجهاز نجح في إنتاج إمداد ثابت من الأكسجين يمكن تنفسه، وهو تطور مهم يساهم في تقدم البحوث والاستكشافات الفضائية المستقبلية على المريخ.
كيف يعمل جهاز "موكسي" على سطح المريخ؟
الجواب: يعمل جهاز "موكسي" عن طريق إجراء عمليات تحليل كهربائي حيث يبدأ عمله بسحب الهواء من سطح المريخ من خلال مرشح يتم تنظيفه لإزالة الشوائب؛ ومن ثم يتم ضغط الهواء المنقى وتسخينه وتوجيهه نحو المحلل الكهربائي لثاني أكسيد الكربون. هنا، يتم استخدام تيار كهربائي لتحفيز تفاعل كهروكيميائي يؤدي إلى تقسيم ثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون وأيونات الأكسجين بعد ذلك يزال أول أكسيد الكربون، ويتم إعادة تجميع ذرات الأكسجين لتشكيل الأكسجين الجزيئي، الذي يمكن استخدامه للتنفس، ويتم قياس هذا الغاز من حيث الكمية والنقاء قبل إعادة تصريفه مجددا.
"موكسي" يستخرج الأكسجين بسرعة وفعالية، حيث يقوم بإنتاج حوالي 10 غرامات من الأكسجين، ما يعادل حوالي 20 دقيقة من الأكسجين القابل للتنفس لرواد الفضاء، وذلك خلال ساعة واحدة لكل تجربة تليها فترة من التوقف، وتم تحقيق تنوع في كميات الأكسجين التي تم إنتاجها بنجاح، حيث وصل الإنتاج إلى حوالي 9.8 غرامات في إحدى الجولات، وهو ما يقترب كثيرًا من الهدف، ويُظهر هذا الإنجاز إمكانية إنتاج الأكسجين على سطح المريخ، ويعزز من فرص استدامة الرحلات الفضائية والاستكشافات المستقبلية على هذا الكوكب حتى في أسوأ الحالات، يمكن لجهاز "موكسي" أن يكمل إمدادات الأكسجين الأخرى، مما يقلل من الحمولة الضرورية لنقل الأكسجين من الأرض.
التكنولوجيا المبتكرة... تطوير "موكسي" لتعزيز الاستكشاف الفضائي
وفي ضوء ما تعلمه الباحثون من تجربة "موكسي" خلال هذه الفترة، يعتقدون بإشراف مايكل هيشت، الفيزيائي والمحقق الرئيسي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بأنهم قادرون على تطوير نظام واسع النطاق يشمل نسخة جديدة ومحسنة من جهاز استخراج الأكسجين، بالإضافة إلى وسيلة لتسييل هذا الغاز وطريقة لتخزين الأكسجين السائل.
وقال هيشت في بيان نشرته وكالة ناسا في 6 سبتمبر:
"نحن بحاجة إلى اتخاذ قرارات حكيمة بشأن الأمور التي يجب التحقق منها على المريخ، وأعتقد أن هناك العديد من التقنيات التي يجب اختبارها، وأنا مسرور جدًا؛ لأن "موكسي" كانت الخطوة الأولى."
سيكون مستكشفو المريخ المستقبليون بحاجة إلى الدعم كله الذي يمكنهم الحصول عليه لتحقيق الاكتفاء الذاتي، ويتطلب ذلك تلبية احتياجات التنفس لفريق الرواد الفضائيين الذين سيعيشون على سطح المريخ لمدة عام، وأيضًا تلبية احتياجات الوقود السائل اللازم لتشغيل المركبات الفضائية، ومن المتوقع أن يحتاجوا إلى حوالي 500 طن متري من الأكسجين.
وعلى الرغم من ذلك، سيتعين عليهم الانتظار، حيث تبقى العديد من التحديات التي يجب اختبارها وحلها قبل أن يتجرأ البشر على الاستقرار لفترات طويلة على سطح المريخ فالأكسجين هو مجرد جزء واحد من تلك التحديات المعقدة.
أعرف أيضا:
خليط مدهش من العناصر. علماء يكتشفون قلب المريخ لأول مرة
هليكوبتر في سماء المريخ .. ناسا تستعد لتجربة أول طائرة تحلق في سماء المريخ
المصادر: