การลงจอดอย่างปลอดภัยบนดาวอังคารเมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์เมื่อต้นปีที่ผ่านมา รถแลนด์โรเวอร์รุ่นใหม่ล่าสุดของ NASA ชื่อ Perseverance กำลังเริ่มต้นการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ของดาวเคราะห์แดงนี้ แต่ในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้า หุ่นยนต์ขนาดเท่ารถจะช่วยปูทางให้มนุษย์ในอนาคตเดินทางไปยังโลกเพื่อนบ้านของเราด้วยเครื่องมือขนาดเล็กที่เรียกว่า Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment หรือ MOXIE
MOXIE NASA หรือ MOXIE คือการทดลอง ISRU ออกซิเจนของดาวอังคาร (การทดลองใช้ทรัพยากรในแหล่งออกซิเจนของดาวอังคาร / In-situ Resource Utilization) ที่ได้รับการพัฒนาตั้งแต่ฤดูร้อนปี 2014 และเริ่มเปิดตัวพร้อมกับภารกิจ Mars 2020 ในเดือนกรกฎาคม 2020 เพื่อผลิตออกซิเจนจากบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นพิษของดาวอังคาร
โดย MOXIE จะแสดงให้เห็นถึงวิธีที่นักสำรวจในอนาคต อาจผลิตออกซิเจนจากชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อนและสำหรับการหายใจ ซึ่งออกซิเจนนั้นจะถูกใช้ในการเผาไหม้เชื้อเพลิงและในหลายครั้งที่ต้องใช้มากกว่าน้ำมันเชื้อเพลิง จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงควรให้ความสำคัญกับการสร้างออกซิเจนก่อน
MOXIE มีลักษณะเป็นกล่องสี่เหลี่ยมมีสีทอง มันถูกตั้งอยู่ภายในเพลารถช่วงล่างของรถแลนด์โรเวอร์ Perseverance ซึ่งจะทำการสาธิตครั้งแรกบนดาวดวงอื่นของสิ่งที่เรียกว่า In-Situ Resource Utilization (ISRU) ในแหล่งกำเนิด (หมายถึงการนำทรัพยากรบนดาวนั้นๆมาใช้เพื่อการสำรวจ) แทนที่จะนำวัสดุทั้งหมดที่จำเป็นไปจากโลก
เครื่องมือบนรถแลนด์โรเวอร์ Perseverance เครดิตรูปภาพ: NASA
NASA ให้ความสนใจกับ ISRU มานาน และเรียกร้องให้มีการทดลองผลิตออกซิเจนจนเมื่อ Perseverance เกิดขึ้นครั้งแรก โดย Eric Daniel Hinterman นักศึกษาปริญญาเอกด้านวิศวกรรมการบินและอวกาศที่สถาบันเทคโนโลยี Massachusetts Institute of Technology และสมาชิกของทีม MOXIE กล่าวกับ WordsSideKick.com ว่า
ในขณะที่ออกซิเจนมีประโยชน์ในการหายใจสำหรับนักบินอวกาศ แต่ก็สิ่งสำคัญยิ่งกว่าในฐานะขับเคลื่อนจรวด ซึ่งเมื่อมันรวมกับไฮโดรเจน ออกซิเจนจะถูกเผาไหม้ในการระเบิดที่ทรงพลัง ซึ่งใช้ในการผลักจรวดสมัยใหม่จำนวนมากออกจากฐานปล่อย
นอกจากขับดันจรวดในการออกจากพื้นโลกเพื่อบินไปดาวอังคารแล้ว ยานอวกาศที่นำมนุษย์ไปยังดาวเคราะห์สีแดงนี้ยังจำเป็นต้องใช้ออกซิเจนระหว่าง 66,000 - 100,000 ปอนด์ (30,000 และ 45,000 กิโลกรัม) เพื่อกลับบ้านด้วย ซึ่งองค์การนาซ่าระบุว่า การที่จะส่งออกซิเจนจากโลกไปยังดาวอังคารนั้นก็ทำได้ แต่ถ้าเราสามารถสร้างมันขึ้นมาบนพื้นผิวของดาวอังคารได้เลย จะช่วยประหยัดเงินได้มาก และออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นจากการผลิตผ่านเทคโนโลยี ISRU จะสามารถเข้าสู่ระบบช่วยชีวิตของนักบินอวกาศขณะอยู่บนพื้นผิวดาวอังคารได้ด้วย
หลังจาก Perseverance ผ่านพ้นความยากและลงจอดบนพื้นดาวอังคารได้แล้ว ไม่กี่วันจากนั้น Hinterman และทีม MOXIE ได้นำเครื่องมือผ่านชุดของสิ่งที่เรียกว่าการทดสอบ "aliveness" เพื่อให้แน่ใจว่ามันทำงานได้ดี แม้ว่าจะยังไม่มีกำหนดการผลิตออกซิเจนครั้งแรกของ MOXIE บนดาวอังคาร
แต่คาดว่าจะเกิดขึ้นในช่วงเดือนแรกของการลงจอดของรถแลนด์โรเวอร์ โดยเครื่องมือนี้ใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า " solid oxygen electrolysis "
กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการเก็บตัวอย่างเล็ก ๆ ของชั้นบรรยากาศของดาวอังคารซึ่งเกือบทั้งหมดเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีโมเลกุลที่ประกอบด้วยคาร์บอนหนึ่งอะตอมและออกซิเจนสองอะตอม โดย MOXIE จะทำให้อากาศร้อนขึ้นเกือบ 1,500 องศาฟาเรนไฮต์ (800 องศาเซลเซียส) และใช้แรงดันไฟฟ้า เพื่อแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากกันทำให้เกิดคาร์บอนมอนอกไซด์และออกซิเจนอะตอมเดียว
MOXIE จะไม่เก็บออกซิเจนใด ๆ ที่ผลิตขึ้น แต่แค่ตรวจสอบว่าองค์ประกอบนั้นสร้างสำเร็จแล้วและปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศ (MOXIE จะเหมือนต้นไม้
ที่สูดดมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปและหายใจออกมาเป็นออกซิเจน) ซึ่งมันยังเป็นเพียงเครื่องต้นแบบขนาดเล็กที่มีขนาดเท่ากับแบตเตอรี่รถยนต์ แต่ในอนาคต เครื่องกำเนิดออกซิเจนที่รองรับภารกิจของมนุษย์บนดาวอังคารจะต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นประมาณ 100 เท่า
จากในภาพยนตร์เรื่องThe Martianในปี 2015 เมื่อนักบินอวกาศ Mark Watney (รับบทโดย Matt Damon) ถูกทิ้งให้ติดอยู่บนดาวอังคาร
เขาสามารถเอาชีวิตรอดได้นานพอที่จะประสานงานภารกิจช่วยเหลือนัดพบกับลูกเรือของเขา โดยอาศัยอยู่นอกดินแดนของดาวเคราะห์แดง นี่เป็นหลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการใช้ทรัพยากรในแหล่งกำเนิดหรือ ISRU และ MOXIE เป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการตระหนักถึง ISRU สำหรับนักสำรวจดาวอังคารในอนาคต
นอกจากนี้ ยังมีเรื่องราวเบื้องหลังของชื่อย่อ MOXIE ที่แม้จะเป็นชื่อสั้น ๆ แต่ทุกตัวอักษรที่รวมกันเป็นอุปกรณ์นี้ที่จะช่วยนำไปสู่รอยเท้ามนุษย์บนดาวอังคาร นั่นคือ - M ars
- OX ygen
- I n situ" (สถานที่) บนดาวเคราะห์สีแดง และ
- E xperiment
เมื่อนำรวมกันจะเป็น "MOXIE" และคำนี้ยังหมายถึง ความกล้าหาญ, ชอบผจญภัย, บึกบึนและมีชีวิตชีวา แต่คำนี้อาจย้อนกลับไปถึงชื่อสถานที่ของชนพื้นเมืองอเมริกันที่เรียกว่า "dark water" นอกจากนั้น ในช่วงปลายทศวรรษ 1800 ผู้คนดื่ม "Moxie" เป็นยาชูกำลัง(ก่อนจะกลายเป็นน้ำอัดลมในแมสซาชูเซตส์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19) เนื่องจากเครื่องดื่มดังกล่าวถูกอ้างว่า มีประโยชน์ต่อสุขภาพ ผู้คนจึงเริ่มใช้ Moxie เพื่อความมีชีวิตชีวาและความอดทน
Cr.
https://www.livescience.com/mars-perseverance-moxie-makes-oxygen.html / Adam Mann
Cr.
https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/instruments/moxie/
Cr.
https://www.haystack.mit.edu/space-technology/space-technology-projects/moxie-mars-oxygen-isru-experiment/
Cr.
https://news.mit.edu/2020/perseverance-and-little-moxie-mit-going-to-mars-0729
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
" little MOXIE " การทดลอง ISRU ออกซิเจนของดาวอังคาร
ในขณะที่ออกซิเจนมีประโยชน์ในการหายใจสำหรับนักบินอวกาศ แต่ก็สิ่งสำคัญยิ่งกว่าในฐานะขับเคลื่อนจรวด ซึ่งเมื่อมันรวมกับไฮโดรเจน ออกซิเจนจะถูกเผาไหม้ในการระเบิดที่ทรงพลัง ซึ่งใช้ในการผลักจรวดสมัยใหม่จำนวนมากออกจากฐานปล่อย
นอกจากขับดันจรวดในการออกจากพื้นโลกเพื่อบินไปดาวอังคารแล้ว ยานอวกาศที่นำมนุษย์ไปยังดาวเคราะห์สีแดงนี้ยังจำเป็นต้องใช้ออกซิเจนระหว่าง 66,000 - 100,000 ปอนด์ (30,000 และ 45,000 กิโลกรัม) เพื่อกลับบ้านด้วย ซึ่งองค์การนาซ่าระบุว่า การที่จะส่งออกซิเจนจากโลกไปยังดาวอังคารนั้นก็ทำได้ แต่ถ้าเราสามารถสร้างมันขึ้นมาบนพื้นผิวของดาวอังคารได้เลย จะช่วยประหยัดเงินได้มาก และออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นจากการผลิตผ่านเทคโนโลยี ISRU จะสามารถเข้าสู่ระบบช่วยชีวิตของนักบินอวกาศขณะอยู่บนพื้นผิวดาวอังคารได้ด้วย
หลังจาก Perseverance ผ่านพ้นความยากและลงจอดบนพื้นดาวอังคารได้แล้ว ไม่กี่วันจากนั้น Hinterman และทีม MOXIE ได้นำเครื่องมือผ่านชุดของสิ่งที่เรียกว่าการทดสอบ "aliveness" เพื่อให้แน่ใจว่ามันทำงานได้ดี แม้ว่าจะยังไม่มีกำหนดการผลิตออกซิเจนครั้งแรกของ MOXIE บนดาวอังคาร
แต่คาดว่าจะเกิดขึ้นในช่วงเดือนแรกของการลงจอดของรถแลนด์โรเวอร์ โดยเครื่องมือนี้ใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า " solid oxygen electrolysis "
กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการเก็บตัวอย่างเล็ก ๆ ของชั้นบรรยากาศของดาวอังคารซึ่งเกือบทั้งหมดเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีโมเลกุลที่ประกอบด้วยคาร์บอนหนึ่งอะตอมและออกซิเจนสองอะตอม โดย MOXIE จะทำให้อากาศร้อนขึ้นเกือบ 1,500 องศาฟาเรนไฮต์ (800 องศาเซลเซียส) และใช้แรงดันไฟฟ้า เพื่อแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากกันทำให้เกิดคาร์บอนมอนอกไซด์และออกซิเจนอะตอมเดียว
MOXIE จะไม่เก็บออกซิเจนใด ๆ ที่ผลิตขึ้น แต่แค่ตรวจสอบว่าองค์ประกอบนั้นสร้างสำเร็จแล้วและปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศ (MOXIE จะเหมือนต้นไม้
ที่สูดดมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปและหายใจออกมาเป็นออกซิเจน) ซึ่งมันยังเป็นเพียงเครื่องต้นแบบขนาดเล็กที่มีขนาดเท่ากับแบตเตอรี่รถยนต์ แต่ในอนาคต เครื่องกำเนิดออกซิเจนที่รองรับภารกิจของมนุษย์บนดาวอังคารจะต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นประมาณ 100 เท่า
เขาสามารถเอาชีวิตรอดได้นานพอที่จะประสานงานภารกิจช่วยเหลือนัดพบกับลูกเรือของเขา โดยอาศัยอยู่นอกดินแดนของดาวเคราะห์แดง นี่เป็นหลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการใช้ทรัพยากรในแหล่งกำเนิดหรือ ISRU และ MOXIE เป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการตระหนักถึง ISRU สำหรับนักสำรวจดาวอังคารในอนาคต
นอกจากนี้ ยังมีเรื่องราวเบื้องหลังของชื่อย่อ MOXIE ที่แม้จะเป็นชื่อสั้น ๆ แต่ทุกตัวอักษรที่รวมกันเป็นอุปกรณ์นี้ที่จะช่วยนำไปสู่รอยเท้ามนุษย์บนดาวอังคาร นั่นคือ - M ars
- OX ygen
- I n situ" (สถานที่) บนดาวเคราะห์สีแดง และ
- E xperiment
เมื่อนำรวมกันจะเป็น "MOXIE" และคำนี้ยังหมายถึง ความกล้าหาญ, ชอบผจญภัย, บึกบึนและมีชีวิตชีวา แต่คำนี้อาจย้อนกลับไปถึงชื่อสถานที่ของชนพื้นเมืองอเมริกันที่เรียกว่า "dark water" นอกจากนั้น ในช่วงปลายทศวรรษ 1800 ผู้คนดื่ม "Moxie" เป็นยาชูกำลัง(ก่อนจะกลายเป็นน้ำอัดลมในแมสซาชูเซตส์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19) เนื่องจากเครื่องดื่มดังกล่าวถูกอ้างว่า มีประโยชน์ต่อสุขภาพ ผู้คนจึงเริ่มใช้ Moxie เพื่อความมีชีวิตชีวาและความอดทน
Cr.https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/instruments/moxie/
Cr.https://www.haystack.mit.edu/space-technology/space-technology-projects/moxie-mars-oxygen-isru-experiment/
Cr.https://news.mit.edu/2020/perseverance-and-little-moxie-mit-going-to-mars-0729
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)