トライアンフ モクシー NASA

このアーティストのコンセプトは、火星の宇宙飛行士と人類の生息地を描いています。 NASA の探査車「パーサヴィアランス」には、火星をより安全に、人類が探索しやすくするための技術が数多く搭載されています。 そのひとつが、火星上での酸素生成に成功した装置「MOXIE（Mars Oxygen In Situ Resource Utilization Experiment）」です。 クレジット: NASA

パーサヴィアランス探査車に乗ることで、この機器は宇宙飛行士にとって実行可能な技術であることが証明されました。 火星 燃料と呼吸のために酸素を生成します。

最初の宇宙飛行士が火星に着陸すると、彼らが吸う空気と持ち帰るロケット燃料のおかげで、彼らの子孫は電子レンジほどの大きさの装置を手に入れることができるかもしれません。

MOXIE (Mars Oxygen Resource Utilization Experiment) と呼ばれるこの装置は、船上で 16 回目にして最後の酸素を生成しました。 NASAローバー・パーサヴィアランス。 このツールがマサチューセッツ工科大学の作成者よりもはるかに成功していることが判明した後 (マサチューセッツ工科大学) 予想通り、その運営は終了する予定です。

「MOXIEの目覚ましい性能は、火星の大気から酸素を取り出すことが可能であることを示している。酸素は将来の宇宙飛行士に呼吸可能な空気やロケット燃料を提供するのに役立つ可能性がある」とNASA副長官パム・ミルロイは述べた。 「月と火星の資源を利用できる技術の開発は、長期的な月の存在を構築し、強力な月経済を構築し、火星への初期の有人探査キャンペーンを支援できるようにするために不可欠です。」

MOXIE (火星酸素資源利用実験) は、2019 年に NASA の探査機パーサヴィアランスの船体に降ろされました。ミッション中、MOXIE は火星の大気から酸素を 16 回抽出し、将来の宇宙飛行士が打ち上げ用のロケット推進剤を作る方法をテストしました。 地球に戻りましょう。 画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学

2021年に探査機パーサヴィアランスが火星に着陸して以来、MOXIEは合計122グラムの酸素を生成しており、これは小型犬が10時間で呼吸する量に相当する。 MOXIE は最高効率で、1 時間あたり 12 グラムの酸素を生成できました。これは、NASA がこの装置に設定した当初の目標の 2 倍であり、純度 98% 以上です。

8月7日の第16ラウンドでは、装置は9.8グラムの酸素を生成した。 MOXIE はすべての技術要件を正常に満たし、火星の 1 年間を通じてさまざまな条件で運用されたため、機器の開発者はこの技術について多くのことを学ぶことができました。

将来の探査のための革新的なテクノロジー

ワシントンのNASA本部宇宙技術ミッション総局（STMD）の技術提供マネージャー、トゥルーディ・カーティス氏は、「地域資源を将来の探査ミッションに役立つ製品に変えることができるMOXIEのような先端技術をサポートできることを誇りに思う」と述べた。 MDFモキシーのデモンストレーション。 「この技術を現実世界の状況で実証することで、宇宙飛行士が地球の外の赤い惑星で暮らす未来に一歩近づくことができます。」

MOXIE は、単一の酸素を分離する電気化学プロセスを通じて分子状酸素を生成します。 トウモロコシ 火星の薄い大気から汲み出された二酸化炭素のすべての分子。 これらのガスがシステムを流れる際、生成される酸素の純度と量を確認するために分析されます。

火星資源の利用の先駆者

パーサヴィアランス実験の多くはミッションの中核となる科学目標に取り組んでいますが、MOXIE は将来の人類探査に焦点を当てています。 MOXIE は、人間が火星に留まり、火星から離れるために使用できるテクノロジーを初めて実証したものでした。 酸素生成システムはさまざまな方法で将来のミッションを支援する可能性があるが、主なものはロケット燃料の供給源としてのものであり、宇宙飛行士が帰還する際にロケットを打ち上げるために工業用量で必要となる。

将来の宇宙飛行士は、大量の酸素を火星に持ち込む代わりに、地球の外で、地球の表面で見つけた物質を使って生きていくことができるかもしれない。 この概念は、現場資源利用 (ISRU) と呼ばれ、成長する研究分野に発展しました。

「MOXIE は明らかに ISRU コミュニティにインスピレーションを与えました」と、このツールの主任研究者である MIT の Michael Hecht 氏は述べています。 「これは、NASA がこの種の未来技術に投資する意欲があることを示しました。これは、エキサイティングな宇宙資源産業に影響を与えた先駆者でした。

この技術レンダリングに示されている NASA の探査車パーサヴィアランスには、MOXIE と呼ばれる機器が搭載されています。 火星で効果的に酸素を生成し、将来の宇宙飛行士が生存と旅行のために地球の資源を活用する道を切り開きました。 画像出典: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学

今後の焦点

次のステップは MOXIE 2.0 の構築ではありませんが、Hecht と彼のチームは、より効率的なバージョンのツールを設計する方法について多くのことを学びました。 むしろ、それはMOXIEのような酸素発生装置とその酸素を液化して貯蔵する方法を含む大規模なシステムとなるでしょう。

しかし、ヘクト氏は何よりも、他のテクノロジーが火星に挑戦するのを見たいと考えている。 「私たちは火星で検証すべきことについて決定を下さなければなりません」とヘクト氏は語った。 「そのリストには多くのテクノロジーがあると思います。 MOXIEが最初で本当によかったです。

ISRU火星酸素実験(MOXIE)は、火星の大気中に存在する二酸化炭素から酸素を生成する探査技術研究です。 クレジット: NASA

ミッションの詳細

マーズ・パーサヴィアランスのミッションの主な目標は、古代の微生物の生命の痕跡の探索を含む宇宙生物学です。 この探査機は火星の地質や過去の気候を明らかにし、火星の人類による探査の舞台を整え、火星の岩石やレゴリス（砕けた岩石や塵）を収集・保管する初のミッションとなる。

欧州宇宙機関 (ESA) と協力したその後の NASA ミッション欧州宇宙機関）は、探査機を火星に送り、これらの密封されたサンプルを地表から収集し、詳細な分析のために地球に戻す予定です。

マーズ 2020 パーサヴィアランス ミッションは、火星への NASA の月探査アプローチの一部であり、これには、火星の有人探査の準備を支援する月へのアルテミス ミッションも含まれます。

NASA のジェット推進研究所は、カリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学によって NASA のために管理されており、探査機パーサヴィアランスの構築と運用を管理しました。

ジェット推進研究室 STMD内の技術実証割り当てプログラムのMOXIEプロジェクトを管理します。 MOXIE は、NASA の探査システム開発ミッション総局および科学ミッション総局からも支援されています。