علماء «ناسا» يبتكرون تقنية لتوفير الأكسجين على سطح المريخ

عملت وكالة ناسا لعلوم الفضاء، منذ سنوات، على تحقيق حلم أفلام الخيال العلمي، وهو توفير الأكسجين على سطح كوكب المريخ.

وقد استطاع جهاز بحجم الميكروويف ملحق بالمركبة المتجولة بيرسفيرانس التابعة للوكالة، أن يحول غاز ثاني أكسيد الكربون إلى الأكسجين الصالح للتنفس لمدة 10 دقائق كاملة، ورغم نجاح هذه التقنية فإنها تحتاج إلى اجتياز عدة عقبات، بحسب ما ورد في موقع Science.

التحويل وسيلة لتوفير الوقود

طوَّر علماء ناسا طريقة للحصول على الأكسجين باستخدام حزم الإليكترون الموجودة في مفاعل البلازما لإنتاج المزيد من الهواء الصالح للتنفس، ويقول العالم التجريبي بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، مايكل هيشت إن هذه التقنية الحديثة لن تسهم في توفير الأكسجين لكوكب المريخ يومًا ما فقط، بل من الممكن أن تصبح وسيلة لإنتاج الوقود والأسمدة أيضًا.

كوكب المريخ

ورغم هذه المميزات فإن هيشت قد أوضح أن التقنية الحديثة ما زالت تحتاج إلى اجتياز عدة عقبات قبل أن تصل إلى الكوكب الأحمر، ويعملون حاليًّا على ذلك. وبدأ تطوير التقنية الحديثة عندما هبطت المركبة بيرسفيرانس في فوهة جيزيرو عام 2020، وسحب جهاز MOXIE الملحق بالمركبة هواء المريخ، الذي يتكون من 95% من غاز ثاني أكسيد الكربون، ثم حوَّله إلى أكسجين.

نجاح الفكرة

جرت عملية التحويل عن طريق ضخ تيار بين قطبين مشحونين بطريقة معاكسة في خلية كهروكيميائية، فقسم MOXIE غاز ثاني أكسيد الكربون إلى غاز أول أكسيد الكربون وأيونات الأكسجين، ثم اتحدت أيونات الأكسجين بعضها مع بعض، لتنتج غاز الأكسجين.

ورأى العلماء هذه التجربة دليلًا على نجاح فكرة إنتاج الأكسجين على سطح كوكب المريخ، ولكن لإنتاج المزيد منه يحتاج جهاز MOXIE إلى العديد من القطع الإضافية، كما يحتاج إلى طاقة أكبر لسحب كميات كبيرة من هواء كوكب المريخ وتحويله وضخه مرة أخرى كغاز أكسجين.

كوكب المريخ

مناسب للمريخ

علق الفيزيائي بجامعة لشبونة، فاسكو جويرا على التقنية الحديثة لتوليد الأكسجين على سطح المريخ لموقع Science قائلًا: “مفاعل البلازما سيكون مفيدًا في إنتاج الأكسجين أكثر من جهاز MOXIE، فاستخدام الحزم الإليكترونية مع تسارعها إلى مستوى طاقة معين، سيجعل المفاعل يقسم غاز ثاني أكسيد الكربون تمامًا مثل MOXIE، ولكن على نحو أفضل وأسرع”.

وأوضح جويرا أن المفاعل سيكون مناسبًا أكثر لطبيعة الغلاف الجوي لكوكب المريخ، لأنه أرق من الغلاف الجوي لكوكب الأرض 100 مرة، فإنشاء الحزم الإليكترونية وتسريعها في الهواء الرقيق أسهل كثيرًا من طريقة عمل جهاز MOXIE، ولهذا يعد المفاعل هو الجهاز المناسب لظروف الضغط الجوي للكوكب الأحمر.

تحديات المشروع

وفقًا لتقرير نشر في مجلة الفيزياء التطبيقية Journal of Applied Physics، فإن المفاعل يمكنه تحويل 30% من هواء كوكب المريخ إلى 14 جرامًا من الأكسجين خلال الساعة الواحدة، وهو يكفي للتنفس لمدة 28 دقيقة. ومن المتوقع أن تنفق وكالات الفضاء ملايين الدولارات لتطوير المفاعل.

ولكي تستطيع كل وكالة إنتاج الأكسجين على كوكب المريخ ويستنشقه رواد الفضاء خلال عمليات استكشاف الكوكب الأحمر، ستبذل جميعا الكثير من المال والجهد، ولكن قبل ذلك عليهم توفير مصدر طاقة محمول ليعمل به المفاعل، ومكان لتخزين الأكسجين الذي ينتجه، وهما العقبتان الأساسيتان اللتان تواجهان المشروع الجديد حاليًّا.