NASA、薄い火星の大気から呼吸可能な酸素を抽出

Members of NASA's Perseverance rover team react in mission control after receiving confirmation the spacecraft successfully touched down on Mars, at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, U.S. February 18, 2021. Picture taken February 18, 2021. NASA/Bill Ingalls/Handout via REUTERS. MANDATORY CREDIT. THIS IMAGE HAS BEEN SUPPLIED BY A THIRD PARTY. - RC2WVL9JKDBA
The achievement came a day after NASA flew the first successful controlled powered flight of an aircraft on another planet.Image: via REUTERS
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  • NASAは、火星の大気中の二酸化炭素を酸素に変換した。

  • 同機関の装置「MOXIE(モキシー)」(Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experimentの略)は、宇宙飛行士が10分間呼吸するのに相当する純粋な呼吸可能な酸素5グラムを抽出した。

  • 豊富な酸素の供給は、将来的な赤い惑星での有人探査にとって不可欠と考えられている。

  • この装置はパーサヴィアランス探査車に搭載されており、同探査車は地球から7か月の旅を経て2月に火星に着陸した。

NASAは、火星への最新ミッションで、また一つの地球外での初成果を挙げた。火星の大気中の二酸化炭素を純粋な呼吸可能な酸素に変換したもので、米航空宇宙局が水曜日に発表した。

火星の大気から文字通り酸素を取り出すという前例のない抽出は、火曜日にパーサヴィアランスに搭載された実験装置によって達成された。同探査車は、地球から7か月の旅を経て2月18日に赤い惑星に着陸した6輪の科学探査車である。続きを読む

最初の起動で、「MOXIE」(Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experimentの略)と名付けられたトースターほどの大きさの装置は、約5グラムの酸素を生成した。これは宇宙飛行士が約10分間呼吸するのに相当する量だとNASAは発表した。

初期の産出量はわずかだったものの、この成果は、人類が直接利用するために別の惑星の環境から天然資源を実験的に抽出した初めての事例となった。

「MOXIEは単に別の世界で酸素を生成した初の装置というだけではありません」と、NASAの宇宙技術ミッション局内で技術実証のディレクターを務めるトゥルディ・コルテスは声明で述べた。同氏は、将来のミッションが別の惑星の「現地調達(live off the land)」を行うのを支援する、この種の初の技術だと述べた。

この装置は電気分解によって作動する。電気分解では、極端な熱を用いて、火星の大気の約95%を占める二酸化炭素の分子から酸素原子を分離する。

火星の大気の残りの5%は、地球の大気の密度の約1%にすぎず、主に分子状窒素とアルゴンで構成されている。火星に存在する酸素は、極めて微量である。

しかし、豊富な供給は、宇宙飛行士にとって呼吸可能な空気の持続可能な供給源としても、また宇宙飛行士を地球に帰還させるロケット燃料の必要な原料としても、赤い惑星での将来的な有人探査にとって不可欠と考えられている。

NASAジェット推進研究所の技術者が、火星酸素現地資源利用実験(MOXIE)装置を探査車パーサヴィアランスの機体内部へ降ろしている。Image: NASA/JPL-Caltech/提供: REUTERS

火星からロケットを宇宙へ打ち上げるのに必要な量は、特に膨大である。

NASAによると、火星の地表から4人の宇宙飛行士を脱出させるには、約15,000ポンド(7メトリックトン)のロケット燃料と、55,000ポンド(25メトリックトン)の酸素が必要となる。

マサチューセッツ工科大学のMOXIE主任研究者マイケル・ヘクトは、NASAのニュースリリースの中で、地球から25トンの酸素をタンクで運ぶよりも、1トンの酸素変換装置を火星に輸送する方が現実的だと述べた。

ヘクトによると、火星で生活し作業する宇宙飛行士たちが1年間を通して過ごすには、彼ら全体で約1メトリックトンの酸素が必要になる可能性があるという。

MOXIEは概念実証として、1時間あたり最大10グラムの酸素を生成するよう設計されており、NASAによると、科学者たちは今後2年間で、異なる条件と速度の下で、さらに少なくとも9回この装置を稼働させる計画である。

最初の酸素変換運転は、NASAが別の惑星で航空機による史上初の制御された動力飛行を達成した翌日に行われた。小型のロボットヘリコプターが火星で離陸と着陸に成功したものである。続きを読む

MOXIEと同様に、「Ingenuity(インジェニュイティ)」と名付けられた二重ローター式のヘリコプターも、パーサヴィアランスに便乗して火星へ運ばれた。パーサヴィアランスの主要な任務は、数十億年前に火星で繁栄していたかもしれない古代微生物の化石化した痕跡を探すことである。

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