Danske forskere skal lave ilt på Mars

Om seks år vil der stå en maskine, som producerer ilt, på planeten Mars.

Den lille iltmaskine skal sendes op til den røde planet med NASA-missionen ’Mars 2020’, og flere danske forskere er med til at udvikle teknologien.

»Vi skal bygge et lille instrument, som skal stå og producere ilt på Mars. Den skal fungere som en prototype på en meget større fabrik, som skal kunne forsyne astronauter med ilt engang i fremtiden,« fortæller Morten Bo Madsen, som er leder af Mars-gruppen på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet.

Iltmaskine-projektet er i NASA kendt som MOXIE (Mars OXygen In situ resource utilization Experiment) og sammen med seniorforsker Christopher Graves fra Danmarks Tekniske Universitet er Morten Bo Madsens forskningsgruppe udvalgt af NASA til at deltage i projektet.

Sådan brygger man ilt på Mars

På Mars er der stort set ingen ilt i atmosfæren, men MOXIE-maskinen skal kunne brygge ilt ud fra ingrediensen kuldioxid (CO2), som den høster i Mars-atmosfæren.

Et kuldioxid-molekyle består af et kulstof-atom (C) og to iltatomer (O2), og MOXIE-apparatet får til opgave at splitte kuldioxid-molekylerne fra hinanden.

Opsplitningen kræver energi, men resultatet af arbejdet er ilt-molekyler og et biprodukt i form af kulmonoxid (CO).

»MOXIE fungerer som en slags omvendt brændselscelle. En brændselscelle producerer energi ved at få brint og ilt til at smelte sammen og blive til vand. Her forbruger vi i stedet energi på at fjerne et iltatom fra CO2,« siger Morten Bo Madsen fra Niels Bohr Institutet.

Han forklarer, at MOXIE vil få sin energi fra en såkaldt RTG (Radio-Thermal Generator) – en generator, der producerer elektricitet fra varme, som udvikles i radioaktivt plutonium.

Skal give ilt til mennesker på Mars

På Mars består omkring 96 procent af atmosfæren af kuldioxid, og dermed burde råstoffet til iltproduktionen være let at skaffe.

Talspersoner fra NASA har til flere udenlandske medier udtalt, at MOXIE kun er begyndelsen på iltproduktionen på Mars.

»At være i stand til at producere ilt på overfladen af Mars er et rigtigt skridt fremad i forhold til menneskers udforskning af Mars i fremtiden,« har den ledende forsker ved NASA’s Mars Exploration Program, Michael Meyer, tidligere udtalt til Space.com.

Planen er, at der på den røde planet skal bygges en hel ilt-fabrik, som skal være omkring 100 gange større end den første MOXIE-prototype, der sendes afsted fra Jorden i 2020.

Iltfabrikken skal stå klar, når NASA efter planen sender de første mennesker til Mars engang i 2030’erne.

Ilt skal fungere som hjælpende brændstof

Fremtidens iltfabrik skal ikke alene sørge for, at astronauterne kan trække vejret oppe på planeten – den skal også hjælpe dem med at komme tilbage til Jorden.

Ilten vil nemlig kunne bruges som en oxydant – et hjælpestof – til forbrænding af brændstoffer til astronauternes fartøj, fortæller den ledende forsker bag MOXIE-eksperimentet, amerikanske Michael Hecht.

»Vores vision for en menneskelig mission til Mars begynder med at lande en atomreaktor og en opskaleret version af MOXIE – 100 gange opskaleret. Når besætningen kommer derud, vil reaktoren være operationel, ilttanken vil være fuld og raketten klar til at tage dem med hjem,« udtaler Michael Hecht fra Massachusetts Institute of Technology til Space.com.

MOXIE er kun et af de mange instrumenter, som skal sendes med Mars 2020-missionen ud til den røde planet.

Køretøj skal samle prøver på Mars

Ideen bag Mars 2020-missionen er at sende et køretøj – en rover – op på Mars og lade den køre ubemandet rundt og indsamle prøver fra planeten – ligesom Mars-roveren Curiosity gør det i øjeblikket.

»I forhold til Curiosity er det nye blandt andet, at Mars 2020-missionen skal indsamle udvalgte prøver, som skal indkapsles med henblik på senere at blive sendt tilbage til Jorden,« forklarer Morten Bo Madsen.

Hans eget bidrag til produktionen af MOXIE-instrumentet bliver blandt andet at udvikle en måde, hvorpå instrumentet kan høste kuldioxid fra Mars-atmosfæren, uden at teknologien bliver ødelagt af støv.

Mars-gruppen på Københavns Universitet er også blevet udvalgt til at bidrage med udviklingen af et andet instrument til Mars 2020-missionen, som kaldes Mastcam Z.

Det er et særligt kamera, som skal sidde på masten på køretøjet, og som både kan se langt ud i terrænet og zoome ind og lave nærbilleder.

Mars 2020-roveren skal sendes af sted i juli eller august 2020. Rejsen til Mars vil tage 7-9 måneder.