Danske forskere skal lave ilt på Mars
Danske forskere er med til at udvikle et instrument, som skal sendes til Mars i 2020. Her skal instrumentet producere ilt og bane vejen for, at astronauter kan trække vejret på planeten i fremtiden.

Missionen 'Mars 2020' skal sende et køretøj til Mars. Med ombord på køretøjet vil være et instrument, som skal brygge ilt på den røde planet. (Foto: NASA/ESA)

 

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.

Illustrationen viser, hvordan instrumentet MOXIE vil blive opbygget. MOXIE skal efter planen stå på Mars og producere ilt om seks år. (Illustration: NASA)

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.

Fakta

Mars 2020 er en NASA-mission, som vil sende et robotkøretøj til Mars i år 2020.

Køretøjet skal blandt andet lave boreprøver af undergrunden. Målet at finde aflejringer, som kan give en forståelse af Mars’ fortid og undersøge, om der eksempelvis findes rester efter mikrobielt liv i undergrunden.

Meningen er, at de mest lovende prøver skal indsamles og opbevares sikkert på Mars, så de kan blive bragt til Jorden med en senere mission.

Køretøjet medbringer også et instrument, som skal producere ilt som en del af forberedelserne til en fremtidig bemandet mission til Mars.

Kilde: NASA

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.

MOXIE-instrumentet vil sidde på et ubemandet køretøj, som illustreres her. Forskere fra Københavns Universitet er også med til at bygge et af de andre instrumenter ombord på køretøjet - det såkaldte Mastcam-Z. (Illustration: NASA)

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.

Foreløbig tidslinje: Iltproduktion på Mars

2018: MOXIE-instrumentet er færdigbygget og klar til at blive testet og kalibreret på Jorden.

2020: Iltmaskinen MOXIE sendes med Mars 2020-missionen af sted fra Jorden.

2021: MOXIE begynder at producere ilt på Mars og fungerer som en prøve for, hvorvidt teknologien virker

Ca. 2030: Hvis alt går vel, vil en ’fabrik’ til iltproduktion, som er cirka 100 gange større end det første MOXIE-instrument sendes ud til Mars. Her begynder fabrikken at producere ilt, så lageret er fuldt, når mennesker ankommer til planeten.

Ca. 2035-36: NASA sender (måske) mennesker op til Mars. De kan trække vejret ved hjælp af iltlageret og bruge ilten som oxydant til forbrænding af brændstof til hjemrejsen.

Kilder: Morten Bo Madsen, Space.com

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om Evidensbarometeret, som Videnskab.dk lige har lanceret.


Det sker