| นาซากำลังเตรียมพร้อมสำหรับการสำรวจดาวอังคารโดยมนุษย์ในภารกิจ Mars 2020 โดยเฉพาะงานค้นคว้าวิจัย MOXIE ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อแก้ไขช่องว่างความรู้ที่สำคัญ ได้แก่ |
| 1) ระบบสาธิตเทคโนโลยี In-Situ Resource Utilization (ISRU) เพื่อให้สามารถผลิตเชื้อเพลิงขับเคลื่อนและผลิตออกซิเจนได้จากชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร 2) การอธิบายลักษณะของขนาดและสัณฐานวิทยา (Morphology) ของฝุ่นในชั้นบรรยากาศเพื่อให้เข้าใจผลกระทบต่อการทำงานของระบบพื้นผิว (Surface Systems) |
| ภาพรวมระบบการทำงาน |
| ในขั้นตอนแรก MOXIE จะเอาก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) จากชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร จากนั้นจะแยกโมเลกุลของ CO2 ด้วยไฟฟ้า ได้เป็น O2 และ CO ต่อมา O2 จะถูกวิเคราะห์ความบริสุทธิ์ก่อนที่จะระบายกลับสู่ชั้นบรรยากาศดาวอังคารพร้อมกับ CO และก๊าซไอเสียอื่น |
 |
| จากรูปภาพแสดงแผนภาพการทำงานของ MOXIE ระบบการได้มาและบีบอัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CAC) โดยอุปกรณ์จะดึงบรรยากาศของดาวอังคารจากภายนอกยานสำรวจ (Rover) ผ่านตัวกรองและเพิ่มความดันชั้นบรรยากาศไปที่ค่า ~ 1 หลังจากนั้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปรับแรงดันจะถูกควบคุมและป้อนเข้า ไปยังส่วนของ Solid OXide Electrolyzer (SOXE) ซึ่งจะถูกแยกด้วยกระบวนการทางเคมีไฟฟ้าที่ขั้วลบเพื่อที่จะผลิตก๊าซออกซิเจนที่บริสุทธิ์ออกทางขั้วบวก ซึ่งเป็นคล้ายกับกระบวนการในทางกลับ (Reverse) ของเซลล์เชื้อเพลิง |
| SOXE ทำงานที่อุณหภูมิ 800 ° C โดยต้องใช้ระบบแยกความร้อนที่ซับซ้อน รวมถึงระบบทำความร้อนกับก๊าซขาเข้า (Input Gas Preheating) และระบายความร้อนด้วยการปล่อยก๊าซของเสีย O2 และไอของเสีย CO2/ CO โดย SOXE จะทำการวิเคราะห์เพื่อตรวจสอบอัตราการผลิตและความบริสุทธ์ของก๊าซออกซิเจน รวมถึงการควบคุมขั้นตอน โดยกระแสฟ้าที่ส่งผ่านไปยังระบบ SOXE จะเป็นผลลัพธ์โดยตรงของการเคลื่อนที่ข้ามไปมาระหว่างอิเล็กโทรไลต์ของอ็อกไซด์ไอออน |
| บนยานสำรวจ Mars Perseverance Rover 2020 ของนาซา ภายในจะติดตั้งอุปกรณ์ชื่อ Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE) เป็นอุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อแสดงให้เห็นถึงเทคโนโลยีที่สามารถสร้างออกซิเจนจากคาร์บอนไดออกไซด์ของชั้นบรรยากาศดาวอังคาร อนาคตเทคโนโลยีรุ่นปรับขนาดจะสามารถนำมาใช้ผลิตออกซิเจนจำนวนมากที่จำเป็นสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อขับดันจรวดออกจากพื้นผิวดาวอังคาร รวมทั้งสร้างออกซิเจนในการหายใจสำหรับการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ |
 |
| รูปภาพแสดงโครงสร้างที่คล้ายกับแบตเตอรี่ |
| 5 เรื่องน่ารู้ของ MOXIE |
|
1. MOXIE สร้างออกซิเจนบนดาวอังคาร โดยใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารตั้งต้น ซึ่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของชั้นบรรยากาศของดาวอังคารคิดเป็นประมาณ 96% และออกซิเจนมีเพียง 0.13% เมื่อเทียบกับโลกที่มีออกซิเจนมากถึง 21% 2. MOXIE มีขนาดเท่ากับแบตเตอรี่รถยนต์ เครื่องผลิตออกซิเจนในอนาคตที่รองรับภารกิจของมนุษย์บนดาวอังคารจะต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นประมาณ 100 เท่า 3. MOXIE จะช่วยนักสำรวจในอนาคตในการออกจากพื้นผิวของดาวอังคาร ซึ่งปัจจุบันนักสำรวจต้องการเชื้อเพลิงประมาณ 33 - 50 ตัน (30 ถึง 45 เมตริกตัน) หรือราว ๆ น้ำหนักของกระสวยอวกาศ ซึ่ง MOXIE จะสามรถลดขนาดและน้ำหนักของเชื้อเพลิงได้ 4. MOXIE ดูดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ผลิตและปล่อยออกซิเจนได้เหมือนต้นไม้ 5. MOXIE สามารถผลิตออกซิเจนได้เองบนดาวอังคาร โดยออกซิเจนเหลวที่ผลิตได้นั้นสามารถนำใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับการสำรวจในอนาคต |
| ที่มา : https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%94%E0%B8%B2%E0%B8%A7%E0%B8%AD%E0%B8%B1%E0%B8%87%E0%B8%84%E0%B8%B2%E0%B8%A3 https://www.nasa.gov/mission_pages/tdm/mars-2020-tdm-project.html https://www.jpl.nasa.gov/images/this-is-one-mars-rover-with-moxie/ https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/instruments/moxie/for-scientists/ แปลและเรียบเรียง : พ.อ.ต.ธีรพงษ์ เข็มทอง |
อุปกรณ์ทดสอบผลิตออกซิเจนบนดาวอังคารของนาซา (MOXIE)
- รายละเอียด
- หมวดหลัก: กองลาดตระเวนและเฝ้าตรวจทางอวกาศ
- หมวด: บทความเทคโนโลยีอวกาศ
- ฮิต: 11120