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Sur Mars, une petite boîte produit de l’oxygène au rythme

Sur Mars, une petite boîte produit de l'oxygène au rythme d'un arbre terrestre


Lorsque le

rover Perseverance

s’est posé sur Mars l’année dernière, il apportait avec lui une petite
boîte dorée appelée

MOXIE
(Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment). Depuis
lors, MOXIE produit de l’oxygène à partir de l’air martien.


Cette semaine, dans la revue Science Advances, l’équipe à
l’origine de cet appareil a confirmé que MOXIE fonctionne si bien que sa
production d’oxygène est comparable à celle d’un arbre terrestre.


À la fin de l’année 2021, de nombreuses données ont montré que le MOXIE
avait atteint avec succès son objectif de production d’oxygène de six
grammes par heure au cours de sept cycles expérimentaux distincts, ainsi
que dans diverses conditions atmosphériques. Cela inclut notamment le jour
et la nuit et différentes saisons martiennes.


«

La seule chose que nous n’avons pas démontrée est le fonctionnement à
l’aube ou au crépuscule, lorsque la température change considérablement

», précise
Michael Hecht, chercheur principal de la mission MOXIE à l’Observatoire
Haystack du Massachusetts Institute of Technology (MIT). «

Nous avons un atout dans notre manche qui nous permettra de le faire,
et une fois que nous l’aurons testé en laboratoire, nous pourrons
atteindre cette dernière étape pour montrer que nous pouvons vraiment
fonctionner à tout moment.

»

 

Une vue éclatée du boitier MOXIE.  Nasa/JPL-CalTech


Préparer l’arrivée d’astronautes sur Mars


Pour les scientifiques comme pour les agences spatiales, il est
particulièrement intéressant que MOXIE tienne ses promesses dans la
perspectives des futures missions habitées sur Mars envisagées pour les
décennies 2030-2040.


En l’état actuel, MOXIE fait la taille d’un grille-pain, ce qui est
potentiellement une bonne chose. En effet, cela signifie que si les
scientifiques parviennent à augmenter ses dimensions, l’appareil pourrait
produire bien plus que six grammes d’oxygène par heure. «

Nous avons appris énormément de choses qui serviront de base aux futurs
systèmes à plus grande échelle

», confirme Michael Hecht.


Selon les chercheurs, il se pourrait qu’un jour, ce système puisse produire
de l’oxygène au rythme de plusieurs centaines d’arbres, ce qui permettrait
de subvenir aux besoins des astronautes une fois arrivés sur Mars et
d’alimenter les fusées qui ont besoin de cet élément vital pour ramener
l’équipage sur Terre.


«

Les astronautes qui passent un an à la surface utiliseront peut-être
une tonne métrique

»,

estimait
Michael Hecht dans un communiqué de presse de la Nasa paru l’année
dernière. Mais, selon l’agence spatiale, pour faire décoller quatre
astronautes de la surface martienne, il faudrait environ 7 tonnes de
carburant pour fusée et 25 tonnes d’oxygène. Faire venir tout cet oxygène
depuis la Terre serait extrêmement coûteux et inefficace. Produire de
l’oxygène sur place est évidemment l’option la plus viable.

 

En jaune, le boitier MOXIE installé dans la châssis du rover Perseverance. Nasa


Comment fonctionne MOXIE


Sur Mars, MOXIE transforme activement le dioxyde de carbone présent à 96%
dans l’atmosphère martienne en oxygène respirable. En chimie, les molécules
de dioxyde de carbone (CO2) sont composées d’un atome de carbone et de deux
atomes d’oxygène. Ces atomes sont collés ensemble. Un instrument du MOXIE,
appelé électrolyseur à oxyde solide, peut en quelque sorte récolter les
morceaux d’oxygène dans ces molécules de CO2. Une fois cette opération
accomplie, toutes les particules d’oxygène flottant librement sont
recombinées en O2, c’est-à-dire en molécules comportant deux atomes
d’oxygène, autrement dit le type d’oxygène que nous respirons.


«

Il s’agit de la première démonstration de l’utilisation effective de
ressources à la surface d’un autre corps planétaire, et de leur
transformation chimique en quelque chose qui serait utile pour une
mission humaine

», a déclaré Jeffrey Hoffman, chercheur principal adjoint sur MOXIE et
professeur au MIT. « En ce sens c’est historique ».


Ce processus nécessite l’utilisation d’une chaleur très élevée, environ 800
degrés Celsius. Comme le

télescope spatial James Webb
, le MOXIE doit être protégé de la chaleur infrarouge. D’où la présence
d’un revêtement en or. Les miroirs du JWST sont recouverts de ce métal
précieux pour la même raison.


La prochaine étape pour MOXIE sera de démontrer qu’il fonctionne bien dans
des conditions encore plus intenses. «

Nous allons pousser les réglages au maximum et laisser tourner aussi
longtemps que possible

», annonce Michael Hecht.




Article de CNET.com adapté par CNETFrance
/ Image : Nasa/JPL-Caltech





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