นักวิทยาศาสตร์ทดลองสกัดออกซิเจนบนดาวอังคาร ได้เท่ากับที่ต้นไม้บนโลกผลิตได้แล้ว

การทดลอง MOXIE (Mars Oxygen In Situ Resource Utilization (ISRU) Experiment) คือการทดลองสร้างแหล่งออกซิเจนบนดาวอังคารของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology - MIT) โดยนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันฯ ส่งอุปกรณ์ดังกล่าวไปยังดาวอังคารตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ 2020 และติดตั้งบนยานสำรวจเพอร์เซเวียแรนซ์ (Perseverance) เพื่อการผลิตออกซิเจนจากคาร์บอนไดออกไซด์ 

การทดสอบเหล่านี้มีจุดประสงค์ว่า หากมนุษย์จำเป็นต้องไปดำรงชีวิตบนดาวอังคารจริง ๆ ออกซิเจนที่ใช้ในการหายใจ จะเป็นปัจจัยสำคัญหลัก ๆ สำหรับการดำรงชีวิต หลังจากเวลาผ่านไปกว่าหนึ่งปี นักวิทยาศาสตร์ก็ประกาศว่า พบวิธีผลิตออกซิเจนในทั้งเวลากลางวันและกลางคืน รวมถึงการเปลี่ยนผ่านระหว่างฤดูอีกด้วย

MOXIE เป็นอุปกรณ์สร้างออกซิเจนที่มีขนาดไม่เล็กไม่ใหญ่ไปกว่ากล่องข้าวอาหารกลางวัน ด้วยจุดประสงค์ที่เป็นการทดสอบผลิตอากาศเท่านั้น โดยนักวิทยาศาสตร์เริ่มต้นกระบวนการทดสอบผลิตแอ่งหลุมอุกาบาตเจเซโร (Jezero) บนดาวอังคาร และนับแต่เริ่มใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าวในเดือนกุมภาพันธ์ ปี 2021 ในที่สุด ช่วงเวลาอีก 2 เดือนต่อมา Moxie ก็ผลิตออกซิเจนออกมาได้ประมาณ 5.4 กรัม 

สำหรับการทำงานของ MOXIE เริ่มต้นโดยสกัดออกซิเจนโดยการดึงอากาศจากชั้นบรรยากาศที่เต็มไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ของดาวอังคาร ส่งอากาศไปยังตัวกรองเพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อน จากนั้นก็นำไปบีบอัด และเพิ่มอุณหภูมิอากาศให้ร้อน จนกระทั่งเกิดกระบวนการอิเล็กโทรไลเซอร์ทางเคมี แยกคาร์บอนไดออกไซด์ออกเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์และไอออนออกซิเจน จากนั้นไอออนเหล่านี้จะถูกแยกออกและนำมารวมตัวกันใหม่เพื่อสร้างเป็นโมเลกุลออกซิเจนที่ใช้หายใจได้ 

ที่มาของรูปภาพ NASA

การทดลองแต่ละครั้ง MOXIE สามารถผลิตออกซิเจนได้ตามเป้าหมาย ที่จำนวนราว  6 กรัม ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ของ MIT ระบุว่า เป็นจำนวนเท่ากับที่ต้นไม้ขนาดย่อม ๆ บนโลกผลิตออกซิเจนได้ และมีการสรุปการทดลองในสภาวะที่แตกต่างกัน จนพิสูจน์ได้ว่าเป็นกระบวนการทดลองบนพื้นฐานที่มีความน่าเชื่อถือ เหล่านักวิทยาศาสตร์ของ MIT ยังเชื่อว่า การทดสอบครั้งนี้ คือขั้นตอนสำคัญที่จะนำไปสู่การรักษาประชากรมนุษยชาติได้ในอนาคต

อย่างไรก็ตาม Moxie เป็นเพียงการทดลองทางวิทยาศาสตร์ย่อย ๆ  จากการทดลองหลายอย่างในยานสำรวจเพอร์เซเวอแรนซ์ การผลิตออกซิเจนจึงไม่ได้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง มีการทดสอบ 7 รอบ ตลอดปี 2021 โดยแต่ละรอบใช้เวลาประมาณ 1 ชั่วโมง โดยใช้ออกซิเจนเหล่านี้ เพื่อจุดไฟในสภาพบรรยากาศที่แตกต่างกันของดาวอังคาร ทั้งในช่วงกลางวันและกลางคืน และในหลากหลายฤดูกาล

แม้ว่าการทดลองเบื้องต้นจะประสบความสำเร็จ แต่ Moxie ก็ยังมีเป้าหมายสำคัญอีกมากมาย ที่นักวิทยาศาสตร์ยังคงต้องทดลองต่อไป เช่น ความผันผวนในชั้นบรรยากาศที่รุนแรงของดาวอังคาร ทำให้ความหนาแน่นของอากาศเปลี่ยนแปลงพร้อมกับอุณหภูมิอย่างมาก 

นักวิทยาศาสตร์ยังวางแผนทดสอบใช้งาน Moxie ในช่วงเช้าตรู่และช่วงค่ำของดาวอังคารภายในเวลาอันใกล้ ซึ่งเป็นความท้าทายอย่างยิ่ง โดยเฉพาะเมื่ออุณหภูมิบนดาวอังคารเปลี่ยนแปลงฉับพลันอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ ขั้นตอนต่อไปคือการทดสอบ Moxie ในช่วงฤดูใบไม้ผลิที่กำลังจะมาถึง โดยเวลานั้น ความหนาแน่นของบรรยากาศ รวมถึงระดับคาร์บอนไดออกไซด์บนดาวอังคารจะอยู่ที่ระดับสูงสุดอีกด้วย

ที่มาของข้อมูล newatlas.com

ที่มาของรูปภาพ NASA