23-02-2018 05:37:42

Maskine skal sikre ilt på Mars

Når astronauter i 2030’erne sætter den første fod på Mars, vil en ’tankstation’ stå klar med ilt og brændstof til hjemturen. DTU-forsker Chris Graves er med til at gøre det muligt.
9. nov. 2016 Af DTU

Mennesket vil ud i rummet, og første skridt på vejen bliver en bemandet rummission til Mars, men turen derop og selve opholdet på Mars bliver hård kost for de internationale astronauter. De skal kæmpe med kulde, sandstorme og vandmangel, og de skal også have ilt for at kunne trække vejret. Seniorforsker Chris Graves fra DTU Energi samarbejder med en forskningsgruppe på NASA om at sikre, at astronauterne i hvert fald har ilt og raketbrændstof til hjemturen produceret on location.

Ilt skal produceres på Mars

Ilt er en voldsom mangelvare på Mars, hvis atmosfære består af 96 procent CO2, og det vil være en næsten umulig opgave at medbringe nok ilt til, at astronauterne både kan overleve deroppe og komme hjem igen. Så ilten skal produceres på stedet, og det kan man ved hjælp af en gammelkendt teknik: Elektrolyse.

”Her på Jorden er ilt et biprodukt, når vi bruger elektrolyse til eksempelvis at forvandle overskydende strøm fra vindmøller til syntesegasser, der kan bruges i den kemiske industri, eller til at lave brændstoffer. På Mars vil ilten være det vigtigste, men der vil også være brug for kemikalier, som kan bruges til at lave raketbrændstof af,” siger Chris Graves.

DTU Energi har forsket i elektrokemiske elektrolyseceller siden slutningen af 1980’erne og er i dag et af de førende forskningsinstitutter på området, hvilket bl.a. er årsagen til, at NASA har bedt DTU-forskeren Chris Graves om hjælp. Det hjalp også, at Chris Graves er amerikaner.

Dansk hjælp til NASA

”Jeg kender en del af de forskere, der arbejder på de forskellige Mars-projekter under NASA, og vi har samarbejdet godt på andre projekter. Det var en spændende opgave, da jeg i 2013 blev inviteret med i projektet som eksternt tilknyttet samarbejdspartner,” siger Chris Graves.

Han er, sammen med den danske professor Morten Bo Madsen fra Københavns Universitet, del af forskningsgruppen, der står for NASA’s Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE).

Gruppen skal tage den eksisterende elektrolyseteknologi og gøre den velegnet til Mars-forhold. En opgave der ikke bliver nemmere af den lave tyngdekraft, kulden og støv- og sandstormene på Mars.
”Det bliver en ret kompakt maskine med mange funktioner. Min del af projektet er at lave CO2 om til ilt, ligesom man bl.a. ser i filmen The Martian, hvor en astronaut strandet på Mars er nødt til at finde på måder at lave ilt,” siger Chris Graves.

Forskerne i Danmark og USA arbejder intenst på at minimere teknologierne i den første version af MOXIE, som højst må veje 12 kilo og være 23,9 x 23,9 x 30,9 cm3 stor. De holder blandt andet ugentlige onlinemøder og årlige konferencer. Næste konference er i november måned hos firmaet Ceramatec i Utah, USA. Målet er en MOXIE-enhed, der sendes op på Mars med NASA’s Mars 2020 Rover-mission, så den kan testes under rigtige Mars-forhold med kulde, støv og lav atmosfære.

”Denne første version skal kun producere 22 gram ilt i timen, hvor vi måler renheden af CO og O2 i slutproduktet, før det lukkes ud i Mars’ atmosfære igen,” siger Chris Graves.

Den første 'tankstation' på Mars

Erfaringerne fra Mars 2020 Rover-missionen skal bruges til at lave en 200 gange større model, der efter planen sendes til Mars ca. 18 måneder før, astronauterne i 2030’erne fløjter afgang mod Mars. Denne fuldskalamodel skal stå og producere ilt i månedsvis, så der er en lagerbeholdning af ilt og CO klar, når astronauterne ankommer, og de kan tanke op med både ilt og raketbrændstof på Mars, før de skal hjem igen.

MOXIE-projektet ledes af Massachusetts Institute of Technology (MIT), mens design og samling af apparatet foretages af Caltechs Jet Propulsion Lab og andre firmaer på området.

Artiklen er oprindeligt publiceret på DTU. 

Nedtælling til Danmarks største rumprojekt
Nedtælling til Danmarks største rumprojekt

Instrumenterne til det hidtil største dansk-ledede rumprojekt, ASIM, bliver nu sendt ud af Danmark, inden de om et år bliver monteret på den internationale rumstation ISS for at observere gigantis ...

Læs mere
Andreas Mogensens rumrejse - opsendelsen

Hør Andreas Mogensen fortælle om sin rumrejse, hvor han tager dig med ind i rumraketten Soyuz. Denne video er den første i en serie på 3, hvor han fortæller om selve opsendelsen, og de tanker han ...

Læs mere
Målet er en person på Mars
Målet er en person på Mars

Verdens rumforskere udforsker solsystemet på højtryk, men samtidig er deres budgetter under pres. Løsningen er tættere internationalt samarbejde, mener NASA’s topforsker Ellen Stofan.

Læs mere

Deltag i debatten

Nyheder og arrangementer

Nyeste energi- og miljøjob

luk
close