Le rover Perseverance a produit de l’oxygène sur Mars !

Temps de lecture : 5 min

Perseverance continue ses exploits sur Mars ! 

Cette fois-ci, c’est avec Moxie, un instrument embarqué à bord, que le Rover de la NASA a réussi le 20 avril dernier à transformer du dioxyde de carbone issu de l’atmosphère de Mars en oxygène.

Un point crucial pour la conquête de Mars, puisque la fabrication d’oxygène sur la planète rouge sera déterminante pour permettre aux astronautes de vivre et travailler normalement sur place. 

Une véritable prouesse, puisque c’est la toute première fois de l’Histoire que de l’oxygène est produite sur une autre planète par l’Homme.

Moxie : un instrument capable de créer de l’oxygène

Pour conquérir la planète Mars, produire de l’oxygène et en avoir à disposition est primordial !
C’est dans ce but que la NASA a conçu “Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment”, baptisé plus familièrement Moxie.
Ce démonstrateur, pas plus gros qu’un grille-pain et situé à l’avant droit du rover Perseverance, est chargé de créer de l’oxygène à partir du dioxyde de carbone qui se trouve dans l’atmosphère martienne.

Pour ce faire, Moxie récupère les atomes d’oxygène disponibles dans le CO_2, ce dernier composant 96% de l’atmosphère de Mars.
L’instrument sépare, grâce à un processus de conversion atteignant les 800°C, les atomes d’oxygène et de carbone des molécules de CO₂, pour ne conserver que les deux atomes d’oxygène.

Conçu au MIT, les matériaux qui composent Moxie sont capables de supporter des températures extrêmes, avoisinant les 1 470 degrés Fahrenheit (800°C), pour endurer le processus de conversion.
Ces matériaux tolérants comprennent des pièces en alliage de nickel imprimés en 3D, qui chauffent et refroidissent les gaz qui les traversent, ainsi qu’un aérogel léger chargé de retenir la chaleur.

À l’extérieur du démonstrateur, une fine couche dorée a été déposée afin de réfléchir la chaleur infrarouge et d’empêcher l’instrument d’irradier vers l’extérieur pour ne pas endommager d’autres parties de Perseverance.

Pour le moment, Moxie sert principalement de démonstrateur pour vérifier que la technologie fonctionne et envisager plus sérieusement de futures missions humaines sur la planète rouge.

Avec Moxie, la NASA mise sur le fait que certains éléments essentiels à une mission spatiale puissent être créés directement sur place, à partir des ressources in situ disponibles sur Mars.

Un premier succès pour Moxie

Après avoir atterri sur la planète rouge le 18 février dernier avec Perseverance, Moxie a été testé pour la première fois le 20 avril… avec succès !

Après un préchauffage de deux heures, l’instrument a réussi à produire cinq grammes d’oxygène, soit assez pour couvrir les besoins d’un astronaute en activité normale pendant 10 minutes.
Désormais, les ingénieurs vont multiplier les tests pour augmenter ce rendement. À terme, cette première version de Moxie devrait être capable de générer jusqu’à 10 grammes d’oxygène par heure.

Moxie devrait fonctionner encore au moins neuf mois de plus au cours d’une année martienne, soit près de deux ans sur Terre, pour extraire de l’oxygène.
Ces cycles de production se passeront en trois phases :

• La première phase permettra de vérifier et de caractériser la fonction de l’instrument. 
• La seconde servira pour réaliser des tests de l’instrument dans différentes conditions atmosphériques, notamment en fonction de l’heure ou de la saison, pour voir si une différence de résultat s’opère. 
• Enfin, la dernière phase devrait permettre de repousser les limites en testant de nouveaux modes de fonctionnement.

// À (re)lire : Perseverance : tout savoir sur le nouveau rover de la NASA qui vient d’atterrir sur Mars ! 

Une nécessité pour les astronautes mais aussi pour la fusée

Pour survivre sur Mars, les astronautes ont besoin d’avoir à disposition une réserve d’oxygène. Celle-ci leur permettra à la fois de vivre mais également de travailler dans de bonnes conditions sur la surface martienne.
La NASA estime que pour des astronautes qui passeraient un an à la surface, leur consommation d’oxygène tournerait autour d’une tonne métrique entre eux. 

Mais au-delà de ça, il est également essentiel de disposer d’une réserve en oxygène pour permettre à la fusée de revenir vers la Terre lors de la mission retour.
Pour se propulser et brûler son carburant, la fusée doit disposer de plus d’oxygène en poids.
La NASA précise que pour faire repartir une fusée de la surface martienne avec à son bord un équipage de quatre astronautes, cela nécessiterait 15 000 livres de carburant pour fusée (7 tonnes métriques), et 55 000 livres d’oxygène (25 tonnes métriques).
Un chiffre très élevé, qui rend le transport d’une telle quantité d’oxygène sur Mars trop compliqué et surtout trop coûteux.

Un futur Moxie d’une tonne

Grâce à Moxie et sa technologie, l’oxygène pourrait alors être créé directement sur place, ce qui permettrait de limiter la charge des éléments à emporter avec les astronautes depuis la Terre, soit un gain très important.
Mais si cet avantage est conséquent, il représente également un véritable défi technologique avant d’arriver à produire une telle quantité d’oxygène.

En effet, si transporter 25 tonnes d’oxygène de la Terre à Mars représente une tâche bien trop compliquée, produire ces tonnes d’oxygène directement sur Mars n’est pas  plus facile.
Selon l’ingénieur du MIT Michael Hecht, chercheur principal de Moxie, pour produire les 25 tonnes d’oxygène nécessaires, il faudrait envoyer sur Mars un Moxie d’une tonne.
Actuellement, la version de Moxie sur Mars pèse seulement… 17 kilos. 

Si Moxie perpétue ses premiers exploits de transformation d’oxygène, la NASA se penchera donc sur la construction d’un descendant plus gros et plus puissant de Moxie, ainsi que sur le transport lors d’une future mission de ce convertisseur d’oxygène.

Avec le succès de l’atterrissage du rover Perseverance et les exploits de ses nombreux équipements, les Etats-Unis font un grand pas en avant vers la conquête de Mars.
Récemment, la NASA a également réalisé avec succès plusieurs vols d’Ingenuity, un petit drone embarqué chargé de survoler le cratère de Jezero pour récolter des informations.
Entre l’exploit de Moxie et celui d’Ingenuity, les futures missions humaines sur Mars sont en bonne voie…

Lire le communiqué de la Nasa 

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