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Weitere Mars-Premieren

„Perseverance“ wandelt CO2 in Sauerstoff um + VIDEO vom ersten Helikopterflug jenseits der Erde

Der US-Marsmission sind zwei weitere Premieren gelungen: "Perseverance" wandelte mithilfe eines "goldenen Toasters", Kohlendioxid aus der Atmosphäre des Roten Planeten in Sauerstoff um. Kurz zuvor meldete die NASA den erfolgreichen Erstflug eines Helikopters jenseits der Erde.

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Illustration des Mars-Hubschraubers "Ingenuity" und dem Rover "Perseverance" im Hintergrund.

Foto: NASA/JPL-Caltech

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Lesedauer: 7 Min.

Die Liste der Premieren von „Perseverance“, dem neuesten sechsrädrigen Mars-Roboter der NASA, wächst stetig. Theoretisch könnte nun auch ein irdisches Lebewesen (für sehr kurze Zeit) auf dem roten Planeten atmen, denn „Perseverance“ gelang die Umwandlung eines Teils der dünnen, kohlendioxidreichen Atmosphäre des Roten Planeten in Sauerstoff. Der Test fand am 20. April statt, dem 60. Marstag (Sol) seit der Landung der Mission am 18. Februar.
Das „Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment“ (MOXIE), ein etwa Toaster-großes wortwörtlich vergoldetes Instrument an Bord von Perseverance, sei zwar nur „ein kritischer erster Schritt bei der Umwandlung von Kohlendioxid in Sauerstoff auf dem Mars“, erklärte Jim Reuter von der Missionskontrolle, könnte aber den Weg dafür ebnen, dass aus Science-Fiction Science-Fact wird. Der erfolgreiche Versuch zeige, dass die Isolierung und Speicherung von Sauerstoff auf dem Mars möglich ist, der eines Tages als Raketentreibstoff oder atembare Luft für Astronauten dienen kann.

Sauerstoff ist der Schlüssel für Raketen oder Astronauten

„MOXIE hat noch mehr Arbeit vor sich“, so Reuter weiter, „aber die Ergebnisse dieser Technologiedemonstration sind vielversprechend, da wir uns unserem Ziel nähern, eines Tages Menschen auf dem Mars zu sehen. Sauerstoff ist nicht nur das Zeug, das wir atmen. Raketentreibstoff hängt von Sauerstoff ab, und zukünftige Forscher werden darauf angewiesen sein, Treibstoff auf dem Mars zu produzieren, um die Reise nach Hause zu schaffen.“
Für Raketen oder Astronauten, fügte MOXIE-Forschungsleiter, Michael Hecht vom Massachusetts Institute of Technology, ist Sauerstoff der Schlüssel.
Nach einer zweistündigen Aufwärmphase begann 6 Gramm Sauerstoff pro Stunde zu produzieren. Während des Testlaufs wurde die Rate zweimal reduziert, um den Status des Geräts zu beurteilen. Nach einer Stunde Betrieb betrug die gesamte Sauerstoffproduktion etwa 5,4 Gramm. Genug, um einen Astronauten für etwa 10 Minuten normaler Aktivität gesund zu halten. Bis zu 10 Gramm pro Stunde könnte MOXIE produzieren, für die Rückkehr zur Erde müsse MOXIE jedoch deutlich länger arbeiten.
Damit eine Rakete ihren Treibstoff verbrennen kann, muss sie mehr Sauerstoff als Treibstoff haben. Um vier Astronauten bei einer zukünftigen Mission von der Marsoberfläche starten zu lassen, wären etwa sieben Tonnen Raketentreibstoff und 25 Tonnen Sauerstoff erforderlich. Im Gegensatz dazu würden Astronauten, die auf dem Mars leben und arbeiten, viel weniger Sauerstoff zum Atmen benötigen. „Die Astronauten, die ein Jahr auf der Oberfläche verbringen, werden vielleicht eine Tonne verbrauchen“, sagte Hecht.
25 Tonnen Sauerstoff von der Erde zum Mars zu transportieren, wäre eine beschwerliche Aufgabe. Der Transport eines Ein-Tonnen-Sauerstoffkonverters – ein größerer, leistungsfähigerer Abkömmling von MOXIE, der diese 25 Tonnen produzieren könnte – wäre weitaus wirtschaftlicher und praktischer.

Moxie „atmet“ Kohlendioxid ein

Die Marsatmosphäre besteht zu 96 % aus Kohlendioxid. MOXIE funktioniert, indem Sauerstoffatome von Kohlendioxidmolekülen abgetrennt werden, die aus einem Kohlenstoffatom und zwei Sauerstoffatomen bestehen. Ein Abfallprodukt, Kohlenmonoxid, wird in die Marsatmosphäre emittiert.
Der Umwandlungsprozess erfordert eine Temperatur von etwa 800 Celsius zu erreichen. Um dem Rechnung zu tragen, ist die MOXIE-Einheit aus hitzebeständigen Materialien gefertigt. Dazu gehören 3D-gedruckte Teile aus einer Nickellegierung, die die durchströmenden Gase erwärmen und kühlen, sowie ein leichtes Aerogel, das hilft, die Wärme zu halten. Eine dünne Goldbeschichtung auf der Außenseite von MOXIE reflektiert die Infrarotwärme und verhindert so, dass sie nach außen abstrahlt und möglicherweise andere Teile von Perseverance beschädigt.
"MOXIE" hat erfolgreich CO2 in Sauerstoff umgewandelt.

Techniker des Jet Propulsion Laboratory der NASA installieren „MOXIE“ vorsichtig im „Perseverance“-Rover.

Foto: NASA/JPL-Caltech

„MOXIE ist nicht nur das erste Instrument, das Sauerstoff auf einer anderen Welt produziert“, sagt Trudy Kortes, Direktorin für Technologie-Demonstrationen der NASA. „Es ist die erste Technologie ihrer Art, die zukünftigen Missionen helfen wird, jenseits der Erde zu leben“, indem sie Elemente der Umgebung einer anderen Welt nutzt. Einen anderen „einheimischen“ Stoff, den künftige Missionen verwenden können, ist Regolith.
„Man nimmt Regolith, die Substanz, die man auf dem Boden findet, und lässt sie durch eine Verarbeitungsanlage laufen, um daraus eine große Struktur zu machen, oder man nimmt Kohlendioxid – den Hauptbestandteil der Atmosphäre – und wandelt es in Sauerstoff um“, sagte sie. „Dieser Prozess ermöglicht es uns, diese reichlich vorhandenen Materialien in brauchbare Dinge umzuwandeln: Treibstoff, atembare Luft oder, in Kombination mit Wasserstoff, Wasser.“

Erstflug auf einem fremden Planeten

Auch der Mini-Hubschrauber „Ingenuity“ ist eine Technologie-Demonstration. Am Montag (19. April) war es der NASA gelungen, den Hubschrauber mehr als eine halbe Minute lang fliegen zu lassen. „Perseverance“ war Mitte Februar mit dem Fluggerät auf dem Roten Planeten gelandet. Sobald der Rover einen geeigneten „Hubschrauberlandeplatz“ erreicht hatte, setzte er Ingenuity auf der Oberfläche ab. Über 30 Marstage hat die NASA eine Reihe von Testflügen geplant.
Der Hubschrauber wiegt auf der Erde etwa 1,8 Kilogramm, auf dem Mars etwa 0,68 Kilogramm. Seine vier speziell angefertigten Kohlefaserblätter sind in zwei 1,2 Meter langen, gegenläufigen Rotoren angeordnet, die sich mit etwa 2.400 Umdrehungen pro Minute drehen. Der Hubschrauber hat zudem vier Landebeine aus Kohlefaserverbundstoff, die jeweils knapp 40 Zentimeter lang sind und dem Hubschrauber etwa 13 Zentimeter Bodenfreiheit verleihen. Angetrieben wird von einer kleinen Solarzelle oberhalb der Rotoren, die sechs Lithium-Ionen-Batterien aufladen.
Bei seinem ersten Flug hob der Hubschrauber ab, stieg auf etwa 3 Meter über dem Boden auf, schwebte kurz in der Luft, vollführte eine Drehung und landete anschließend sanft. Es war ein kleiner Flug für eine Drohne, aber ein großer Flug für die NASA. Es war der erste Motorflug in der extrem dünnen Marsatmosphäre und überhaupt der erste motorisierte, kontrollierte Flug in einer anderen Welt als der Erde.
Den zweiten Flug hat die NASA für Donnerstag, 22. April angesetzt. Danach plante das Team weitere experimentelle Flüge in immer größerer Entfernung und Höhe. Nachdem der Hubschrauber seine Technologie-Demonstration abgeschlossen hat, wird Perseverance seine wissenschaftliche Mission fortsetzen. (ts)
(Mit Material der NASA und afp)

Kommentare

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krankvor 4 Jahren

Die Atmosphaere auf dem Mars soll nur ca. 1 % der Erdatmosphaere ausmachen. D.h. der Helicopter muesste mindestens 100 mal schneller drehen als auf der Erde um einen Auftrieb zu erzeugen. Nehmen wir mal an auf der Erde muss der Rotor 1000 Umdrehungen machen um einen Auftrieb zu erzeugen, dann muss der Rotor auf dem Mars mindestens 100.000 Umdrehungen machen. Dann soll die Temperatur bei ca. -70 Grad liegen. Zeigt mir mal einen Akku der bei der Temperatur noch funktioniert. Gleiches gilt auch fuer Kameras, die funktionieren auch nur in einem bestimmten Temperaturbereich. Man muesste sich mal mit den Parametern der Kamera beschaeftigen. Das haben andere schon vor vielen Jahren gemacht und festgestellt, dass die Kameras in den Sateliten, die da in die unendlichen Weiten des Universums rasen, fuer diese Temperaturen nicht annaehernd ausgelegt sind. Weder Hitze noch Kaelte. Gleiches Problem haetten die Aufnahmen auf dem Mond gehabt. Mit einer modifizierten Hasselbladt-Kamera mit dem plastikbeschichteten Film bei minus 100 Grad Kaelte und in der Sonne bei plus 130 Grad Waerme. Es sind Geschaeftsmodelle und Beschaeftigungsmodelle um uns von der Wirklichkeit abzuhalten.

rap4vor 4 Jahren

Die vera****** uns schlicht.

Auch Bremsfallschirme und Vakuum passen nicht gut zusammen.

Und der Höhenrekord eines (Superspezial)Hubschraubers auf der Erde liegt bei 12.500m.

Übrigens ist Felix Baumgartner in einer Höhe, -> 41.000m, aus seinem Ballon, nicht Helikopter, gesprungen in der der Druck gröbst dem entspricht wie er angeblich auf dem Mars herrschen soll.

Gibt Photos von dem Absprung.

Und auf denen kann man auch sehen wie der Himmel bei 0,6% Druck aussieht.

Nämlich, und logischerweise, quasi wie der auf dem Mond.

Haudegenvor 4 Jahren

In welchem Studio wurde diesmal gedreht ?

rap4vor 4 Jahren

Die Lösung des Widerspruchs: nach Angaben von entsprechenden Whistleblowern hat der Mars in tiefen Lagen etwa den halben irdischen Atmosphärendruck.

Also ca so viel wie zB in Basislagern im Himalaja.

Was auch sehr gut zu den rätselhaften zu beobachtenden Phänomenen paßt.

Obwohl ich keine Angaben über die Zusammensetzung der Atmosphäre habe soll sie atembar sein.

Falls dort also mal zB Menschen ohne Druckanzug durchs Bild latschen sollten, siehe dito auch in diversen Hellywoodstreifen, ist das kein Fake.

Dort soll, was ja angesichts der Atmosphäre ja auch verständlich ist, einiges los sein.

Wenn auch leider überwiegend böses. :(

Die Auflösung bei der Mondlandung ist anders.

Nach William Tompkins stand dort bei der Landung ein Empfangskomitee riesiger Raumschiffe der Draco :( herum.

Die auf den Originalaufnahmen zu sehen gewesen wären.

Daher haben sie beim ersten Mal die vorher als Backup gedrehten Aufnahmen gezeigt.

rap4vor 4 Jahren

PS die Atmosphäre auf der Erde ist offiziell 160 mal so dicht wie die auf dem Mars.

...

Hatte mich früher auch immer gewundert wie die riesigen dortigen Staubstürme ohne Atmosphäre entstehen sollen.

Fridovor 4 Jahren

Allerdings wiegt das Gerät auf dem Mars weniger, nur 0,68 kg statt 1,8 kg, weil der Mars entsprechend leichter ist / weniger Masse hat als die Erde.

PP Walthervor 4 Jahren

PR-mässig schlecht ausgeschlachtet, die Mission. Ich denke da an eine Mitarbeit der deutschen ÖR Propagandasender. Kleiner Hinweis, dass der Klima Wandel besonders gut am Beispiel des Mars zu beobachten ist. Paar Plastiktüten einspielen, fertig. Bisschen Panik mehr schadet jetzt auch nicht.

PP Walthervor 4 Jahren

Das ist schon genial, was Chemiker auf dem Mars hinkriegen. Seltsam jedoch, dass CO2 auf der Erde nur noch durch kostspielige Steuern und den Verlust der (bezahlbaren) Mobilität zu reduzieren ist.

rap4vor 4 Jahren

Ist einfach mal wieder so eine linke Nummer.

These + Antithese = Tod.

Sie kriegen immer mehr Geld, gleichzeitig wird deindustrialisiert und es werden, weil ja alle echten Alternativen blockiert werden, immer noch "Fossilien" verkauft.

Auch die Physik wird weiterhin in bestimmten Bereichen blockiert.

Weil sonst der Weg zur freien Energie offen wäre.

Fridovor 4 Jahren

Bei der Herstellung von Sauerstoff ensteht Kohlenmonoxid, und das ist auch in geringen Konzentrationen giftig, weil es von den Roten Blutkörperchen "lieber" aufgenommen wird als Sauerstoff. Deshalb kommt es immer wieder zu Kohlenmonoxid-Vergiftungen bei offenem Feuer in geschlossenen Räumen, die Opfer können auch Stunden später noch sterben, wenn sie sich längst nicht mehr in dem Raum aufhalten.

Anders als CO2 (Kohlendioxid), das oft in Weinkellern oder Brunnenschächten vorkommt und sich unter ansammelt und den Sauerstoff dort verdrängt und dadurch zum Erstickungstod führt.