A Mars emberek általi meghódításának számos jelentős akadály áll az útjában, többek között a hosszú utazás, az űrhajósokat érő sugárzás hatásai és a kellően biztonságos lakóhelyek kialakításának nehézségei is olyan problémákat vetnek fel, amelyeknek megoldása kihívást jelent az űrügynökségek számára. Amennyiben sikerült épségben megérkezni és letelepedni a bolygón, akkor további gondot okozhat a hosszabb távú missziók során az ellátás biztosítása, amelyet a legénység tagjainak helyi erőforrásokból kell előállítani ISRU (in situ resource utilization) módszerrel.

Az alapvető fontosságú alapanyagok között is kiemelt jelentőségű az oxigén generálása a Marson, mivel az oxigénre nem csak az embereknek, hanem üzemanyagként az űrhajónak is szüksége lesz a visszafelé tartó út során. Minél könnyebben, megbízhatóbban és minél nagyobb mennyiségben tudnak oxigént előállítani az űrhajósok, annál nagyobb az esélye a leendő missziók sikerének. Egyike az ígéretes módszereknek a MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) alkalmazása, amelyet a Marson tartózkodó Perseverance marsjáróval élesben tesztelnek a bolygón és ami a légköri szén-dioxid oxigénné alakításával működik. A NASA által használt berendezés elektromosság segítségével bontja oxigénre valamint szén-monoxidra a szén-dioxidot, amely a Mars atmoszférájának 96%-át alkotja és a tesztek szerint rendkívül jól működik a marsi környezetben, méghozzá nagyobb méretekben is megépíthető, így nincs akadálya a nagy mennyiségben való oxigéntermelésnek a segítségével.

Egy bonyolultabb, de szintén használható módszert a Kínai Tudományos és Műszaki Egyetem kutatói mutattak be a Nature Synthesisben megjelent tanulmányukban: az ő megoldásuk robotizált módon készít katalizátort, amellyel vízbontással oxigén állítható elő. Az automata laboratórium egy robotkarral végzi a munkát, amelynek során marsi ásványokból nyeri ki a katalizátorhoz szükséges anyagokat, miután savban feloldotta, előkészítette és elemezte az összetevőket. A teszt alatt marsi meteoritokat használtak a kutatók annak felmérésére, hogy képes-e a robot a bolygón található kőzetekből katalizátort készíteni. A gép sikerrel járt, a működésének egyik nagy előnyét pedig az adja, hogy a teljes folyamatot emberi beavatkozás nélkül, mesterséges intelligencia segítségével tudja elvégezni.

A Nature leírása szerint a géppel minden egyes négyzetméternyi, vizet tartalmazó marsi regolitból óránként 60 gramm oxigént lehetséges előállítani, emellett más típusú reakciók beindításához való vegyületek készítésére is alkalmas lehet a jövőben. A gépet a marsi környezetet imitáló mínusz 37 Celsius-fokos hőmérsékletben is kipróbálták és az oxigén előállítása így is működőképesnek bizonyult. A kutatók szerint a "robotkémikus" legnagyobb előnyét az jelenti, hogy MI-vel felszerelve, teljesen önállóan oldja meg a feladatokat, távoli irányításra sincs szüksége, ezért a Marson az űrhajósoktól távol is dolgozhat majd, amennyiben a körülmények ezt kívánják meg.

(Fotó: Qing Zhu et Al/Nature Synthesis, AI-Chemist Group/Unversity of Science and Technology of China)

Minden eddiginél több oxigént sikerült előállítani a Marson A bolygóra 2021 elején megérkezett Perseverance marsjáró tele van izgalmas eszközökkel, de mind közül az egyik legérdekesebb a MOXIE névre keresztelt berendezés, amely képes oxigént előállítani a Mars ritkás légköréből.