Sebuah instrumen seukuran tas kecil dipercaya mampu menghasilkan oksigen untuk bernapas dengan kondisi ekstrem di Mars. Atmosfer planet merah saat ini sama sekali tidak ramah, dengan kandungan karbondioksidanya sebanyak 96 persen.
Namun, dengan kondisi seperti itu, justru membuat para ilmuwan dari MIT untuk mengembangkan sebuah cara yang dapat memanfaatkannya.
Bagaimanapun, karboncioksida terbentuk dari oksigen. Untuk menguraikannya menjadi karbon monoksida dan oksigen, dapat dilakukan dengan cara elektrolisis. Meskipun cara ini bukanlah hal baru. Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), menggunakan elektrolisis untuk memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen, dan dengan demikian menambah pasokan udara untuk bernapas.
Tetapi di Mars, air tentunya sangat sulit untuk ditemukan.
Sementara alat ini, yang dinamai sebagai MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization (ISRU) Experiment), dipasang di bagian perut rover Perseverance NASA. MOXIE menghasilkan oksigen tujuh kali, sejak Perseverance mendarat di Februari 2021, hingga akhir 2021. Dan akan terus melakukannya, kata para peneliti.
“Ini adalah demonstrasi pertama yang benar-benar menggunakan sumber daya di permukaan benda planet lain, dan mengubahnya secara kimiawi menjadi sesuatu yang akan berguna untuk misi manusia,” kata mantan astronot NASA dan wakil penyelidik utama MOXIE Jeffrey Hoffman dari MIT dalam sebuah pernyataan.
Ion oksigen kemudian digabungkan kembali menjadi O2 yang dapat digunakan untuk bernapas. MOXIE dirancang untuk menghasilkan hingga 10 gram – oksigen yang dapat dihirup untuk satu astronot untuk sekitar 20 menit.
Versi MOXIE saat ini memiliki desain kecil, agar sesuai dengan rover Perseverance, dan dibangun untuk berjalan dalam waktu singkat, memulai dan mematikan dengan setiap putaran, tergantung pada jadwal eksplorasi dan tanggung jawab misi rover. Sebaliknya, penghasil oksigen skala penuh akan mencakup unit yang lebih besar yang idealnya akan berjalan secara terus menerus.
Dalam setiap tujuh putarannya, MOXIE menghasilkan antara 5,4 dan 8,9 gram molekul oksigen, dengan total 49,9 gram.
“Satu-satunya hal yang belum kami tunjukkan adalah berlari saat fajar atau senja, ketika suhu berubah secara substansial,” kata peneliti utama MOXIE Michael Hecht dari Observatorium Haystack MIT.
“Kami memiliki kartu as yang memungkinkan kami melakukan itu, dan setelah kami mengujinya di lab, kami dapat mencapai tonggak terakhir untuk menunjukkan bahwa kami benar-benar dapat bekerja kapan saja.”
Ketika MOXIE terus menghasilkan oksigen di Mars, para insinyur berencana untuk mendorong kapasitasnya, dan meningkatkan produksinya, terutama di musim semi Mars, ketika kepadatan atmosfer dan tingkat karbon dioksida tinggi.
“Perjalanan berikutnya akan datang selama kepadatan tertinggi tahun ini, dan kami hanya ingin membuat oksigen sebanyak yang kami bisa,” kata Hecht. “Jadi kami akan mengatur segalanya setinggi yang kami berani, dan membiarkannya berjalan selama kami bisa.”
Mereka juga akan memantau sistem untuk tanda-tanda keausan. Karena MOXIE hanyalah satu eksperimen di antara beberapa eksperimen di atas bajak Perseverance, MOXIE tidak dapat berjalan terus menerus seperti halnya sistem skala penuh. Sebagai gantinya, instrumen harus dihidupkan dan dimatikan setiap kali dijalankan — tekanan termal yang dapat menurunkan sistem dari waktu ke waktu.
Jika MOXIE dapat beroperasi dengan sukses meskipun berulang kali dihidupkan dan dimatikan, ini menunjukkan bahwa sistem skala penuh, yang dirancang untuk berjalan terus menerus, dapat melakukannya selama ribuan jam.
