Wird MOXIE durch Marsstaub verstopft oder chemisch abgebaut?

MIXIE, das Mars-Sauerstoff-ISRU-Experiment, ist ein Experiment auf dem Perseverance-Rover , der sich derzeit auf dem Weg zum Mars befindet und die Festoxidelektrolyse als Möglichkeit zur Extraktion von Sauerstoff aus atmosphärischem Kohlendioxid testen wird.

Als solche wird seine Festoxid-Brennstoffzelle (die im regenerativen Modus betrieben wird, dh "rückwärts", um Sauerstoff zu produzieren) zumindest manchmal , wenn nicht ständig, der Marsatmosphäre ausgesetzt sein .

Aber wir kontrollieren das Wetter auf dem Mars nicht, zumindest noch nicht!

Fragen):

  1. Wird MOXIE durch Marsstaub physikalisch verstopft oder sogar chemisch abgebaut? Wenn ja, wie schnell? Neben der physischen Bedeckung der Oberfläche frage ich mich, ob Perchlorat im Marsboden und vermutlich der Staub die Chemie chemisch vergiften könnten.
  2. Ist das Festoxidmaterial der MOXIE-Brennstoffzelle ständig der Marsatmosphäre ausgesetzt oder gibt es eine kleine Tür, die sich öffnet und schließt? Gibt es zumindest "Staubfallen" oder andere passive Vorrichtungen, die verhindern, dass der Staub die durchlässige Oberfläche des Festoxids verstopft?

Antworten (2)

Erstens wird es sich verschlechtern - die Brennstoffzelle selbst wird durch einen Filter von Staub isoliert, aber der Filter selbst wird allmählich verstopft. Wie lang? Dies ist eines der wichtigen Dinge, die gerade von dieser Mission bestimmt werden müssen; MOXIE ist mit einem Mikroskop ausgestattet, das diesen Filter beobachtet, um die Staubansammlung und das Profil der Körner aufzuzeichnen und zu messen, damit bessere Filter entwickelt werden können. pdf .

Die Brennstoffzelle selbst wird an keiner Stelle der „Umgebungsluft“ ausgesetzt, das würde so sowieso nicht funktionieren. Es hat zwei Betriebsmodi - entweder direkt von einem Kompressor gespeist oder mit unter Druck stehendem CO2 aus einem Sammeltank, in dem CO2 im Laufe der Zeit durch Kryokühlung gesammelt wird. Es hat Ventile, um zwischen diesen beiden Optionen umzuschalten, und "keines von beiden" ist sicherlich eine Option. Es wird sowieso nicht die ganze Zeit laufen - mehrere 1-stündige Läufe sind während der gesamten Mission "mit Unterbrechungen" geplant.

Oh, das ist so cool! Übrigens haben Sie vielleicht auch eine neue Antwort für Mikroskope im Weltraum? , sowohl das Mikroskop, das Sie hier erwähnen, als auch das auf Phoenix, das in Abbildung 3 Ihres Links erwähnt wird.

Wenig bekannte Tatsache - Marsstaub ist fast vollständig magnetisch. https://physicsworld.com/a/rover-reveals-magnetic-mars/

Einige passive Magnetfilter halten also den größten Teil des Staubs fern.

Ich vermute stark, dass Perchlorate kein Problem darstellen, da sie im Boden eingeschlossen sind. Wenn sie es nicht wären, hätten wir vielleicht einen größeren Hinweis auf ihre Anwesenheit bekommen, als wir die Spektroskopie vor Ort eingesetzt haben - obwohl das spekulativ ist.

(Nebenbemerkung, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032063319301758?via%3Dihub könnte ein besserer Prozess sein. Erzeugt Metalle und andere Ressourcen und liefert Sauerstoff)

@uhoh Einer hat geantwortet, der andere erfordert eine Klärung und mehr Mathematik, als ich zu dieser Tageszeit bewältigen kann.
Natürlich werden Perchlorate ein Problem sein, sie sind nicht eingeschlossen, sie sind im Staub! space.com/21554-mars-toxic-perchlorate-chemicals.html
@Cornelisinspace haben Sie eine gute Quelle für Perchlorate in der Luft? Die Staubsuspension hängt von Masse und Partikelgröße ab. Da wir den Entstehungsweg von Perchloraten auf dem Mars nicht kennen (einige gute Vermutungen, aber nicht bekannt), wissen wir nicht, ob eine signifikante Menge im Staub vorhanden ist oder nicht. Die magnetischen Fallen auf Spirit haben keinen Staub beobachtet, der nicht magnetisch war. researchgate.net/publikation/…
Warum sollte Staub, der magnetisch ist, das Vorhandensein von Perchloraten in ihm ausschließen? Sie glauben, dass der Ursprung des Marsstaubs die MMF-Bildung mit einer hohen Anreicherung an Schwefel und Chlor ist. hub.jhu.edu/magazine/2018/winter/…
Perchlorate sind nicht magnetisch, da der gesamte beobachtete Staub magnetisch ist, müsste sich Staub bilden (plausibel die Quelle, die Sie verknüpfen) und dann Perchlorate an den magnetischen Körnern haften bleiben. In diesem Fall würden sie immer noch von Magneten herausgefiltert.
Wird MOXIE durch Marsstaub verstopft oder chemisch abgebaut?
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