Mars'ta Karbondioksitten Oksijen Üretebilecek Elektronik Bir Ağaç: MOXIE

Mars'ta Karbondioksitten Oksijen Üretebilecek Elektronik Bir Ağaç: MOXIE
Mühendisler, MOXIE cihazını Perseverance keşif aracının içine dikkatlice indiriyorlar.
NASA
Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
5 dakika
4,363 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat
Tarihi Geçmiş Haber

Bu haber 4 ay öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.

Mars'a gönderilmek üzere, 30 Temmuz 2020'de fırlatılan Perseverance ("Azim") keşif aracı ("rover") 18 Şubat 2021 tarihinde Mars'a ulaşacak. Mars'a gönderdiğimiz 4. rover olan Perseverance, gönderdiğimiz diğer roverların aksine bu kez, ana amacı yaşamın izlerini ("biyo-imza") aramak olan ilk yüzey araştırma aracı olacak. Fakat Perseverance'ın tek amacı yaşamın geçmiş kalıntılarını aramak değil, aynı zamanda tıpkı bir bitki gibi, karbondioksitten oksijen üretilmesini sağlamak da diğer önemli bir hedefi içerisinde yer alıyor.

Bunun içinse, "MOXIE" adı verilen ve açılımı "Mars Oksijen ISRU Deneyi" olan bir cihaz bu işlemi gerçekleştirebilmek üzere, Perseverance gezgininin içerisine yerleştirilmiş bir hâlde bulunmaktadır. Tasarlayanlar, havadaki karbondioksit gazını kullanmanın dışında, buz olarak bulunan katı su moleküllerinin içerisindeki oksijeni ayrıştırmayı düşündüler, fakat Mars'ın atmosferindeki (yaklaşık) %96 oranında CO2 molekülünü göz önüne aldıklarında bu düşünceden vazgeçip ana odaklarını tümüyle CO2 molekülü üzerine çevirdiler. Bunun yanı sıra, Mars'ın atmosferindeki oksijen düzeyine bakacak olursak; Dünya'daki %20,95 oranındaki oksijen düzeyine karşın, %0,16 oranında bulunmaktadır - ki bu da oldukça düşük bir değerdir.

MOXIE Cihazının Perseverance'ın Üzerindeki Konumu
MOXIE Cihazının Perseverance'ın Üzerindeki Konumu
NASA

MOXIE Nasıl Çalışır?

Bu cihazın nasıl işlediğine gelecek olursak... Biraz önce de kısaca belirttiğimiz gibi, ortamdaki CO2 gazını alır ve bu molekülü, "katı oksit elektroliz hücresinde" elektroliz işleminden geçirerek ayrıştırır. Ayrıştırma işleminden sonra O2 gazını oluşturur ve ortama geri bırakır.

Bu işlemi biraz daha açacak olursak: Öncelikle, O2 gazı oluşabilmesi için 2 adet CO2 molekülüne ihtiyaç vardır. Çünkü, molekül elektrolize uğradığında karşımıza CO2 + 2e-⇒ CO + O-2 tepkimesi ortaya çıkar. Görüldüğü üzere, bir adet CO2 bileşiğinin ayrışmasından yine bir adet oksijen iyonu elde edebiliriz. Bu nedenle, oksijen gazı için, yani O2 oluşturabilmek için 2 adet CO2 gazının elektroliz işlemine uğraması gerekmektedir. Ancak böylelikle ortaya çıkan oksijen iyonları, sistemin anot kısmında birleşerek O2 bileşiğini meydana getirebilir. Sonuç olarak net reaksiyon şu şekildedir:

Reklamı Kapat

2CO2 ⇒ 2CO + O2

En nihayetinde ise, cihaz oluşan bileşiğin (O2) saflık kontrolünü yaptıktan sonra (%99,6 oranında bir saflık oranı beklenmekte) artık ihtiyaç duyulan oksijen gazını ortama bırakabilmektedir.

MOXIE Ne Kadar Oksijen Üretebilmektedir?

MOXIE cihazı, diğer bir Perseverance projesi olan Mars helikopteri Ingenuity'de de olduğu gibi, şu anlık sadece deney aşamasındadır ve bu nedenle daha çok, ne düzeyde çalışacağı ya da gelecekteki beklentileri karşılayıp karşılayamayacağı test edilecektir. Nitekim, MOXIE çalıştığı süre boyunca, saate yaklaşık olarak 10-22 gram aralığında oksijen üretebilmektedir ki bu da bir insanın, bir saatte tüketmesi gereken oksijen miktarının yanında düşük kalmaktadır.

Peki, Solunum İçin Ne Kadar Oksijene İhtiyaç Vardır? MOXIE Bunu Ne Düzeyde Karşılayabilir?

Bir insan günde yaklaşık olarak (Uluslararası Uzay İstasyonu verilerine göre) 840 gram oksijen tüketmektedir ve bunu da MOXIE cihazı ile karşılaştırabilmek adına bir saate uyarladığımızda (gece ve gündüz farklarını hesaba katmazsak, yaklaşık olarak) 35 gram olduğu ortaya çıkmaktadır. Üstelik, bu değer sadece bir kişi için geçerlidir. Gelecekte Mars'a yapılacak insanlı yolculuklarda, sadece bir kişi değil, ekip hâlinde olunacağını göz önüne aldığımızda, bu cihaz şimdilik gelecek adına olan taleplerimizi karşılayamamaktadır.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Standart Bir İnsanın Günlük Oksijen, Yiyecek ve Su İhtiyacı
Standart Bir İnsanın Günlük Oksijen, Yiyecek ve Su İhtiyacı
NASA

Bu konu ile üzerine, MOXIE cihazını üretmekten sorumlu olan Baş Araştırmacı Michael Hecht, bu oksijen jeneratörlerinin şu an oluşturulan modelden yaklaşık 100 kat daha büyük olması gerektiğini söylemektedir! Çünkü Hecht'e göre, insanlı yolculuklarda, cihazın saatte yaklaşık 2-3 kilogram kadar oksijen üretmesi gerekmektedir ve bu da ancak böylesine büyük bir cihaz sayesinde mümkün olabilecektir.

Mars'tan Dünya'ya Geri Dönüşteki Yakıt Sorununa Getirdiği Çözüm

Evet, MOXIE'nin ana amacı, gelecekteki insanlı yolculuklarda, solunum için gerekli olan oksijeni üretmektir. Ancak tek amacı da bu değildir. Roketler fırlatılırken yakıt için oksijen tüplerine (sıvı oksijen) ihtiyaç vardır. Fakat burada oluşan önemli bir engel, yakıtların çok fazla ağırlık yapmalarıdır ve dolayısıyla da roketin havalanıp atmosferden çıkma sürecinde ciddi bir ağırlık oluşturmaktadır. Bunun için, fırlatma sonrasında, kullanılan yakıtlar bittikçe, roketin kütleçekimine yenik düşmemesi amacıyla kademeli olarak roketten ayrılırlar ve okyanus yüzeyine düşerler.

Üstelik tahmin edeceğimiz üzere, bu sorun sadece Dünya'nın atmosferinden çıkarken değil, Mars'tan Dünya'ya geri dönerken, Mars'ın atmosferinden çıkarken de karşılaşacağımız bir gerçektir. Ne de olsa insanların orada mahsur kalması en son isteyeceğimiz şeydir. Buna bir çözüm olarak ise, tüm yakıtı Dünya'dan temin etmek yerine, sıvı oksijeni, MOXIE cihazı sayesinde Mars'ta üretmek öne sürülmüştür. Çünkü ancak böylelikle, Mars'ın atmosferini aşmak için gerekli yakıtın tamamını Dünya'dan taşımak zorunda kalmamış oluruz. Ayrıca, bu sorun sadece atmosferden ayrılabilmenin dışında ekonomik olarak da ciddi engeller doğurmaktadır. Öyle ki, bu değer, tüm yakıtın Dünya'dan temin edilmesi hâlinde fazladan milyarlarca dolara mâl olabilmektedir!

MOXIE'nin Başarısını Engelleyebilecek Kısıtlar

Bahsettiğimiz gibi, daha yalnızca deney aşamasında olan MOXIE, Perseverance'ın yoğun çalışma programından dolayı pil kullanımında oluşacak kısıtlar nedeniyle ayda sadece 1 kez çalıştırılacak ve bu çalışma süresi 1 saati aşamayacaktır. Evet, sadece 1 saat! Çünkü bir diğer sorun, cihazın yüksek sıcaklıklarda (yaklaşık 800 derece) çalışmasıdır. Bundan dolayı, hem cihazın kendisini, hem de çevresini, yani Perseverance'ı korumak amacıyla çeşitli yalıtım malzemeleri kullanılmıştır; örneğin, dış cephesi altın ile kaplanmıştır. Ayrıca bunlara ek olarak, Mars'ın ince atmosferi nedeniyle oluşan ciddi hava sıcaklığı farkları da MOXIE'nin sağlıklı bir şekilde çalışabilmesinin önündeki diğer bir engeldir.

Reklamı Kapat

NASA Jet Propulsion Laboratuvarı'ndaki, Uzay Aracı Montaj Tesisi'nde MOXIE, Perseverance Gezginine Monte Edilirken
NASA Jet Propulsion Laboratuvarı'ndaki, Uzay Aracı Montaj Tesisi'nde MOXIE, Perseverance Gezginine Monte Edilirken
NASA

Sonuç

Özetle, MOXIE cihazı henüz vadettiklerini karşılamaktan oldukça uzaktadır diyebiliriz. Fakat sık sık belirttiğimiz gibi, şu anda Mars'taki diğer birçok projede olduğu gibi MOXIE cihazı da deneme aşamasındadır ve gelecekteki insanlı yolculuklarda karşımıza çıkacak sorunların çözümü konusunda bizlere çok kritik bilgiler sunacağı yadsınamaz bir gerçektir.

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Umut Verici! 26
  • Tebrikler! 11
  • Bilim Budur! 6
  • İnanılmaz 5
  • Merak Uyandırıcı! 4
  • Muhteşem! 3
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 2
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 22/06/2021 08:26:01 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/10100

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Alzheimer
Çeşitlilik
Evrim Teorisi
Hareket
Mikrop
Doktor
Gıda
Canlı Cansız
Zooloji
Karbon
Şempanze
Wuhan
Foton
Fizik
Erkek
Nükleer
Öğrenme Alanı
Doğru
Teori
Moleküler Biyoloji
Ornitoloji
Hamilelik
Diş Gelişimi
Besin Değeri
Karanlık Madde
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın