Een primeur. De rover haalde ongeveer 5 gram zuurstof uit de koolstofrijke Mars-atmosfeer; genoeg om een astronaut tien minuten van zuurstof te voorzien.

Dat heeft NASA bekendgemaakt. Perseverance produceerde de zuurstof afgelopen dinsdag, in het zogenoemde Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (kortweg: MOXIE).

Zuurstof
MOXIE is een instrument aan boord van Perseverance. Het instrument is gebouwd om uit te vogelen of het mogelijk is om op de rode planeet zuurstof voort te brengen. NASA wil dat graag weten, omdat zuurstof van cruciaal belang is voor toekomstige bemande Marsmissies. Astronauten hebben het nodig om op de rode planeet te kunnen ademen. Daarnaast vereisen ook raketten zuurstof; als we dat op Mars kunnen winnen, hoeft er op de heenreis naar Mars geen zuurstof te worden meegebracht voor de terugreis. Dat scheelt een hoop gesjouw en – aangezien de kosten van lancering sterk bepaald worden door het gewicht van wat er gelanceerd wordt – een hoop kosten.

Hier op aarde is zuurstof rijkelijk aanwezig in de atmosfeer. Maar op Mars is dat heel anders. De Martiaanse atmosfeer bestaat voor 96 procent uit koolstofdioxide. Met MOXIE hebben onderzoekers echter een instrument ontwikkeld dat uit die koolstofrijke atmosfeer zuurstof voort kan brengen. En na talloze tests op aarde blijkt MOXIE nu dus ook op Mars te werken.

5,4 gram
Afgelopen dinsdag bracht het instrument 5,4 gram zuurstof voort. Dat is ongeveer net zoveel zuurstof als een astronaut in tien minuten tijd nodig heeft. In de toekomst hoopt NASA nog grotere hoeveelheden zuurstof te produceren; MOXIE is ontworpen om tot 10 gram zuurstof per uur voort te brengen.

Primeur
Hoewel er dinsdag dus nog niet zoveel zuurstof werd geproduceerd, heeft NASA wel een enorme primeur te pakken. Het is de eerste keer dat er op een andere planeet dan de aarde zuurstof wordt gemaakt. Daarnaast is het voor het eerst dat onderzoekers op een andere planeet een technologie testen die astronauten in de toekomst in staat stelt om ‘van het land te leven’, oftewel de grondstoffen die op een andere planeet voorhanden zijn, te benutten, in plaats van deze vanaf de aarde mee te torsen.

Hoe werkt MOXIE?
De atmosfeer van Mars bestaat zoals gezegd grotendeels uit CO2. Koolstofdioxidemoleculen zijn opgebouwd uit één koolstofatoom en twee zuurstofatomen. MOXIE scheidt de zuurstofatomen van het koolstofatoom. Zo wordt zuurstof verkregen, maar er ontstaat ook een restproduct. Namelijk: koolstofmonoxide. Dat geeft het instrument weer terug aan de Martiaanse atmosfeer.

NASA hoopt MOXIE de komende twee jaar nog zeker negen keer in te zetten om zuurstof aan de Martiaanse atmosfeer te onttrekken. De eerste pogingen daartoe – waaronder dus ook de succesvolle poging van afgelopen dinsdag – zijn vooral bedoeld om na te gaan of het instrument naar behoren functioneert. In een later stadium komt de focus meer te liggen op de zuurstofproductie zelf en zal onder meer onderzocht worden of/hoe de zuurstofproductie verandert als MOXIE op verschillende tijdstippen en in verschillende seizoenen zuurstof probeert te vergaren.

25 ton zuurstof
Uiteindelijk moet MOXIE zo de weg vrijmaken voor een veel grotere versie van een vergelijkbaar instrument, die tot wel 25 ton zuurstof kan voortbrengen. Dit is ongeveer de hoeveelheid zuurstof die nodig is om vier astronauten na een verblijf op Mars weer aan de zwaartekracht van de rode planeet te laten ontsnappen en huiswaarts te doen keren. Daarnaast moet een eventuele opvolger natuurlijk ook zuurstof produceren zodat de astronauten gedurende hun verblijf op Mars kunnen ademhalen. Maar de hoeveelheden zuurstof die daarvoor nodig zijn, zijn in vergelijking met de zuurstofconsumptie van raketten heel klein.

Perseverance landde in februari op Mars en houdt zich aldaar niet alleen bezig met de productie van zuurstof. Een andere belangrijke doelstelling is de zoektocht naar sporen van leven. Daarnaast verzamelt de rover Marsmonsters en legt deze klaar op het oppervlak, zodat deze tijdens toekomstige Marsmissies kunnen worden opgepikt en terug naar de aarde kunnen worden gebracht. Een ander belangrijk onderdeel van de Marsmissie is Ingenuity; een Marshelikopter. Die maakte afgelopen maandag zijn eerste succesvolle vlucht op Mars. En daarmee heeft NASA in één week twee primeurs te pakken; Ingenuity was namelijk de allereerste helikopter die op een andere planeet dan de aarde het luchtruim koos.