Dans sa panoplie d’instruments scientifiques et démonstrateurs, le rover Perseverance dispose sur la planète rouge d’un équipement MOXIE (Mars Oxygen In-situ resource utilisation Experiment) pour fabriquer de l’oxygène à partir du gaz carbonique de l’atmosphère martienne.

Perseverance 2

Sachant que l’atmosphère martienne est composée à 96 % de dioxyde de carbone, cette démonstration est susceptible d’ouvrir la voie et préparer la prochaine arrivée des humains sur Mars, y compris avec un moyen d’alimenter les moteurs des fusées.

Selon l’agence spatiale américaine, une première tentative pour convertir du CO2 en oxygène sur Mars a eu lieu le 20 avril. Pour cette première tentative, l’instrument MOXIE a été en mesure de produire 5,4 grammes d’oxygène. Selon la Nasa, de quoi permettre à un astronaute de respirer pendant 10 minutes.

Cette première étape est jugée cruciale et prouve que le démonstrateur du MIT a survécu à son voyage spatial et à l’atterrissage sur Mars le 18 février. Il a été conçu pour produire jusqu’à 10 grammes d’oxygène par heure. Au cours d’une année martienne (près de deux ans sur Terre), il y aura au moins neuf autres tentatives d’extraction d’oxygène.

Fabriquer de l’oxygène sur Mars au lieu de le transporter

En faisant appel à l’électrochimie, la Nasa explique que MOXIE ” fonctionne en séparant les atomes d’oxygène des molécules de dioxyde de carbone qui sont constituées d’un atome de carbone et de deux atomes d’oxygène. Un déchet, le monoxyde de carbone, est émis dans l’atmosphère martienne.

Un telle conversion nécessite d’atteindre une température de l’ordre de 800 °C, avec tout le niveau de résistance que cela implique pour l’instrument et pour empêcher de provoquer d’éventuels dégâts sur Perseverance. Une fine couche d’or sert notamment contre l’irradiation de chaleur.

moxieMOXIE ; crédits : NASA / JPL-Caltech

Pour faire décoller quatre astronautes de la surface martienne lors d’une future mission, il faudrait environ 7 tonnes de carburant pour fusée et 25 tonnes d’oxygène. En revanche, les astronautes vivant et travaillant sur Mars auraient besoin de beaucoup moins d’oxygène pour respirer (près d’une tonne pour un an) “, déclare Michael Hecht du MIT.

Pour produire 25 tonnes d’oxygène, il faudrait transporter sur Mars un instrument MOXIE d’une tonne. La version du démonstrateur sur Perseverance a une masse de 17,1 kg.