Raphael ThysInstallée sur le rover Perseverance, l’expérience MOXIE de la NASA a déjà produit suffisamment d’oxygène respirable pour permettre à un humain de tenir cent minutes sur Mars. Il ne s’agit que d’une mission de démonstration, mais l’expérience pourrait ouvrir la voie à des dispositifs plus importants capables de soutenir une présence humaine sur la planète rouge. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Science Advances.
Dirigée par le Massachusetts Institute of Technology (MIT), la Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (ou simplement MOXIE) est un petit instrument conçu pour transformer le dioxyde de carbone, qui représente environ 96 % de l’atmosphère martienne, en oxygène respirable. L’appareil est installé sur le rover Perseverance, débarqué sur la planète rouge en février 2021.
Pour opérer, l’instrument doit extraire le dioxyde de carbone, puis séparer le carbone de l’oxygène. MOXIE produit alors du monoxyde de carbone gazeux comme sous-produit. Le gaz se dissipe ensuite rapidement.
Le 20 avril dernier, au lendemain du premier vol d’Ingenuity sur Mars, MOXIE avait déjà produit cinq grammes d’oxygène, soit suffisamment pour permettre à un astronaute exerçant une activité normale de respirer pendant environ dix minutes. Il s’agissait alors d’une grande première. Depuis, l’appareil a fonctionné sept fois, produisant à chaque fois environ six grammes d’oxygène. À titre de comparaison, les petits arbres terrestres sont aussi efficaces (environ six grammes par heure). MOXIE a également fonctionné de jour comme de nuit et au cours des quatre saisons martiennes.
MOXIE intégré au rover Persévérance en 2019. Crédits : NASA/JPL-Caltech
Vers une production d’oxygène à grande échelle
Le succès de cette mission secondaire laisse espérer que des instruments plus puissants pourront un jour produire de l’oxygène respirable pour les futurs astronautes qui visiteront la planète rouge.
Mars est en effet beaucoup plus éloignée de la Terre que ne l’est la Lune, ce qui signifie que la durée des voyages sera beaucoup plus longue (entre six et neuf mois). Aussi, les approvisionnements en oxygène ne seront probablement pas possibles pour des raisons de masse, du moins à long terme. La possibilité de produire de l’oxygène in situ pourrait ainsi garantir que les astronautes pourront respirer pendant toute la durée de leur séjour.
Rappelons également que les futures missions habitées vers la planète rouge ne seront pas des allers simples. À terme, les produits de MOXIE pourraient donc également être utilisés pour produire du carburant de fusée. À titre d’information, une fusée classique aurait en effet besoin de trente-trois à cinquante tonnes de propulseur à oxygène liquide pour ramener des humains vers la Terre.