Первый объем пригодного для дыхания газа произвел шестиколесный робот Perseverance. Искусственный кислород получен из углекислого газа на поверхности Марса. Объем невелик — всего 5 граммов, которых может хватить для дыхания человеку на 10 минут, но важен факт отработки технологии.
В процессе освоения Марса кислород потребуется не только для дыхания. Гораздо больше в нем нуждаются ракетные двигатели, без которых подняться с поверхности планеты будет невозможно. Для работы двигателей нужно в 3,5 раза больше кислорода, чем ракетного топлива.
Например, для вывода на орбиту Марса 4 человек потребуется около 25 метрических тонн кислорода. А для дыхания тем же астронавтам нужна лишь 1 метрическая тонна на целый год. Именно поэтому первые поселенцы на Марсе не имеют шансов вернуться домой.
Небольшой экспериментальный прибор MOXIE сумел получить небольшой объем кислорода из углекислого газа, который в избытке находится в марсианской атмосфере. Конечно, гораздо проще доставить на Красную планету более мощный прибор, чем десятки тонн готового кислорода.
Принцип действия прибора заключается в отделении 1 атома кислорода от каждой молекулы углекислого газа. Для этого требуется температура около 800 градусов по Цельсию, так что инженерам пришлось решать задачи по теплоизоляции прибора. Мощность нынешнего прототипа — 10 граммов кислорода в час. Этого достаточно для эксперимента, но недостаточно для жизни.
MOXIE — прототип будущего универсального конвертора способного превращать углекислый газ в кислород, а кислород, в сочетании с водородом, в воду. Такие приборы станут основой жизнедеятельности обитаемой марсианской колонии.