Hasta ahora, era solo un concepto teórico: extraer oxígeno para respirar aire y combustible para cohetes de la delgada atmósfera de dióxido de carbono del planeta Marte. Con un experimento a bordo del rover estadounidense perserverancia ahora ha logrado por primera vez producir oxígeno del aire marciano, aunque solo 50 gramos en el transcurso de un año. Los investigadores involucrados escriben en la revista que el experimento es un paso importante para futuras misiones tripuladas a nuestro planeta vecino. Avances de la ciencia.
«Moxie es el primer paso hacia un sistema cientos de veces más grande para la exploración humana de Marte», dice Jeffrey Hoffman del Instituto Tecnológico de Massachusetts en los Estados Unidos, quien desarrolló el sistema con colegas. La abreviatura Moxie significa «Experimento de utilización in situ de oxígeno de Marte». El experimento tiene lugar en el rover. perserveranciaque aterrizó en Marte el 18 de febrero de 2021 como parte de la misión «Marte 2020» de la NASA.
El sistema divide el dióxido de carbono en monóxido de carbono y oxígeno.
La presión del aire en el planeta rojo es solo una centésima parte de la de la Tierra. Además, este aire se compone principalmente de dióxido de carbono (CO₂). Por lo tanto, los astronautas deben llevar consigo suficiente oxígeno para respirar durante el viaje a Marte. Además, el oxígeno también es un componente importante del combustible para cohetes, sin el cual no sería posible el regreso a la Tierra. Dado que transportar grandes cantidades de oxígeno a Marte sería costoso y a expensas de otras cargas útiles como suministros y equipos científicos, la idea de producir oxígeno en el propio Marte, es decir, «in situ», parece razonable.
Las moléculas de dióxido de carbono constan de un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno. Si estas moléculas se descomponen, se puede obtener oxígeno. Esto es exactamente lo que se logró por primera vez en Marte con el experimento Moxie. El fino aire marciano fluye primero a través de un filtro extremadamente fino para eliminar el polvo omnipresente. Moxie luego comprime el CO₂ usando una bomba y luego lo calienta a 800 grados centígrados.
En el último paso, el dióxido de carbono ingresa a una celda de electrólisis, en la que las moléculas se descomponen con la ayuda de un catalizador y un voltaje eléctrico en moléculas de monóxido de carbono con solo un átomo de oxígeno y átomos individuales de oxígeno. Estos últimos están entonces, según el objetivo, disponibles para aire respirable y combustible para cohetes. En el experimento de Moxie, sin embargo, solo se verificó la pureza del oxígeno obtenido, por lo que se liberó a la atmósfera marciana.
La producción de oxígeno funcionó día y noche.
Hoffman y sus colegas realizaron un total de siete pruebas con «Moxie» en 2021. La producción de oxígeno funcionó sin problemas, para deleite de los investigadores a cualquier hora del día o de la noche y durante las cuatro estaciones en Marte. Según las estimaciones de los investigadores, se necesitan alrededor de 31 toneladas de oxígeno para regresar de Marte a la Tierra: el experimento Moxie aún está muy lejos de eso. Pero los científicos no ven obstáculos para construir dispositivos significativamente más grandes, que también podrían funcionar de manera más efectiva a través de mejoras técnicas.
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