Se gli esseri umani vogliono esplorare Marte in futuro, avranno bisogno di produrre ossigeno. Ora, un piccolo dispositivo delle dimensioni di un tostapane là fuori sul pianeta fa proprio questo.
L’esperimento fa parte della NASA Missione rover Perseveranza Quello che è atterrato su Marte nel febbraio 2021, è la prima volta che le risorse di un altro pianeta sono state trasformate in qualcosa di utile per le missioni umane, hanno detto i ricercatori. La piccola scatola, creata dal Jet Propulsion Laboratory della NASA e dal Massachusetts Institute of Technology, produce abbastanza ossigeno per eguagliare la produzione di un piccolo albero sulla Terra e può farlo durante il giorno e la notte durante le molteplici stagioni di Marte.
“Questo è ciò che gli esploratori hanno fatto da tempo immemorabile”, ha affermato Jeffrey Hoffman, ex astronauta della NASA e vice ricercatore principale per la missione MOXIE e professore di ingegneria aeronautica al MIT. “Scopri quali risorse sono disponibili dove stai andando e impara come usarle.”
Agenzie spaziali, scienziati e imprenditori chiedono agli umani di esplorare Marte. La tanto attesa e turbolenta missione Artemis della NASA sulla Luna è un trampolino di lancio per l’esplorazione di Marte nel prossimo decennio. La Cina spera di mettere le persone su questo pianeta 2033. Elon Musk, la persona più ricca del mondo e CEO di SpaceX, ha accennato a farlo 2029.
Hoffman ha detto che portare gli umani su Marte richiede che accadano diverse cose complicate. Gli astronauti devono sopportare alti livelli di radiazioni cosmiche durante il lungo viaggio verso il pianeta. Il viaggio da e verso Marte potrebbe richiedere più di 8 mesi, quindi ci dovrebbero essere cibo e medicine in abbondanza per i viaggiatori spaziali.
Forse la cosa più importante è una fornitura affidabile di ossigeno, ha detto Hoffman. Gli astronauti ne hanno bisogno per respirare in qualsiasi habitat temporaneo che hanno allestito su Marte, così come nei serbatoi delle tute spaziali quando sono fuori per esplorare il pianeta. È anche un motivo importante per fornire al razzo il carburante di cui ha bisogno per tornare da Marte alla Terra.
Hoffman ha affermato che le agenzie spaziali potrebbero inviare abbastanza ossigeno su Marte per consentire agli astronauti di respirare e tornare a casa, ma ciò sarebbe molto costoso, poiché richiederebbero più lanci di razzi. Sarebbe più economico produrre ossigeno su Marte dall’anidride carbonica nell’atmosfera, ha detto. L’atmosfera di Marte è composta per il 96% da anidride carbonica.
Per testare la sua capacità di convertire l’anidride carbonica in ossigeno, l’anno scorso la NASA ha portato una piccola cassa d’oro sulla missione Perseverance Rover. Dall’aprile 2021, MOXIE ha condotto diversi test in cui ha prodotto ossigeno in diversi momenti della giornata marziana e in diverse condizioni stagionali. Durante ogni esperimento, la scatola produceva circa 6 grammi di ossigeno all’ora, che equivale alla produzione di un modesto albero sulla Terra. (Nel suo test più recente, che sarà pubblicato in un futuro articolo, Hoffman ha affermato che la produzione di macchine è aumentata a 10 grammi all’ora.)
Se la tecnologia viene perfezionata, gli scienziati dovranno ridimensionare notevolmente la macchina e assicurarsi che possa funzionare continuamente. Per sostenere una missione umana su Marte e riportare indietro le persone, è necessario generare da 4,5 a 6,5 libbre di ossigeno all’ora durante una missione pluriennale, ha affermato Hoffman. “Ci vorrebbero molte centinaia di volte di più”, ha detto.
La macchina può funzionare durante la maggior parte delle parti della giornata marziana, ad eccezione di alcuni orari specificati.
L’unica cosa che non abbiamo mostrato è correre all’alba o al tramonto, quando la temperatura aumenta [on Mars] “Cambia radicalmente”, ha affermato Michael Hecht, investigatore principale della missione MOXIE presso l’Osservatorio Haystack del MIT. “Abbiamo un asso nella manica che ci permetterà di farlo, e una volta che lo testiamo in laboratorio, possiamo raggiungere quest’ultima impresa per dimostrare che possiamo davvero correre in qualsiasi momento”.
Gli ingegneri hanno in programma di spingere lo strumento MOXIE ai suoi limiti, aumentare la sua capacità di produzione di ossigeno e garantire che funzioni durante la primavera di Marte, quando l’atmosfera del pianeta è densa e i livelli di anidride carbonica sono elevati. “Metteremo tutto il più in alto possibile e lo faremo funzionare il più a lungo possibile”, ha detto Hecht.
Gli ingegneri monitoreranno l’usura della macchina e vedranno se è in grado di sopportare uno stress sufficiente da suggerire che può essere convertita in un sistema su vasta scala in grado di funzionare ininterrottamente per migliaia di ore. In tal caso, gli effetti potrebbero essere significativi.
“Per supportare una missione umana su Marte, dobbiamo portare molte cose dalla Terra”, ha detto Hoffman. “Ma stupido vecchio ossigeno? Se riesci a farlo accadere, continua così: sei molto più avanti del gioco. “
