El rover de la NASA extrae oxígeno de la atmósfera de Marte; avance clave para futuras misiones

Vishwam Sankaran
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Ilustración del concepto de Perseverance Mars rover por la NASA (Getty Images)
Ilustración del concepto de Perseverance Mars rover por la NASA (Getty Images)

Por primera vez, un instrumento a bordo del último rover de la NASA en Marte ha producido oxígeno de parte de la delgada atmósfera rica en dióxido de carbono del Planeta Rojo, un avance que podría conducir a nuevas formas para que los futuros astronautas produzcan aire respirable en el planeta.

Según la agencia espacial estadounidense, el avance también abre nuevas puertas para futuras misiones en las que el gas de oxígeno producido en la atmósfera marciana podría almacenarse para ayudar a impulsar los cohetes y sacar a los astronautas del planeta.

La demostración experimental del instrumento del tamaño de una tostadora a bordo del rover Perseverance, el experimento de utilización de recursos in situ de oxígeno en Marte, o MOXIE, es un primer paso fundamental para convertir el dióxido de carbono en oxígeno en Marte, según Jim Reuter, administrador asociado de la NASA. Dirección de Misión de Tecnología Espacial (STMD).

“MOXIE tiene más trabajo por hacer, pero los resultados de esta demostración de tecnología son prometedores a medida que avanzamos hacia nuestro objetivo de algún día ver humanos en Marte”, dijo Reuter.

Dado que los propulsores de cohetes necesitan oxígeno, los científicos de la NASA esperan que los futuros exploradores puedan producir el gas en Marte para hacer su viaje de regreso a casa.

Pero esta sería una tarea desafiante dado que un cohete requiere casi siete toneladas métricas de combustible para cohetes y 25 toneladas métricas de oxígeno para sacar a cuatro astronautas de la superficie marciana.

“Los astronautas que pasan un año en la superficie tal vez usen una tonelada métrica entre ellos”, agregó el investigador principal de MOXIE, Michael Hecht del MIT.

Como transportar las 25 toneladas de oxígeno necesarias desde la Tierra a Marte sería una "tarea ardua", llevar un instrumento como MOXIE que puede producir el gas al Planeta Rojo sería "mucho más económico y práctico", dijo la agencia espacial estadounidense en una declaración.

Según la NASA, MOXIE funciona separando los átomos de oxígeno de las moléculas de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera marciana.

El instrumento descompone el CO2, compuesto por un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno, produciendo monóxido de carbono como producto de desecho que se emite a la atmósfera marciana.

MOXIE tiene un componente llamado reactor de electrólisis de óxido sólido (SOXE) que le permite convertir entre el 30 y el 50% del CO2 caliente en monóxido de carbono y gas oxígeno, según las condiciones de funcionamiento, señalaron los científicos de la NASA en un estudio anterior.

Según este estudio, SOXE está formado por pilas de células que dividen el gas de dióxido de carbono en oxígeno aplicando corriente a través de sus terminales en un proceso llamado electrólisis.

Una sola corriente de entrada en este dispositivo da como resultado dos corrientes de salida, una para los productos de desecho y la otra para el oxígeno gaseoso.

La agencia espacial señaló en un comunicado que el proceso de conversión requiere altos niveles de calor para alcanzar una temperatura de aproximadamente 800 grados centígrados, y para adaptarse a esto, el instrumento está hecho con materiales tolerantes al calor.

Estos materiales incluyen piezas de aleación de níquel impresas en 3D que regulan la temperatura de los gases que fluyen a través de MOXIE y un aerogel ligero para contener el calor.

También tiene una fina capa de oro en el exterior para reflejar el calor infrarrojo, evitando que se irradie hacia el exterior y dañe otras partes del vehículo Perseverance.

En la operación actual, MOXIE produjo aproximadamente cinco gramos de gas, equivalente a aproximadamente 10 minutos de oxígeno respirable para un astronauta, pero está diseñado para generar hasta 10 gramos de oxígeno por hora, anotó la NASA.

Según la agencia espacial estadounidense, la demostración se llevó a cabo para garantizar que el instrumento sobreviviera al lanzamiento desde la Tierra después de su viaje de casi siete meses por el espacio.

En operaciones futuras durante los próximos dos años, MOXIE está programado para extraer oxígeno al menos nueve veces más.

No solo es el primer instrumento que produce oxígeno en otro mundo, sino que también es la primera tecnología de su tipo que ayudará a los futuros astronautas a vivir de los planetas que visiten utilizando elementos del entorno del mundo, una idea conocida como en utilización de recursos in situ, señaló la NASA.

"Es tomar regolito, la sustancia que se encuentra en el suelo, y pasarlo por una planta de procesamiento, convertirlo en una estructura grande, o tomar dióxido de carbono, la mayor parte de la atmósfera, y convertirlo en oxígeno", dijo Trudy. Kortes, director de demostraciones de tecnología dentro de STMD.

“Este proceso nos permite convertir estos abundantes materiales en cosas utilizables: propulsor, aire respirable o, combinado con hidrógeno, agua”, agregó Kortes.

La misión del rover Perseverance en Marte es principalmente de astrobiología: buscar signos de vida microbiana antigua en el Planeta Rojo.

Caracterizará la geología del planeta, su clima pasado y realizará experimentos para ayudar a allanar el camino para la futura exploración humana del Planeta Rojo, así como recolectar y almacenar rocas y regolitos marcianos.

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