Cuando el rover robótico Perseverance de la NASA despegó a Marte el año pasado, trajo consigo una pequeña caja dorada llamada MOXIE, para el Experimento de utilización de recursos in situ de oxígeno de Marte.
Desde entonces, MOXIE ha estado produciendo oxígeno a partir del aire marciano.
Y el miércoles en la revista Science Advances, el equipo detrás de este artilugio confirmó que MOXIE ha estado funcionando tan bien que su producción de oxígeno es comparable con la tasa de producción de un árbol terrestre modesto.
A fines de 2021, una gran cantidad de datos mostraron que MOXIE alcanzó con éxito su producción objetivo de oxígeno de seis gramos por hora durante siete ejecuciones experimentales separadas, así como en una variedad de condiciones atmosféricas. Eso incluye el día y la noche, diferentes estaciones marcianas y otras cosas por el estilo.
«Lo único que no hemos demostrado es correr al amanecer o al anochecer, cuando la temperatura cambia sustancialmente», dijo en un comunicado de prensa Michael Hecht, investigador principal de la misión MOXIE en el Observatorio Haystack del Instituto Tecnológico de Massachusetts. «Tenemos un as bajo la manga que nos permitirá hacer eso, y una vez que lo probemos en el laboratorio, podemos alcanzar ese último hito para demostrar que realmente podemos correr en cualquier momento».
Aquí es donde se encuentra MOXIE en el rover marciano.
NASA
Tanto para los científicos como para las agencias espaciales, es especialmente emocionante que la promesa de MOXIE se mantenga fuerte, porque los cronogramas propuestos para las expediciones a Marte cargadas de astronautas tienen plazos inminentes para aprender cómo mantener seguros a los futuros exploradores espaciales del planeta rojo.
El objetivo del CEO de SpaceX, Elon Musk, de llevar humanos a Marte parece ser 2029, por ejemplo, y el de la NASA. próxima misión lunar Artemis I está destinado a allanar el camino para las excursiones marcianas planificadas para los años 2030 o 2040. «Para apoyar una misión humana a Marte, tenemos que traer muchas cosas de la Tierra, como computadoras, trajes espaciales y hábitats», dijo en un comunicado de prensa Jeffrey Hoffman, investigador principal adjunto de MOXIE y profesor del MIT. «¿Pero el viejo y tonto oxígeno? Si puedes llegar allí, hazlo, estás muy por delante del juego».
Tal como está, MOXIE es súper pequeño (es básicamente del tamaño de una tostadora), pero esto es potencialmente algo bueno. Significa que si los científicos pueden aumentar de alguna manera el tamaño del cubo modelado, MOXIE podría producir mucho más que seis gramos de oxígeno por hora.
«Hemos aprendido mucho que informará a los sistemas futuros a mayor escala», dijo Hecht.
Tal vez algún día, dicen los investigadores, eventualmente podría producir oxígeno a la velocidad de varios cientos de árboles, sustentando así a los astronautas una vez que lleguen a Marte y alimentando los cohetes que requieren el elemento que da vida para traer a la tripulación de regreso a la Tierra.
«Los astronautas que pasan un año en la superficie tal vez usen una tonelada métrica entre ellos», dijo Hecht en un comunicado de prensa de la NASA el año pasado. Pero, según la agencia espacial, sacar a cuatro astronautas de la superficie marciana en una misión futura requeriría aproximadamente 15 000 libras (7 toneladas métricas) de combustible para cohetes y 55 000 libras (25 toneladas métricas) de oxígeno. Traer todo ese oxígeno de la Tierra sería muy costoso e ineficiente.
Entonces, como dice Hoffman, ¿por qué no producir todo el oxígeno del propio planeta árido?
¿Cómo funciona MOXIE?
En Marte, MOXIE está convirtiendo activamente el dióxido de carbono en la atmósfera marciana, donde el elemento constituye un 96%, en oxígeno respirable.
Un poco de química 101 es que las moléculas de dióxido de carbono están formadas por un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno. Esos bits están básicamente pegados. Pero un instrumento dentro de MOXIE, llamado Electrolizador de Óxido Sólido, puede recolectar los fragmentos de oxígeno dentro de las moléculas de CO2 que interesan a los científicos. Una vez completadas, todas las partículas de oxígeno que flotan libremente se recombinan en O2, también conocidas como moléculas con dos átomos de oxígeno. , también conocido como el tipo de oxígeno que conocemos y amamos.
Sé que es diferente, pero sigo pensando en WALL-E de Pixar haciendo esto. Entonces, como diría WALL-E: ¡Ta-da!
Los técnicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA bajan el instrumento del Experimento de utilización de recursos in situ de oxígeno de Marte (MOXIE) en el vientre del rover Perseverance.
NASA/JPL-Caltech
«Esta es la primera demostración del uso real de recursos en la superficie de otro cuerpo planetario y su transformación química en algo que sería útil para una misión humana», dijo Hoffman. «Es histórico en ese sentido».
En el camino, este proceso requiere el uso de calor superalto, que alcanza temperaturas de aproximadamente 1,470 grados Fahrenheit (800 Celsius), que es fascinantemente lo que le da a MOXIE su característico recubrimiento dorado.
Al igual que con el pionero telescopio espacial James Webb de la NASA, MOXIE debe protegerse del calor infrarrojo porque funciona con el calor mismo. Un recubrimiento de oro hace exactamente eso y, de hecho, los espejos del JWST también están recubiertos de oro por la misma razón.
Un ala del espejo principal del telescopio espacial James Webb se abre en su lugar durante una prueba final del sistema de despliegue del espejo en mayo de 2021. Mire esa belleza dorada.
NASA
A continuación, el equipo de MOXIE tiene la intención de demostrar que MOXIE funciona bien en condiciones aún más intensas, como una próxima ejecución que ocurrirá durante la «densidad más alta del año», dijo Hecht. «Lo pondremos todo tan alto como nos atrevamos, y dejaremos que funcione todo el tiempo que podamos».