Ossigeno estratto per la prima volta dall’atmosfera di Marte
Ecco come potrebbe apparire un giorno quando gli astronauti atterrano su Marte
Fonte: Getty Images
È un passo importante per le missioni con equipaggio su Marte: la produzione di ossigeno. Perché senza di essa non è più possibile né sopravvivenza né ritorno. La produzione ora ha successo su scala molto piccola.
BFinora era solo un concetto teorico: estrarre ossigeno per respirare aria e carburante per razzi dalla sottile atmosfera di anidride carbonica di Marte. Attraverso un esperimento a bordo del rover americano “Perseverance”, ora è possibile per la prima volta produrre effettivamente ossigeno dall’aria su Marte, anche se è solo 50 grammi nel corso di un anno. L’esperimento è un passo importante per le future missioni con equipaggio sul pianeta vicino, Scrivo sulla rivista Science Advances..
“Moxie è il primo passo verso un sistema centinaia di volte più grande dell’esplorazione umana di Marte”, hanno affermato Jeffrey Hoffman e colleghi del Massachusetts Institute of Technology negli Stati Uniti. L’acronimo “Moxie” sta per “Mars Oxygene In Situ Utilization Experiment” – in tedesco qualcosa come: Esperimento con l’uso dell’ossigeno disponibile su Marte. L’esperimento si sta svolgendo a bordo del rover Perseverance, atterrato su Marte il 18 febbraio 2021 nell’ambito della missione Mars 2020 della NASA.
La pressione dell’aria sul Pianeta Rosso è circa un centesimo della pressione dell’aria sulla Terra. Inoltre, quest’aria è composta principalmente da anidride carbonica (CO₂). Quindi gli astronauti devono portare con sé abbastanza ossigeno per respirare durante il viaggio su Marte.
Inoltre, l’ossigeno è anche un componente importante del carburante per razzi, senza il quale non sarebbe possibile un ritorno sulla Terra. Poiché trasportare grandi quantità di ossigeno su Marte sarebbe costoso e a scapito di altri carichi utili come forniture e attrezzature scientifiche, l’idea di produrre ossigeno su Marte stesso, cioè “in loco”, sembra plausibile.
“Moxie” produce ossigeno dalla CO₂
Le molecole di anidride carbonica sono costituite da un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno. Se queste molecole vengono scomposte, è possibile ottenere ossigeno. Questo è esattamente ciò che è stato ottenuto per la prima volta su Marte dall’esperimento “Moxie”. Per fare questo, la sottile aria marziana scorre prima attraverso un filtro molto fine per rimuovere la polvere ovunque. Quindi “Moxie” comprime l’anidride carbonica con l’aiuto di una pompa e quindi la riscalda fino a 800 gradi.
Nell’ultimo passaggio arriva l’anidride carbonica in una cella elettrolizzatoredove le molecole vengono divise con l’aiuto di un catalizzatore e potenziale elettrico in molecole di monossido di carbonio con un solo atomo di ossigeno e singoli atomi di ossigeno.
Quindi, a seconda dell’obiettivo, sono disponibili a respirare aria e carburante per razzi. Ma nell’esperimento “Moxie”, è stata verificata solo la purezza dell’ossigeno ottenuto, quindi è stato rilasciato nell’atmosfera di Marte.
Hoffman e i suoi colleghi hanno condotto un totale di sette esperimenti in serie con “Moxie” nel 2021. La produzione di ossigeno ha funzionato senza problemi, deliziando i ricercatori a qualsiasi ora del giorno e della notte e durante tutte e quattro le stagioni su Marte.
I ricercatori stimano che sarebbero necessarie circa 31 tonnellate di ossigeno per lanciare un ritorno da Marte: l’esperimento “Moxie” è ancora molto lontano da quello. Ma gli scienziati non vedono ostacoli alla costruzione di dispositivi significativamente più grandi, che potrebbero anche funzionare in modo più efficace attraverso miglioramenti tecnici.