El rover Perseverance de la NASA está haciendo posible la fabricación de oxígeno en el planta rojo, el único ingrediente que falta para posibilitar la vida humana en el planeta y los viajes de regreso a la Tierra. Lleva consigo MOXIE, un equipamiento para producir oxígeno a partir del CO2 presente en la atmósfera marciana que ya ha obtenido resultados prometedores para hacerlo a lo grande.

 

¿Podemos conseguir oxígeno en Marte?

La respuesta es sí. Como hemos dicho, el aire marciano es casi en su totalidad CO2. Y sus moléculas contienen átomos de oxígeno con los que se puede construir moléculas de oxígeno (O2).

Ahora bien, pasar del papel a la realidad involucra construir una fábrica de O2 a partir de CO2 que pueda funcionar de forma prolongada en un lugar tan hostil y lejano como Marte. Un desarrollo difícil.

¿Y cómo se encara un desarrollo difícil?

Siempre igual: con mucho estudio previo seguido de la construcción y prueba de un prototipo, primero en condiciones simuladas en laboratorio y después en condiciones reales.

Pues justamente es en esta última fase, la de prueba en condiciones reales, en la que nos encontramos: esa es una de las tareas del Rover Perseverance de la NASA que, mientras usted y yo hablamos, está solito trabajando en Marte.

El equipamiento que al efecto posee el Perseverance se llama MOXIE.

 

¿Qué es MOXIE?

‘Moxie’ o ‘(Beverage) Moxie Nerve Food’ fue uno de los primeros refrescos tonificantes que se patentaron en Estados Unidos allá por 1876 con supuestos efectos vigorizantes (¡un clásico!). Se llegó a hacer tan popular que su nombre pasó al vocabulario común como sinónimo de ‘coraje’ o ‘agallas’.

Además de eso, y seguramente por eso (y un poco por su semejanza con ‘monóxido de carbono’), ‘MOXIE’ también es el nombre que se ha dado a uno de los proyectos de ciencia y tecnología del Rover Perseverance. Hasta sirve como acrónimo de un buen nombre descriptivo: ‘The Mars Oxygen ISRU (In-Situ Resource Utilization) Experiment’.

Desarrollado por un equipo del ‘Massachusetts Institute of Technology’ (MIT) con Michael Hecht como investigador principal, consiste en un instrumento de 24x24x31 cm (similar al tamaño de una batería de coche) y con 17 kg de peso en la Tierra (un poco más de la tercera parte de eso en Marte) cuyo objetivo es lo que comentábamos al comienzo: validar el sistema para conseguir oxígeno a partir de lo que hay en Marte (de ahí lo de ’in situ’).

Algo a su vez enmarcado dentro de uno de los cuatro objetivos generales de la misión ‘Mars 2020 Perseverance’: preparar la exploración humana de Marte.

 

¿Cómo funciona MOXIE?

MOXIE es, en esencia, una pila funcionando al revés. Llamamos ‘pila’  a todo artilugio capaz de generar energía eléctrica a partir de compuestos químicos por medio de un proceso de combustión (oxidación) lento.

Dado que el monóxido de carbono (CO) entra en combustión con el oxígeno (O2) para para dar lugar a dióxido de carbono (CO2), la función del componente central de MOXIE es hacer lo contrario: aplicar una corriente eléctrica a CO2 para producir CO y O2.

En otras palabras, el componente fundamental de MOXIE es un electrolizador de dióxido de carbono.

Ahora bien, siendo esta su función central, el proceso de operación de MOXIE requiere de otras funciones previas, posteriores y de control.

De forma más completa, su funcionamiento consta de los siguientes pasos:

1) succión y filtrado del aire marciano;

2) compresión y regulación de la entrada de CO2 en el electrolizador;

3) realización de la electrolisis en sí;

4) medida de la tasa de producción de oxígeno y de su pureza, y

5) enfriamiento, filtrado y expulsión de los gases producidos (CO y O2) de vuelta a la atmósfera marciana.

 

¿Que sigue a partir de aquí?

MOXIE está consiguiendo generar oxígeno de alta pureza (el objetivo era del 98%) a una velocidad de poco más de 10 gramos por hora.

Esa velocidad equivale al oxígeno contenido en 35 litros de nuestro aire, cada hora. Un poco más de la décima parte de las necesidades de oxígeno promedio de una persona adulta.

Si consiguiésemos construir una versión mejorada de MOXIE en la que esa tasa haya aumentado hasta los 2 kg de oxígeno por hora, tendríamos una fábrica de oxígeno suficiente para cubrir las necesidades de una tripulación de astronautas y, además, generar excedentes para su uso como propelente de una nave espacial.

Y esa es la idea.

Eso sí, un “superMOXIE” como ese pesaría 1 tonelada y consumiría 25.000 vatios de potencia eléctrica (frente a los 17 kg y 300 vatios de MOXIE).

El peso es más una dificultad organizativa que técnica. Ya somos capaces (en fin, lo es la NASA 🙂 de aterrizar algo de 1 tonelada en Marte (sin ir más lejos, el Rover Perseverance pesa algo más). La cuestión es que esto implicaría la realización de una misión dedicada casi en exclusiva a ello.

Por su parte, el asunto de los 25.000 vatios de potencia sí es de naturaleza técnica. Dicha potencia equivale a la producida por 200 metros cuadrados de paneles solares trabajando en Marte en el momento de máxima insolación (¡!). Y las condiciones medioambientales en Marte hacen esto complicado. En especial, el omnipresente polvo.

Por tanto, de nuevo estamos ante cuestiones difíciles. O, formulándolo de otra manera, estamos ante los que serán nuestros siguientes retos a superar.

Tenemos que continuar estudiando, experimentando y aprendiendo.

Pero eso se le da muy bien a la gente de la NASA. Y también a toda la comunidad científica con la que ésta y el resto de agencias espaciales del mundo trabajan y ayudan a potenciar.

 

 

Fuente: https://tendencias21.levante-emv.com/