Presi alcuni grammi dall’atmosfera: ho ottenuto ossigeno su Marte per la prima volta

Prendi qualche grammo dall’aria
Il primo ossigeno è stato ottenuto sulla superficie di Marte

2022-09-02 13:39

L’aria su Marte è composta principalmente da anidride carbonica e saranno necessarie tonnellate di ossigeno per le missioni lì e per il viaggio di ritorno. È stato raggiunto un passo importante per le missioni con equipaggio sul Pianeta Rosso: la produzione di ossigeno su Marte. Almeno su scala molto ridotta.

Finora, 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 solo 50 grammi nel corso di un anno. Il team di ricerca ha scritto che l’esperimento è un passo importante per le future missioni con equipaggio sul pianeta vicino In “Progressi scientifici”.

“MOXIE è il primo passo verso un sistema centinaia di volte più grande per l’esplorazione umana di Marte”, ha affermato Jeffrey Hoffman del Massachusetts Institute of Technology negli Stati Uniti e colleghi. L’acronimo MOXIE sta per On-Site Mars Oxygen Utilization Experiment. L’esperimento si trova sul rover Perseverance, che è atterrato su Marte il 18 febbraio 2021 come parte della missione Mars 2020 della NASA.

L’aria marziana è costituita principalmente da anidride carbonica

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. Dal momento che 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.

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 con l’esperimento MOXIE. Per fare questo, la sottile aria marziana scorre prima attraverso un filtro molto fine per rimuovere la polvere ovunque. MOXIE comprime quindi l’anidride carbonica utilizzando una pompa e quindi la riscalda fino a 800 gradi.

Nell’ultima fase, l’anidride carbonica entra nella cella dell’elettrolizzatore, dove con l’aiuto di un catalizzatore e del potenziale elettrico le molecole si dividono 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. Tuttavia, nell’esperimento MOXIE, è stata verificata solo la purezza dell’ossigeno ottenuto, quindi è stato rilasciato nell’atmosfera di Marte.

Sono necessarie tonnellate di ossigeno

Hoffman e i suoi colleghi hanno condotto un totale di sette esperimenti in serie con il dispositivo MOXIE nel 2021. La produzione di ossigeno ha funzionato senza problemi, per la gioia dei 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 una resa da Marte: l’esperimento MOXIE è ancora lontano da questo. Ma gli scienziati non vedono ostacoli alla costruzione di dispositivi significativamente più grandi, che potrebbero anche funzionare in modo più efficace attraverso miglioramenti tecnici.