Spazio e Scienze

Ossigeno su Marte con il MOXIE: 2 kg l’ora dovrebbero bastare

Il MIT sta progettando un dispositivo capace di produrre ossigeno su Marte, che potrebbe rivoluzionare le missioni con equipaggio verso il Pianeta Rosso e oltre. Si chiama MOXIE, acronimo di Mars Oxygen in Situ Resource Utilization Experiment, e consiste in uno dei sette strumenti scientifici approvati dalla NASA per equipaggiare il rover che verrà spedito sul suolo marziano nel 2020.

MOXIE

MOXIE

Il problema che i ricercatori del MIT si sono proposti di risolvere è quello che ben conosciamo: l'atmosfera di Marte è composta dallo 0,2 percento di ossigeno e dal 96 percento di anidride carbonica. L'atmosfera della Terra è costituita al 21 percento di ossigeno.

Questo significa che qualsiasi missione umana allo stato attuale obbligherebbe a portare l'ossigeno dalla Terra per permettere agli astronauti di respirare, con costi altissimi per il trasporto e meno spazio a disposizione per alimenti e materiali scientifici. Un altro problema – per nulla secondario – è che l'ossigeno è necessario anche per alimentare i razzi per rientrare sulla Terra. Stivare abbastanza serbatoi di ossigeno sia per gli astronauti sia per il viaggio di ritorno è semplicemente proibitivo.

Astronauti Marte

 

Il problema è da risolvere entro il 2030-2035, data in cui potrebbe auspicabilmente partire la prima missione umana su Marte. Se fossimo in grado di produrre ossigeno su Marte infatti si potrebbero risparmiare miliardi di dollari per ogni missione.

Qui entra in gioco MOXIE, un dispositivo alimentato ad energia elettrica, che ha la capacità di estrarre biossido di carbonio dall'atmosfera di Marte e separare uno dei due atomi di ossigeno dalla sua molecola, per poi unire agli atomi di ossigeno e produrre O2.

Il sottoprodotto di questo processo, il monossido di carbonio verrà reimmesso nell'atmosfera del pianeta dove si ricombinerà con il biossido di carbonio senza provocare danni all'atmosfera. Il resto servirà per far respirare gli astronauti. L'ossigeno sarà immesso nel circuito di respirazione degli astronauti solo dopo che test ne avranno certificata la purezza al 99,6 percento e l'assenza di monossido di carbonio o anidride carbonica residua.

Mars 2020 rover

Il successore del rover Curiosity

La versione attuale di MOXIE è progettata per durare 50 giorni marziani (51 giorni terrestri) e per produrre 20 grammi di ossigeno all'ora. Ovviamente per supportare missioni umane su Marte sarebbe necessaria una versione molto più grande del MOXIE attuale, capace di produrre circa due chilogrammi di ossigeno all'ora: la quantità necessaria per far respirare gli astronauti e riempire un razzo con una quantità sufficiente di ossigeno liquido da decollare dalla superficie marziana.

I prototipi saranno testati sulla Terra per diversi anni prima di essere lanciati insieme al rover Mars 2020 tra luglio e settembre 2020. Poi bisognerà pianificare il lancio del MOXIE in versione extra large e di un razzo vuoto prima delle missioni umane, perché sarà necessario circa un anno e mezzo per produrre ossigeno liquido sufficiente per alimentare il razzo del viaggio di ritorno.