En la superficie roja y polvorienta de Marte, el instrumento MOXIE ha conseguido fabricar oxígeno a partir de los recursos disponibles. Esto nos acerca un pasito más a la exploración humana del Planeta Rojo. ¿Cómo lo ha logrado la NASA? 

El Experimento de Utilización de Recursos In Situ de Oxígeno de Marte, o MOXIE, dirigido por el MIT (el Instituto Tecnológico de Massachusetts) con el apoyo de la NASA, ha estado produciendo oxígeno de la atmósfera rica en dióxido de carbono del Planeta Rojo desde abril de 2021.

El instrumento aterrizó en Marte a bordo del rover Perseverance de la NASA con la misión Mars 2020.

“MOXIE ha producido oxígeno siete veces entre el aterrizaje en febrero de 2021 y finales de 2021, y continuará demostrando la producción de oxígeno durante la noche y el día durante todas las estaciones marcianas”, han informado los investigadores en un estudio que acaba de publicarse en la revista ‘Science Advances’.

En cada ejecución, el instrumento alcanzó su objetivo de producir seis gramos de oxígeno por hora, aproximadamente la tasa de un árbol modesto en la Tierra.

Los investigadores prevén que una versión ampliada de MOXIE podría enviarse a Marte antes de una misión humana, para producir continuamente oxígeno a la velocidad de varios cientos de árboles. Con esa capacidad, el sistema debería generar suficiente oxígeno para sostener a los humanos una vez que lleguen y alimentar un cohete para que los astronautas regresen a la Tierra.

Hasta ahora, la producción constante de MOXIE es un primer paso prometedor hacia ese objetivo.

La producción de oxígeno de MOXIE en Marte también representa la primera demostración de la "utilización de recursos in situ", que es la idea de recolectar y usar los materiales de un planeta (en este caso, el dióxido de carbono en Marte) para generar recursos (como el oxígeno) que de lo contrario tienen que ser transportados desde la Tierra.

"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", dice en un comunicado el investigador principal adjunto de MOXIE, Jeffrey Hoffman. “Es histórico en ese sentido”.

La versión actual de MOXIE tiene un diseño pequeño, para caber a bordo del rover Perseverance, y está diseñada para funcionar por períodos cortos, arrancando y apagándose con cada carrera, según el cronograma de exploración del rover y las responsabilidades de la misión. Por el contrario, una fábrica de oxígeno a gran escala incluiría unidades más grandes que, idealmente, funcionarían de forma continua.

MOXIE ha demostrado que puede convertir de manera confiable y eficiente la atmósfera de Marte en oxígeno puro. Lo hace aspirando primero el aire marciano a través de un filtro que lo limpia de contaminantes. Luego, el aire se presuriza y se envía a través del electrolizador de óxido sólido (SOXE), un instrumento desarrollado y construido por OxEon Energy, que divide electroquímicamente el aire rico en dióxido de carbono en iones de oxígeno y monóxido de carbono.

Luego, los iones de oxígeno se aíslan y se recombinan para formar oxígeno molecular respirable u O2, que MOXIE luego mide en cantidad y pureza antes de liberarlo al aire de manera inofensiva, junto con el monóxido de carbono y otros gases atmosféricos.

“La atmósfera de Marte es mucho más variable que la de la Tierra”, señala Hoffman. “La densidad del aire puede variar en un factor de dos a lo largo del año, y la temperatura puede variar en 100 grados. Un objetivo es demostrar que podemos funcionar en todas las estaciones”.

Hasta ahora, MOXIE ha demostrado que puede producir oxígeno en casi cualquier momento del día y del año marcianos.

A medida que MOXIE continúa produciendo oxígeno en Marte, los ingenieros planean impulsar su capacidad y aumentar su producción, particularmente en la primavera marciana, cuando la densidad atmosférica y los niveles de dióxido de carbono son altos.