La NASA è riuscita a produrre ossigeno su Marte

Il rover Perseverance della NASA, a partire dallo sbarco sul pianeta rosso nel febbraio 2021, ha sperimentato lo strumento chiamato MOXIE, acronimo di Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment. Si tratta di un generatore incorporato nel rover in grado di produrre ossigeno catturando l’anidride carbonica - presente per il 96% nell’atmosfera marziana - grazie ad un processo di compressione della CO2.

Per produrre ossigeno respirabile, MOXIE aspira l'aria marziana e attraverso un filtro Hepa la ripulisce da elementi contaminanti, come polvere e terra. Una volta pressurizzata, l'aria - che ha raggiunto gli 800 gradi centigradi - viene inviata allo strumento SOXE, SolidOXide Electrolyzer, capace di scomporre l'anidride carbonica in ioni ossigeno e monossido di carbonio. Gli ioni ossigeno vengono così isolati e ricombinati per formare ossigeno respirabile, di cui MOXIE misura la quantità e la purezza prima di rilasciarlo in modo sicuro nell'atmosfera, insieme ai prodotti di scarto come monossido di carbonio e altri gas atmosferici.

Il team guidato da Michael Hecht, ricercatore del Massachusetts Institute of Technology (Mit), ha pubblicato sulla rivista Science Advances i risultati degli esperimenti effettuati in situ su Marte. Il generatore, grande quanto una batteria per auto, è stato in grado di produrre circa 6 grammi di ossigeno all’ora, l’equivalente di un piccolo albero sulla Terra, con punte di quasi 10 grammi negli ultimi esperimenti.

MOXIE è un modello di prova, l’obiettivo è quello di costruire generatori di ossigeno circa cento volte più grandi, in grado di aumentare la produzione di ossigeno dai 6-8 grammi l’ora attuali, fino ai 2-3 chilogrammi l’ora stimati, così da supportare le future missioni umane sul pianeta rosso. Secondo i ricercatori, un simile sistema potrebbe generare abbastanza ossigeno per sostenere il fabbisogno degli astronauti, ma sarebbe utile anche per fornire il propellente utile all’esplorazione del suolo marziano e al successivo decollo per il ritorno sulla Terra.

Gli esperimenti descritti dal Mit evidenziano che MOXIE è sulla buona strada per superare l’ostacolo costituito dalla forte escursione termica e dall’instabilità climatico-atmosferica di Marte: è stato dimostrato che la produzione di ossigeno diurna e notturna, durante tutte le stagioni marziane non subisce variazioni notevoli, a parte quelle previste dai repentini cambiamenti della densità atmosferica.

La progettazione di futuri sistemi su larga scala sarà il risultato degli esperimenti nei laboratori terrestri, combinati con l'analisi del comportamento a lungo termine di MOXIE sul suolo marziano. È possibile che alcune delle tecnologie appropriate per la dimostrazione su piccola scala siano meno efficienti ed efficaci nell'implementazione su larga scala.

MOXIE ha dimostrato che una tecnologia SOXE per la produzione di ossigeno su Marte, a partire dalla sua atmosfera, è praticabile, scalabile e soddisfa le aspettative di efficienza e qualità richieste, anche se resta da dimostrare la resistenza sul lungo termine durante la missione Perseverance.

Tutti i dati a disposizione indicano che un modello ingrandito di MOXIE potrebbe produrre ossigeno in quantità sufficiente e con affidabilità accettabile per supportare la futura esplorazione umana del pianeta rosso.