Un estudio publicado esta semana en la revista Science Advances, hecho por los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts, demostró que el Experimento de Utilización de Recursos In Situ de Oxígeno en Marte (conocido como MOXIE) puede fabricar oxígeno a partir de dióxido de carbono, el cual abunda en la atmósfera de Marte. Este invento es clave para la humanidad, ya que para realizar incursiones en el planeta rojo es esencial contar con oxígeno de sobra.
El experimento, que forma parte de la misión Perseverance Rover de la NASA que aterrizó en Marte en febrero de 2021, es la primera vez que los recursos de otro planeta se transforman en algo útil para las misiones humanas, dijeron los investigadores. La pequeña caja, creada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y el MIT, produce suficiente oxígeno para igualar la producción de un pequeño árbol en la Tierra, y puede hacerlo durante el día y la noche durante múltiples estaciones marcianas.
“Es lo que los exploradores han hecho desde tiempos inmemoriales”, dijo Jeffrey Hoffman, un ex astronauta de la NASA que ahora es investigador principal adjunto de la misión MOXIE y profesor de ingeniería aeroespacial en el MIT. “Averigua qué recursos están disponibles en el lugar al que vas y averigua cómo utilizarlos”.
Las agencias espaciales, los científicos y los empresarios piden a gritos que los humanos exploren Marte. La muy esperada, y problemática, misión Artemis de la NASA a la Luna se considera un peldaño para explorar Marte en la próxima década, aproximadamente. China espera poner humanos en el planeta en 2033. Elon Musk, la persona más rica del mundo y consejero delegado de SpaceX, insinuó que lo haría en 2029.
MOXIE será clave para las incursiones marcianas
Pero conseguir que los humanos lleguen a Marte requiere una serie de cosas complicadas, dijo Hoffman. Los astronautas tienen que soportar altos niveles de radiación cósmica durante el largo viaje al planeta. El viaje de ida y vuelta a Marte puede durar más de 8 meses, por lo que tiene que haber un amplio suministro de alimentos y medicinas para los viajeros espaciales.
Tal vez lo más importante sea el oxígeno, dijo Hoffman. Los astronautas lo necesitan para respirar en cualquier hábitat temporal que instalen en Marte, así como en los tanques de los trajes espaciales para cuando estén explorando el planeta. También es un propulsor crucial para alimentar el cohete que necesitarían para volver de Marte a la Tierra.
Es posible que las agencias espaciales puedan enviar a Marte suficiente oxígeno para que los astronautas puedan respirar y hacer el viaje de vuelta a casa, dijo Hoffman, pero hacerlo sería muy costoso, ya que se necesitarían múltiples lanzamientos de cohetes para traerlo. Fabricar el oxígeno en Marte a partir del dióxido de carbono de su atmósfera sería más barato, dijo. (La atmósfera de Marte tiene aproximadamente un 96% de dióxido de carbono).
Para probar esa capacidad, la NASA llevó una pequeña caja dorada en su misión Perseverance Rover el año pasado. Desde abril de 2021, MOXIE ha realizado varias pruebas en las que produjo oxígeno durante varios momentos del día marciano, y durante diferentes condiciones estacionales. Durante cada experimento, la caja creó aproximadamente 6 gramos de oxígeno por hora, lo que equivale a la producción de un modesto árbol en la Tierra. (En su prueba más reciente, que se publicará en un futuro artículo, Hoffman dijo que la producción de la máquina aumentó a 10 gramos por hora).
Si se consigue dominar la tecnología, los científicos tendrían que ampliar considerablemente el tamaño de la máquina y asegurarse de que puede funcionar de forma continua. Según Hoffman, para mantener una misión humana en Marte y hacer que la gente regrese, habría que crear al menos entre 1,5 y 1,5 kilos de oxígeno por hora durante una misión de varios años. “Para ello habría que multiplicar las cosas por varios cientos de veces”, dijo.
Actualmente, la máquina puede funcionar durante la mayor parte del día marciano, excepto en algunos momentos concretos.
“Lo único que no hemos demostrado es que funcione al amanecer o al anochecer, cuando la temperatura [en Marte] cambia sustancialmente”, dijo Michael Hecht, investigador principal de la misión MOXIE en el Observatorio Haystack del MIT. “Tenemos un as en la manga que nos permitirá hacerlo, y una vez que lo probemos en el laboratorio, podremos alcanzar ese último hito para demostrar que realmente podemos funcionar en cualquier momento”.
De cara al futuro, los ingenieros planean llevar el dispositivo MOXIE hasta sus límites, aumentando su capacidad de producción de oxígeno y asegurándose de que funciona durante la primavera marciana, cuando la atmósfera del planeta es densa y los niveles de dióxido de carbono son muy altos. “Lo pondremos todo al máximo y lo dejaremos funcionar todo lo que podamos”, dijo Hecht.
Los ingenieros vigilarán el desgaste de la máquina y verán si es capaz de soportar la suficiente tensión como para sugerir que puede convertirse en un sistema a escala real que pueda funcionar continuamente durante miles de horas. De ser así, los efectos podrían ser importantes.
“Para apoyar una misión humana a Marte, tenemos que traer muchas cosas de la Tierra”, dijo Hoffman. “¿Pero el viejo y tonto oxígeno? Si puede llegar hasta allí, adelante: está muy adelantado”.
