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Produrre ossigeno su Marte? Si può!

The instrument MOXIE aboard the rover Perseverance has exctracted for the first time a small amount of oxygen from the thin, carbon dioxide-rich atmosphere of Mars. This is a first fundamental step for future human exploration of the Red Planet, because it demonstrates a way to produce oxygen, using Martian atmosphere, for propellant and for breathing.

A pochi giorni dallo storico primo volo del drone-elicottero Ingenuity, la missione della NASA Mars 2020 ha raggiunto un nuovo primato. Il protagonista questa volta è il rover Perseverance che è riuscito a ricavare ossigeno dall’anidride carbonica presente nella sottile atmosfera marziana. Il compito è stato portato a termine lo scorso 20 aprile dal Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE), uno strumento grande quanto un tostapane che si trova a bordo del rover.

In questo primo esperimento, lo strumento ha prodotto 5 grammi di ossigeno, una quantità che consentirebbe a un astronauta di respirare per circa dieci minuti. Evidentemente molto poco, ma questo è solo un primissimo passo.

In questa foto, scattata all’interno della ‘camera pulita’ del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena (California), i tecnici della NASA stanno calando lo strumento Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) nella pancia del rover Perseverance. Crediti: NASA/JPL-Caltech.

MOXIE è progettato per generare fino a 10 grammi di ossigeno all’ora e, secondo quanto pianificato dalla NASA, nei prossimi due anni estrarrà ossigeno per almeno altre nove volte. Il suo funzionamento sarà sperimentato in condizioni atmosferiche diverse, come differenti momenti della giornata o differenti stagioni.

Rappresentazione schematica del rover Perseverance con in giallo lo strumento MOXIE per l’estrazione dell’ossigeno dall’anidride carbonica. Crediti: NASA/JPL-Caltech.

L’atmosfera di Marte è composta per il 96% da anidride carbonica: si tratta di un gas presente anche nella nostra atmosfera – sia pure in piccolissima percentuale – costituito da molecole composte da un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno. MOXIE separa l’ossigeno dal carbonio, producendo come scarto il monossido di carbonio, che viene emesso nell’atmosfera marziana. È una sorta di albero, che inala anidride carbonica ed espira ossigeno.

Riuscire a ricavare ossigeno dalla CO2 sarebbe fondamentale non solo per fare respirare gli astronauti durante la permanenza su Marte ma anche per consentire loro di tornare a casa, una volta completata la missione. L’ossigeno infatti è necessario per produrre il propellente dei razzi, anzi è il suo costituente principale: infatti per portare via quattro astronauti dalla superficie marziana servirebbero circa 7 tonnellate di combustibile e ben 25 tonnellate di ossigeno. Invece, l’ossigeno necessario alla respirazione degli astronauti per vivere e lavorare su Marte sarebbe molto meno.

Si potrebbe pensare di trasportare le 25 tonnellate di ossigeno richieste direttamente dalla Terra, ma sarebbe un compito arduo; mentre trasportare uno strumento di una tonnellata in grado di convertire anidride carbonica in ossigeno – un discendente più grande e più potente di MOXIE – risulterebbe decisamente più economico e pratico.

Rappresentazione artistica di una futura missione su Marte che mostra gli astronauti vicino a un lander sul Pianeta Rosso. Crediti immagine: NASA/Pat Rawlings, SAIC

Dunque, l’esperimento di Perseverance rappresenta un primo, ma fondamentale passo in vista di future missioni spaziali con equipaggio umano su Marte e, magari, anche future colonizzazioni del pianeta rosso. Un esperimento che, a piccoli passi, avvicina la realtà alla fantascienza.