Lo strumento MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), montato sul rover Perseverance, ha estratto per la prima volta 5 grammi di ossigeno dall’atmosfera marziana. Si tratta di un altro momento storico per l’esplorazione spaziale, ma com’è possibile estratte ossigeno da un’atmosfera che non ne possiede? Solamente lo 0.16% dell’atmosfera marziana è infatti composto di ossigeno (O2 per la precisione) ma non è questo che MOXIE ha estratto.

Lo strumento della NASA, attivato per la prima volta il 20 aprile durante il Sol numero 60, ha raccolto l’anidride carbonica (CO2), che rappresenta il 96% della composizione atmosferica. Una volta raccolta la CO2, MOXIE l’ha scomposta, raccogliendo l’ossigeno e rilasciando il monossido di carbonio nell’atmosfera marziana. L’esperimento è un altro dimostratore tecnologico, come l’elicottero Ingenuity non è quindi un vero e proprio esperimento scientifico. Ma andiamo con ordine.

Come funziona MOXIE

L’esperimento è posto all’interno del rover Perseverance, ed è grande circa come un tostapane, dal peso di 17 kg. Come detto, l’obbiettivo è la conversione dell’anidride carbonica in ossigeno e monossido di carbonio. Il primo viene stoccato, il secondo espulso nell’atmosfera. Con questa prima attivazione di MOXIE, sono stati prodotti 5.37 grammi di ossigeno. Questa quantità equivale a circa 10 minuti di aria respirabile, ma MOXIE è stato progettato per produrne fino a 10 grammi all’ora.

Per effettuare questa conversione, sfrutta l’elettrolisi ad ossidi solidi, comprimendo e scaldando l’atmosfera marziana. Questo processo richiede temperature particolarmente alte, che arrivano ad 800 C°. Tutta la struttura di MOXIE è quindi costruita attentamente per supportare queste temperature e per isolarle il più possibile per non danneggiare Perseverance. Alcune componenti sono costruite in lega di nichel, che supportano sia il riscaldamento che il raffreddamento dei gas raccolti. E’ inoltre presente un rivestimento dorato esterno, per riflettere le radiazioni infrarosse e impedire che si irradino all’esterno.

MOXIE opererà ora in tre fasi diverse, per testarlo in più condizioni possibile. Per prima cosa verrà verificata la condizione e il funzionamento stesso dello strumento, e la produzione appena eseguita è già un ottimo primo risultato. Poi verrà ripetuta la prova in condizioni atmosferiche diverse, come differenti momenti della giornata o della stagione. Nella terza e ultima fase MOXIE verrà portato al limite, testandolo con temperature diverse.

A cosa serve MOXIE?

L’obbiettivo primario di MOXIE è dimostrare che la produzione di ossigeno dall’atmosfera marziana è possibile. Per il futuro dell’esplorazione di Marte, l’ossigeno sarà un elemento cruciale, non solo per il supporto vitale degli astronauti. I razzi funzionano infatti alimentati anche da ossigeno liquido, e per lasciare il pianeta rosso è necessario riuscire a produrre in loco il propellente.

La NASA ha stimato che per lasciare Marte quattro astronauti avranno bisogno di circa 7000 kg di carburante, e 25000 kg di ossigeno. E’ difficile che 25 tonnellate di ossigeno possano essere portate su Marte direttamente dalla Terra. Una permanenza di un anno sul pianeta comporterebbe invece il consumo di circa una tonnellata da ossigeno da parte degli astronauti. 

Per questo motivo, la NASA stessa sta già pensando al successore di MOXIE, un esperimento simile, ma scalato nelle dimensioni. Uno strumento simile, pesante una tonnellata, potrebbe arrivare a produrre circa 1kg di ossigeno all’ora. Uno strumento di questo tipo potrebbe produrre 25 tonnellate di ossigeno in 3 anni terrestri. Basterebbe dotarsi di cinque o sei di questi dispositivi per ridurre il tempo a sei mesi.

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