Cuando los primeros astronautas aterricen en Marte, es posible que tengan que agradecer a los descendientes de un dispositivo del tamaño de un horno de microondas, el aire que respiran y el propulsor del cohete que los lleva a casa. Ese dispositivo, llamado MOXIE (Experimento de utilización de recursos in situ de oxígeno en Marte), ha generado oxígeno por decimosexta y última vez a bordo del rover Perseverance de la NASA. Después de que el instrumento resultó mucho más exitoso de lo que esperaban sus creadores en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), sus operaciones están concluyendo.
"El impresionante rendimiento de MOXIE demuestra que es factible extraer oxígeno de la atmósfera de Marte, oxígeno que podría ayudar a suministrar aire respirable o propulsor de cohetes a los futuros astronautas", dijo la administradora adjunta de la NASA, Pam Melroy. "Desarrollar tecnologías que nos permitan utilizar recursos en la Luna y Marte es fundamental para construir una presencia lunar a largo plazo, crear una economía lunar sólida y permitirnos apoyar una campaña inicial de exploración humana en Marte".
Desde que Perseverance aterrizó en Marte en 2021, MOXIE ha generado un total de 122 gramos de oxígeno, aproximadamente lo que respira un perro pequeño en 10 horas. En su forma más eficiente, MOXIE fue capaz de producir 12 gramos de oxígeno por hora (el doble que los objetivos originales de la NASA para el instrumento) con una pureza del 98 % o mejor. En su decimosexta ejecución, el 7 de agosto, el instrumento produjo 9,8 gramos de oxígeno. MOXIE completó con éxito todos sus requisitos técnicos y funcionó en una variedad de condiciones durante todo un año en Marte, lo que permitió a los desarrolladores del instrumento aprender mucho sobre la tecnología.
"Estamos orgullosos de haber apoyado una tecnología innovadora como MOXIE que podría convertir los recursos locales en productos útiles para futuras misiones de exploración", dijo Trudy Kortes, directora de demostraciones tecnológicas de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial (STMD) en la sede de la NASA en Washington, que financia la demostración MOXIE. "Al probar esta tecnología en condiciones del mundo real, nos hemos acercado un paso más a un futuro en el que los astronautas 'vivan de la tierra' en el Planeta Rojo".
MOXIE produce oxígeno molecular a través de un proceso electroquímico que separa un átomo de oxígeno de cada molécula de dióxido de carbono bombeada desde la delgada atmósfera de Marte. A medida que estos gases fluyen a través del sistema, se analizan para comprobar la pureza y la cantidad del oxígeno producido.
El primero de su tipo
Si bien muchos de los experimentos de Perseverance abordan los principales objetivos científicos de la misión, MOXIE se centró en la futura exploración humana. MOXIE sirvió como la primera demostración de tecnología que los humanos podrían usar para sobrevivir y abandonar el Planeta Rojo. Un sistema de producción de oxígeno podría ayudar a futuras misiones de varias maneras, pero la más importante de ellas sería como fuente de propulsor para cohetes, que se necesitaría en cantidades industriales para lanzar cohetes con astronautas en su viaje de regreso a casa.
En lugar de traer grandes cantidades de oxígeno a Marte, los futuros astronautas podrían vivir en la tierra, utilizando materiales que encuentren en la superficie del planeta para sobrevivir. Este concepto, llamado utilización de recursos in situ o ISRU, se ha convertido en un área de investigación en crecimiento.
"MOXIE ha servido claramente de inspiración para la comunidad ISRU", dijo el investigador principal del instrumento, Michael Hecht del MIT. “Demostró que la NASA está dispuesta a invertir en este tipo de tecnologías futuras. Y ha sido un buque insignia que ha influido en la apasionante industria de los recursos espaciales”.
Enfoque futuro
El siguiente paso no sería construir MOXIE 2.0, aunque Hecht y su equipo han aprendido mucho sobre cómo diseñar una versión más eficiente del instrumento. Más bien, sería crear un sistema a gran escala que incluya un generador de oxígeno como MOXIE y una forma de licuar y almacenar ese oxígeno.
Pero más que nada, a Hecht le gustaría que otras tecnologías tuvieran su turno en Marte. "Tenemos que tomar decisiones sobre qué cosas deben validarse en Marte", dijo Hecht. “Creo que hay muchas tecnologías en esa lista; Estoy muy contento de que MOXIE haya sido el primero”.
Más sobre la misión
Un objetivo clave de la misión de Perseverance en Marte es la astrobiología , incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover caracterizará la geología y el clima pasado del planeta, allanará el camino para la exploración humana del Planeta Rojo y será la primera misión en recolectar y almacenar roca y regolito marciano (roca rota y polvo).
Misiones posteriores de la NASA, en cooperación con la ESA (Agencia Espacial Europea), enviarían naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras selladas de la superficie y devolverlas a la Tierra para un análisis en profundidad.
La misión Mars 2020 Perseverance es parte del enfoque de exploración de la Luna a Marte de la NASA, que incluye misiones Artemisa a la Luna que ayudarán a prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo.
El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, administrado para la agencia por Caltech en Pasadena, California, construyó y administra las operaciones del rover Perseverance.
JPL gestiona el proyecto MOXIE para el programa de Misiones de Demostración de Tecnología dentro de STMD. MOXIE también contó con el apoyo de la Dirección de Misiones de Desarrollo de Sistemas de Exploración y la Dirección de Misiones Científicas de la NASA.
