Viajando integrado en el rover Perseverance, el instrumento ha demostrado ser una tecnología viable para que los astronautas en Marte produzcan oxígeno para fines de utilización como combustible y aire respirable.
Cuando los primeros astronautas aterricen en Marte, pueden tener que agradecer a los descendientes de un dispositivo del tamaño de un horno de microondas por el aire que respiran y el propulsor del cohete que los lleva a casa. Ese dispositivo, llamado MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), ha generado oxígeno por 16ª y última vez a bordo del rover Perseverance de la NASA. Después de que el instrumento demostró ser mucho más exitoso de lo que esperaban sus creadores en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), sus operaciones están concluyendo.
“El impresionante desempeño de MOXIE muestra que es factible extraer oxígeno de la atmósfera de Marte, oxígeno que podría ayudar a suministrar aire respirable o propulsor de cohetes a futuros astronautas”, dijo la administradora adjunta de la NASA, Pam Melroy. “El desarrollo de 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 robusta y permitirnos apoyar una campaña inicial de exploración humana a Marte”.
El audio de MOXIE trabajando en Marte fue capturado por el micrófono del instrumento SuperCam de Perseverance el 27 de mayo de 2021, el día 96 de la misión del rover. La grabación es el sonido del compresor de aire de MOXIE bombeando aire. Crédito: NASA/JPL-Caltech/CNES/IRAP
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 de los objetivos originales de la NASA para el instrumento, con una pureza del 98% o más. En su 16ª edición, el 7 de agosto, el instrumento produjo 9,8 gramos de oxígeno. MOXIE completó con éxito todos sus requisitos técnicos y fue operado en una variedad de condiciones durante un año completo de 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 de tecnología, 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, hemos dado un paso más hacia un futuro en el que los astronautas ‘viven 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 bombeado desde la delgada atmósfera de Marte. A medida que estos gases fluyen a través del sistema, se analizan para verificar la pureza y la cantidad del oxígeno producido.
Los miembros del proyecto Mars 2020 de la NASA instalan el Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) en el chasis del próximo rover de Marte de la NASA. MOXIE demostrará una forma en que los futuros exploradores podrían producir oxígeno de la atmósfera marciana para el propulsor y para la respiración. El instrumento del tamaño de una batería de automóvil hace esto recolectando dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera marciana y dividiendo electroquímicamente las moléculas de dióxido de carbono en moléculas de oxígeno y monóxido de carbono. Luego se analiza la pureza del oxígeno antes de ser ventilado de nuevo a la atmósfera marciana junto con el monóxido de carbono y otros productos de escape. La imagen fue tomada el 20 de marzo de 2019, en la sala limpia High Bay 1 de la Instalación de Ensamblaje de Naves Espaciales en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California. Crétido :NASA/JPL-Caltech
El primero de su tipo
Si bien muchos de los experimentos de Perseverance abordan los objetivos científicos primarios 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 productor de oxígeno podría ayudar a futuras misiones de varias maneras, pero la más importante de ellas sería como fuente de propulsor de cohetes, que se requeriría en cantidades industriales para lanzar cohetes con astronautas para su viaje de regreso a casa.
En lugar de llevar grandes cantidades de oxígeno con ellos a Marte, los futuros astronautas podrían vivir de la tierra, utilizando materiales que encuentran 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 claramente ha servido 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 emocionante industria de los recursos espaciales”.
Instalado en el rover Perseverance de la NASA, el Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE), una investigación de tecnología de exploración que producirá oxígeno a partir del dióxido de carbono atmosférico marciano. El investigador principal es Michael Hecht, Instituto de Tecnología de Massachusetts, Cambridge, Massachusetts. Crédito: NASA
El futuro: MOXIE 2.0
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 ver que otras tecnologías tengan su turno en Marte. “Tenemos que tomar decisiones sobre qué cosas necesitan ser validadas 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 para la misión de Perseverance en Marte es la astrobiología, incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover caracterizará la geología del planeta y el clima pasado, allanará el camino para la exploración humana del Planeta Rojo y será la primera misión en recolectar y almacenar rocas marcianas y regolito (roca rota y polvo).
Las misiones posteriores de la NASA, en cooperación con la ESA (Agencia Espacial Europea), enviarían naves espaciales a Marte para recoger 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, que es 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 fue apoyado por la Dirección de Misiones de Desarrollo de Sistemas de Exploración de la NASA y la Dirección de Misiones Científicas.
Referencia: mars.nasa.gov/mars2020/
Foto de la portada:
Mars Perseverance Sol 904: Cámara de navegación derecha (Navcam)
El rover Mars Perseverance de la NASA adquirió esta imagen utilizando su cámara de navegación derecha (Navcam) a bordo. La cámara está ubicada en lo alto del mástil del rover y ayuda a conducir. Esta imagen fue adquirida el 5 de septiembre de 2023 (Sol 904) en la hora solar media local de 14:05:56.
Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech
