AEROSPAZIO

C’è ossigeno su Marte

…e ce l’abbiamo portato noi umani!

Ci sono elementi della tavola periodica che non figurano in certi pianeti, o che fanno da comparse per percentuale di composizione, come l’ossigeno, un tassello fondamentale per la vita, ma alquanto estraneo all’ambiente marziano (presente in percentuali irrisorie, 0,13%)…almeno fino ad oggi, o meglio, qualche giorno fa, quando il piccolo rover solitario Perseverance, attraverso la strumentazione di bordo MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), ne ha prodotta una quantità, certamente esigua, pari a 5 grammi, eppure sufficiente, non solo a rendere per una volta protagonista l’ossigeno su Marte, ma anche a sostentare le funzioni vitali di un uomo per una decina di minuti. 

Chi è MOXIE e come opera? 

MOXIE è una strumentazione a bordo di Perseverance, dalle dimensioni non superiori a un piccolo tostapane, che aiuterà nell’esplorazione marziana al fianco della stazione meteorologica Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), sponsorizzata dalla Space Technology Mission Directorate (STMD) della NASA e dalla Human Exploration and Operations Mission Directorate.

Il suo compito è produrre ossigeno su Marte… l’atmosfera marziana, di molto più rarefatta di quella terrestre, consta principalmente di anidride carbonica, al 95%, e proprio in questa abbondanza di materia prima si è svolto il processo di conversione, da anidride carbonica ad ossigeno, separando gli atomi di ossigeno dalle molecole di anidride carbonica, che sono costituite da un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno. Il prodotto di scarto, il monossido di carbonio, viene emesso nell’atmosfera marziana.

Il processo di conversione richiede alte temperature, circa 800 gradi Celsius. Per far fronte a ciò, l’unità è stata realizzata con materiali altamente resistenti al calore. Questi includono parti in lega di nichel stampate in 3D, che riscaldano e raffreddano i gas che fluiscono attraverso di essa, e un aerogel leggero che aiuta a trattenere il calore. Infine un sottile rivestimento dorato riflette il calore a infrarossi, impedendogli di irradiarsi verso l’esterno e potenzialmente danneggiare altre parti di Perseverance.

Si prevede che MOXIE estrarrà ossigeno almeno altre nove volte nel corso di un anno marziano (quasi due anni sulla Terra).

L’importanza del riuscire a sintetizzare l’ossigeno in loco, non è racchiusa unicamente nel sostentamento delle funzioni vitali umane nel mentre di future missioni sul pianeta rosso, ma anche sul sostentamento dei veicoli che ci consentiranno di approdare e salpare da quelle terre selvagge. 

L’ossigeno gioca un ruolo cruciale per bruciare il carburante nel razzo. Portare quattro astronauti fuori dalla superficie marziana in una futura missione richiederebbe circa 7 tonnellate di carburante per missili e 25 tonnellate di ossigeno. Al contrario, gli astronauti che vivono e lavorano su Marte necessiterebbero di un quantitativo di ossigeno decisamente più ridotto per respirare, circa una tonnellata tra loro per un intero anno marziano. Da qui l’utilità di portarsi dietro direttamente un produttore di ossigeno di dimensioni superiori…trasportare 25 tonnellate di ossigeno dalla Terra a Marte sarebbe un compito arduo, mentre traportare un convertitore di ossigeno da una tonnellata, un prototipo più grande e potente di MOXIE in grado di produrre direttamente quelle 25 tonnellate, sarebbe molto più economico e pratico.

Naturalmente si tratta di dimostrazioni tecnologiche ancora acerbe…”questo è un primo passo fondamentale per convertire l’anidride carbonica in ossigeno su Marte”, ha affermato Jim Reuter, amministratore associato di STMD, “MOXIE ha ancora molto lavoro da fare, ma i risultati di questa dimostrazione sono pieni di promesse […] l’ossigeno non è solo ciò che respiriamo, il propellente per missili dipende dall’ossigeno e i futuri esploratori dipenderanno dalla produzione di propellente su Marte per tornare a casa”, eppure risulta sorprendente quanto un così piccolo traguardo possa porre delle basi così rivoluzionarie e dalle elevate potenzialità per il futuro dell’esplorazione spaziale, e non solo. Se ad oggi sono solo 5 i grammi prodotti, presto saranno 10 grammi all’ora, e questo è soltanto un piccolo incipit.

Questi piccoli eventi ci ricordano come non si debba mai smettere di pensare in grande, perché la fantascienza, anche quella più assurda, col tempo assume connotati sempre più realistici e tangibili: ciò che potrebbe sembrare un miraggio oggi, potrebbe presto entrare a far parte dell’ordinario di domani.

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