Madrid. El experimento Moxie, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, consiguió producir oxígeno en la atmósfera de Marte, en lo que constituye la primera demostración de uso de recursos in situ en el planeta rojo y un paso clave en el objetivo de enviar humanos a una misión marciana, anunciaron los investigadores en la revista Science Advances.

El Experimento de Utilización de recursos in situ de Oxígeno de Marte (Moxie) fabricó con éxito oxígeno a partir de la atmósfera marciana rica en dióxido de carbono desde febrero de 2021, cuando arribó a la como parte de la misión del Perseverance de la NASA.

Los investigadores informan que, a finales del año pasado, Moxie fue capaz de producir oxígeno en siete carreras experimentales, en una variedad de condiciones atmosféricas, incluyendo durante el día y la noche, y a través de diferentes estaciones marcianas. En cada una de las pruebas, el instrumento alcanzó su objetivo de producir seis gramos de ese elemento por hora, más o menos el ritmo de un árbol modesto en la Tierra.

Los investigadores prevén que una versión ampliada de Moxie podría enviarse a Marte antes de una misión humana, para producir de forma continua oxígeno al ritmo de varios cientos de árboles. Con esa capacidad, el sistema generaría lo suficiente para mantener a los humanos una vez que lleguen y alimentar un cohete que devuelva a los astronautas al planeta azul.

De momento, la producción constante de Moxie es un primer paso prometedor hacia ese objetivo. Hemos aprendido mucho que servirá de base para sistemas a mayor escala, señaló Michael Hecht, investigador principal de la misión en el Observatorio Haystack del MIT.

La producción de oxígeno en Marte también representa la primera demostración de la “utilización de recursos in situ”.

Se trata de la primera demostración de utilizar realmente recursos en la superficie de otro cuerpo planetario y transformarlos químicamente en algo que sería útil para una misión humana. Es histórico en ese sentido, resaltó Jeffrey Hoffman, investigador principal adjunto de Moxie y profesor de esta práctica en el Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT.

Entre los coautores en ese instituto se encuentran los miembros del equipo de Moxie Jason SooHoo, Andrew Liu, Eric Hinterman, Maya Nasr, Shravan Hariharan y Kyle Horn, junto con colaboradores de múltiples instituciones, incluido el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, que gestionó el desarrollo, el software de vuelo, el embalaje y las pruebas de Moxie antes del lanzamiento.

La versión actual del instrumento es pequeña por diseño, para que quepa a bordo del robot, y está construida para funcionar durante periodos cortos, arrancando y apagando con cada carrera, dependiendo del programa de exploración y de las responsabilidades de la misión, pero una fábrica de oxígeno a gran escala incluiría unidades más grandes que, idealmente, funcionarían de forma continua.

A pesar de los compromisos necesarios en el diseño actual del artefacto, éste ha demostrado que puede convertir la atmósfera de Marte en oxígeno puro de forma fiable y eficiente. Para ello, primero aspira el aire marciano a través de un filtro que lo limpia de contaminantes, se presuriza y se envía a través del electrolizador de óxido sólido, instrumento desarrollado y construido por OxEon Energy, que divide electroquímicamente el aire rico en dióxido de carbono en iones de oxígeno y monóxido de carbono.

A continuación, los iones de oxígeno se aíslan y se recombinan para formar oxígeno molecular respirable, u O2, cuya cantidad y pureza se mide en el Moxie antes de devolverlo al aire de forma inocua, junto con el monóxido de carbono y otros gases atmosféricos.

Desde la llegada del robot, en febrero de 2021, los ingenieros han puesto en marcha el instrumento siete veces al año marciano, cada vez tarda unas horas en calentarse y luego otra hora en fabricar oxígeno antes de volver a apagarse. Cada ejecución se programó para una hora diferente del día o de la noche, y en diferentes estaciones, para ver si podía adaptarse a los cambios en las condiciones atmosféricas.

“La atmósfera de Marte es mucho más variable que la de la Tierra –destacó Hoffman–. La densidad del aire puede variar en un factor de dos a lo largo del año, y la temperatura en 100 grados. Queremos demostrar que podemos funcionar en todas las estaciones.”