Lo scorso 18 febbraio abbiamo assistito all’ammartaggio del rover Perseverance della NASA. Un evento importante che ci ha tenuto col fiato sospeso. Il rover che è arrivato su Marte presenta un sacco d’innovazioni, come il drone Ingenuity che in questi giorni sta facendo parlare di sé. Tra queste novità c’è anche l’esperimento MOXIE, grazie al quale per la prima volta Perseverance ha prodotto il primo ossigeno su Marte.
Il MOXIE, chiamato anche Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, è un componente impiegato per la produzione e lo stoccaggio di ossigeno sul Pianeta Rosso. Quest’esperimento si aggiunge alla lunga lista di record stabiliti da Perseverance nell’ambito di Mars2020. L’atmosfera di Marte è composta per il 96% da diossido di carbonio CO2 che è composto da due atomi di ossigeno e uno di carbonio. Il compito del MOXIE è quello di estrarre un atomo di ossigeno dalla molecola di diossido di carbonio, noto come anidride carbonica. Il monossido di carbonio rimanente viene rimesso in atmosfera. Il processo di conversione si basa su una reazione catalitica e necessita di alte quantità di calore, circa 800 gradi Celsius. Per riuscire a raggiungere tali temperature e riuscire a resistervi strutturalmente, il MOXIE è costruito con parti in lega di nichel stampate in 3D. Queste parti riscaldano e raffreddano i gas che li investono, mentre, un aerogel leggero viene usato per trattenere il calore necessario. Infine, un sottile rivestimento dorato esterno riflette il calore a infrarossi, impedendogli di irradiarsi verso l’esterno e danneggiare altre parti di Perseverance. Così, Perseverance ha prodotto il primo ossigeno su Marte.
In questa prima operazione il rover ha estratto 5 grammi di ossigeno, l’equivalente di circa 10 minuti di ossigeno respirabile per un astronauta. MOXIE è pensato per riuscire a produrre fino a 10 grammi di ossigeno ogni ora. Ovviamente questo non è un risultato notevole in termini di quantità, ma Perseverance che produce il primo ossigeno su Marte getta le basi per innovazioni future. L’obiettivo finale, infatti, sarebbe quello di produrre ossigeno per permettere agli astronauti di vivere sul pianeta e per far ripartire un razzo da Marte. Un razzo con quattro astronauti necessita di 7 tonnellate di carburante e 25 tonnellate di ossigeno. Mentre, gli astronauti consumerebbero circa una tonnellata di ossigeno per vivere in superficie. Per riuscire in questa impresa, sarebbe necessario un MOXIE di circa una tonnellata più grande dell’attuale. Questa soluzione è senza dubbio più pratica ed economica rispetto a trasportare 25 tonnellate di ossigeno dalla Terra su Marte. Ma questo, rimane un obiettivo a lungo termine. Nel breve periodo, invece, l’ossigeno prodotto da MOXIE servirà per alimentare la missione Sample Return. Questa missione dovrà portare sulla Terra dei campioni di roccia marziana raccolti da Perseverance e, quindi, l’ossigeno servirà per la partenza di questi campioni.
Questo processo in cui Perseverance ha prodotto il primo ossigeno su Marte è composto da tre fasi. La prima fase serve per verificare il corretto funzionamento dell’esperimento e di tutte le componenti. Nella seconda fase, il rover testa lo strumento in condizioni atmosferiche variabili, provandolo in diverse stagioni e momenti della giornata. Infatti, è previsto che MOXIE estrarrà ossigeno almeno altre nove volte nel corso di un anno marziano, che corrisponde a circa due anni terrestri. Con la terza fase, infine, cercheranno di testare e superare i limiti dello strumento provando nuove modalità operative o lavorando a temperature diverse. Quest’ultima fase è centrale nella missione perché permetterà di migliorare il MOXIE e renderlo capace di produrre quelle 7 tonnellate necessarie per il decollo di un razzo.
In un prossimo futuro, potremmo assistere ad un razzo che partirà autonomamente da Marte, grazie all’ossigeno prodotto in loco da Perseverance. Tutto questo per portare sulla Terra dei campioni di roccia marziana. Nuove scene da film fantascientifici ci attendono e il divario tra noi e il Pianeta Rosso si riduce sempre più.
