di Francesco Ferri

L’uomo ha compiuto un passo fondamentale nello sviluppo tecnologico per la ricerca spaziale. Come raccontato dalla stessa NASA per la prima volta nella storia è stato possibile produrre ossigeno su Marte. Questo è stato possibile utilizzando un macchinario chiamato MOXIE capace di produrre ossigeno direttamente dall’atmosfera del pianeta rosso. Si tratta di un’innovazione fondamentale che aiuterà a risolvere moltissime problematiche tecniche dei viaggi su Marte.

L’enorme costo delle missioni su Marte

Le missioni spaziali già di per sé hanno un costo elevatissimo. Non solo a livello economico ma per tutta una serie di materiali e provviste che servirebbero per portare a termine le diverse operazioni. In una missione su Marte, oltre agli otto mesi di viaggio richiesti per raggiungere il pianeta, l’uomo si troverebbe di fronte a diversi ostacoli. A molti milioni di chilometri dalla Terra gli astronauti avranno bisogno di acqua, cibo e ossigeno in grandi quantità. La spesa per trasportare questi elementi in gran numero dal nostro pianeta a Marte sarebbe a dir poco insostenibile. Ecco perché si è scelto di optare per una soluzione alternativa e decisamente più pragmatica: produrre ossigeno direttamente in loco.

Rover su Marte (@Shutterstock)

Sfruttare le risorse locali

La soluzione più semplice è costituta dalle tecnologie ISRU (In Situ Resource Utilization) ossia le tecnologie progettate per raccogliere ed elaborare le risorse direttamente sul posto. Per ottenere l’ossigeno su Marte, la Nasa ha presentato MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) uno strumento in grado di convertire l’anidride carbonica in ossigeno. Ciò sarebbe decisamente utile considerando la quantità di anidride carbonica presente nell’atmosfera marziana, pari al 96%! La sua funzionalità ha reso MOXIE il detentore di un primato importante: essere la prima tecnologia Isru realmente funzionante su un altro pianeta.

Come funziona MOXIE

L’apparecchio è arrivato su Marte nel febbraio 2021 con la missione Perseverance e dal mese di aprile fino alla fine dell’anno ha prodotto ossigeno sette volte. Per fare ciò il dispositivo è in grado di aspirare l’atmosfera marziana, filtrarla per trattenere le polveri in sospensione, riscaldarla a 800°C e farla passare attraverso un sistema a base di ossidi solidi in cui avviene l’elettrolisi che causa la separazione dell’anidride carbonica in monossido di carbonio e ioni d’ossigeno. Questi ultimi vengono poi ricombinati in forma di ossigeno molecolare O2. Quest’ossigeno viene infine analizzato per controllarne la purezza e rilasciato nell’atmosfera. In ogni test eseguito MOXIE è riuscito a produrre in media circa sei grammi di ossigeno all’ora, corrispondente al quantitativo che produrrebbe un piccolo albero sulla Terra.

I prossimi obbiettivi

Si sta ragionando su come risolvere la problematica che impedisce di produrre ossigeno all’alba o al tramonto. Questo a causa del cambiamento repentino di temperature che avverrebbe durante queste ore. Ora gli scienziati stanno studiando metodi per risolvere questo problema. Il prossimo passo sarà quello di aumentare le dimensioni della macchina, passando dai pochi grammi prodotti ora a diverse quantità di ossigeno, ben più sostanziose. Secondo alcune stime, per le missioni umane, sarà necessaria una produzione oraria di almeno 2 o 3 Kg. Al tempo stesso sarà fondamentale produrre ossigeno per affrontare il viaggio di ritorno dal pianeta. Per un equipaggio di sei persone si stima la necessità di 31 tonnellate di O2 solo per raggiungere l’orbita di Marte dove la navicella potrebbe agganciarsi ad un altro veicolo per il viaggio di ritorno a casa. Un’altra delle sfide già in atto è il controllo dell’usura del dispositivo: preservarne l’integrità sarà fondamentale per mantenerlo perfettamente in attività.

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