Tecnologia Científica

A bordo do Perseverance rover da NASA, MOXIE cria oxigênio em Marte
Graças a um instrumento projetado pelo MIT, uma missão da NASA produziu oxigênio em outro planeta pela primeira vez.
Por Nancy Kotary e Sara Cody | Observatório Haystack - 21/04/2021


“A primeira execução do MOXIE é um passo na direção certa para nos aproximar da possibilidade de missões humanas a Marte”, disse o professor da prática do MIT, Jeffrey Hoffman. Visto aqui, os técnicos do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA baixaram o MOXIE na barriga do rover Perseverance antes do lançamento. Créditos: Crédito: NASA / JPL-Caltech

O rover Perseverance da NASA vem marcando marcos em Marte desde que pousou no Planeta Vermelho em fevereiro. Sua mais recente realização histórica é a primeira criação de oxigênio a partir do dióxido de carbono na fina atmosfera de Marte. O tempo da missão é medido em sóis, ou dias marcianos. A produção de oxigênio foi alcançada no início da noite de 20 de abril, ou no início da manhã no Sol 60 na cratera de Jezero.  

O MOXIE (Experimento de Utilização de Recursos In-situ de Oxigênio de Marte), um pequeno instrumento em forma de caixa de ouro no rover, demonstrou com sucesso uma tecnologia de eletrólise de óxido sólido para converter a atmosfera marciana em oxigênio. A atmosfera em Marte tem cerca de 95% de dióxido de carbono.

A primeira corrida de oxigênio do MOXIE produziu 5,4 gramas de oxigênio em uma hora. A fonte de alimentação limita a produção potencial a 12 g / h - aproximadamente a mesma quantidade que uma árvore grande produziria.

Tanto para foguetes quanto para astronautas, o oxigênio é crucial, disse o principal investigador do MOXIE, Michael Hecht, do Observatório do MIT Haystack. “Para queimar seu combustível, um foguete deve ter muitas vezes mais oxigênio por peso. Para tirar quatro astronautas da superfície marciana em uma missão futura, seriam necessários 15.000 libras (7 toneladas métricas) de combustível de foguete e 55.000 libras (25 toneladas métricas) de oxigênio. ” Em contraste, Hecht disse: “Os astronautas que passam um ano na superfície talvez usem uma tonelada métrica entre eles para respirar”.

O processo de produção de oxigênio começa com a ingestão de dióxido de carbono; dentro MOXIE, o Marte CO 2 é comprimido e filtrou-se para remover quaisquer contaminantes. Em seguida, é aquecido, o que causa a separação em oxigênio e monóxido de carbono. O oxigênio é adicionalmente isolado por um componente de cerâmica quente e carregado; os íons de oxigênio se fundem em O 2 . O monóxido de carbono é expelido inofensivamente de volta à atmosfera.

A seguir, as equipes MOXIE analisarão a pureza do oxigênio; as indicações preliminares são que, uma vez que o CO 2 de fundo foi liberado pelo fluxo de oxigênio, o produto resultante era quase 100% de oxigênio puro.

Servindo como uma prova de conceito, o MOXIE abriu o caminho para possíveis futuras missões a Marte para produzir oxigênio, que será necessário para a propulsão de foguetes em viagens de retorno para missões tripuladas.

“A primeira execução do MOXIE é um passo na direção certa para nos aproximar da possibilidade de missões humanas a Marte”, diz Jeffrey Hoffman, professor da prática no Departamento de Aeronáutica e Astronáutica do MIT, que é o vice-diretor investigador do projeto. “A tecnologia que evolui a partir do que temos sido capazes de fazer aqui serão os netos descendentes do sucesso do nosso instrumento MOXIE.”

O MOXIE é patrocinado pela Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da NASA e pela Diretoria de Exploração Humana e Operações de Missão. É uma joint venture entre a NASA, o Jet Propulsion Laboratory (JPL), o MIT Haystack Observatory e o Departamento de Aeronáutica e Astronáutica do MIT. O JPL, que é gerenciado para a NASA pela Caltech em Pasadena, Califórnia, construiu e gerencia as operações do rover Perseverance.

 

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