A crescente lista de "primeiros" para perseverança, o mais novo robô de seis rodas da NASA na superfície marciana, inclui converter parte da fina atmosfera rica em dióxido de carbono do Planeta Vermelho em oxigênio. Um instrumento experimental do tamanho de uma torradeira a bordo do Perseverança chamado Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE)realizou a tarefa. O teste ocorreu em 20 de abril, o 60º dia marciano, ou sol, desde que a missão pousou em 18 de fevereiro.
Enquanto a demonstração tecnológica está apenas começando, poderia abrir caminho para a ficção científica se tornar um fato científico – isolando e armazenando oxigênio em Marte para ajudar a impulsionar foguetes que poderiam tirar astronautas da superfície do planeta. Tais dispositivos também podem um dia fornecer ar respirável para os próprios astronautas. MOXIE é uma investigação de tecnologia de exploração – assim como a estação meteorológica Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) – e é patrocinada pela Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial (STMD) da NASA e direção da Missão de Exploração e Operações Humanas.
"Este é um primeiro passo crítico para converter dióxido de carbono em oxigênio em Marte", disse Jim Reuter, administrador associado da DST. "O MOXIE tem mais trabalho a fazer, mas os resultados dessa demonstração tecnológica estão cheios de promessas à medida que avançamos em direção ao nosso objetivo de um dia ver humanos em Marte. Oxigênio não é só o que respiramos. O propulsor de foguete depende do oxigênio, e os futuros exploradores dependerão da produção de propelente em Marte para fazer a viagem para casa."
Para foguetes ou astronautas, o oxigênio é fundamental, disse o principal pesquisador da MOXIE, Michael Hecht, do Observatório haystack do Instituto de Tecnologia de Massachusetts.
Para queimar seu combustível, um foguete deve ter mais oxigênio em peso. Tirar quatro astronautas da superfície marciana em uma futura missão exigiria aproximadamente 7 toneladas de combustível de foguete e 25 toneladas de oxigênio. Em contraste, astronautas que vivem e trabalham em Marte exigiriam muito menos oxigênio para respirar. "Os astronautas que passam um ano na superfície talvez usem uma tonelada métrica entre eles", disse Hecht.
Transportar 25 toneladas métricas de oxigênio da Terra para Marte seria uma tarefa árdua. Transportar um conversor de oxigênio de uma tonelada – um descendente maior e mais poderoso do MOXIE que poderia produzir essas 25 toneladas – seria muito mais econômico e prático.
A atmosfera de Marte é 96% de dióxido de carbono. O MOXIE funciona separando átomos de oxigênio de moléculas de dióxido de carbono, que são compostas por um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio. Um produto de resíduo, monóxido de carbono, é emitido na atmosfera marciana.
O processo de conversão requer altos níveis de calor para atingir uma temperatura de aproximadamente 1.470 graus Fahrenheit (800 Celsius). Para acomodar isso, a unidade MOXIE é feita com materiais tolerantes ao calor. Estes incluem peças de liga de níquel impressas em 3D, que aquecem e esfriam os gases que fluem através dele, e um aerogel leve que ajuda a segurar o calor. Um fino revestimento dourado na parte externa do MOXIE reflete o calor infravermelho, impedindo-o de irradiar para fora e potencialmente danificar outras partes da Perseverança.
Nesta primeira operação, a produção de oxigênio da MOXIE foi bastante modesta – cerca de 5 gramas, equivalente a cerca de 10 minutos de oxigênio respirável para um astronauta. MOXIE foi projetado para gerar até 10 gramas de oxigênio por hora.
Esta demonstração tecnológica foi projetada para garantir que o instrumento sobrevivesse ao lançamento da Terra, uma viagem de quase sete meses pelo espaço profundo, e touchdown com perseverança em 18 de fevereiro. Espera-se que o MOXIE extraia oxigênio pelo menos mais nove vezes ao longo de um ano marciano (quase dois anos na Terra).
Essas corridas de produção de oxigênio virão em três fases. A primeira fase irá conferir e caracterizar a função do instrumento, enquanto a segunda fase executará o instrumento em diferentes condições atmosféricas, como diferentes horários do dia e estações. Na terceira fase, Hecht disse: "vamos empurrar o envelope" – experimentar novos modos operacionais ou introduzir "novas rugas, como uma corrida onde comparamos operações a três ou mais temperaturas diferentes".
"O MOXIE não é apenas o primeiro instrumento a produzir oxigênio em outro mundo", disse Trudy Kortes, diretora de demonstrações tecnológicas dentro do DST. É a primeira tecnologia desse tipo que ajudará futuras missões a "viver da terra", usando elementos do ambiente de outro mundo, também conhecido como utilização de recursos in-situ.
"É tomar regolito, a substância que você encontra no chão, e colocá-la através de uma planta de processamento, transformando-a em uma grande estrutura, ou tomando dióxido de carbono – a maior parte da atmosfera – e convertendo-a em oxigênio", disse ela. "Esse processo nos permite converter esses materiais abundantes em coisas utilizáveis: propelente, ar respirável ou, combinado com hidrogênio, água."
Mais sobre perseverança
Um dos principais objetivos da missão da Perseverança em Marte é a astrobiologia,incluindo a busca por sinais de vida microbiana antiga. O rover caracterizará a geologia do planeta e o clima passado, abrirá o caminho para a exploração humana do Planeta Vermelho, e será a primeira missão a coletar e armazenar rochas marcianas e regolitos (rocha e poeira quebradas).
Missões subsequentes da NASA, em cooperação com a ESA (Agência Espacial Europeia), enviariam naves espaciais a Marte para coletar essas amostras seladas da superfície e devolvê-las à Terra para análise aprofundada.
A missão Salvador 2020 de Marte faz parte da abordagem de exploração da Nasa lua a Marte, que inclui missões Artemis à Lua que ajudarão a se preparar para a exploração humana do Planeta Vermelho.
O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia, que é gerenciado pela NASA pela Caltech em Pasadena, Califórnia, construiu e gerencia as operações do rover Perseverança.
Para mais sobre perseverança:
https://mars.nasa.gov/mars2020/
e
https://www.nasa.gov/perseverance
Fonte: NASA’s Perseverance Mars Rover Extracts First Oxygen from Red Planet | NASA
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