Exploração tripulada de Marte depende da autossuficiência de oxigênio

A espaçonave “Perseverance” da NASA gerou com sucesso um total de 50 gramas de oxigênio em Marte. A Perseverance, que anunciou a primeira produção de oxigênio em abril do ano passado, está aumentando gradativamente a quantidade de oxigênio produzida e aumentando gradativamente a possibilidade de exploração humana de Marte.

A equipe de pesquisa do MIT anunciou recentemente através de um canal oficial que eles tentarão gerar oxigênio durante o amanhecer e o pôr do sol de Marte usando o Experimento de Utilização de Recursos de Oxigênio In Situ (MOXIE) em Marte, um gerador de oxigênio montado tenazmente.

A equipe de pesquisa esperava que esse experimento produzisse resultados importantes na preparação para a exploração tripulada de Marte em um dia. Atualmente, a exploração de Marte é realizada por sondas e veículos não tripulados, mas a NASA, que está avançando com o “plano Artemis” de explorar a lua pela primeira vez em meio século, também está considerando enviar astronautas a Marte.

Para enviar pessoas a Marte como um filme de ficção científica, a tecnologia ISRU que utiliza recursos locais é essencial. <صورة = لقطات من فيلم "المريخ">

A exploração de objetos espaciais tripulados requer oxigênio, água, comida e combustível para os astronautas sobreviverem ou retornarem à Terra. A autossuficiência é a solução porque é preciso muito dinheiro e tempo para trazer esses materiais da terra. Portanto, a tecnologia “On-Site Resource Utilization (ISRU)” está chamando a atenção.

A equipe de pesquisa do MIT disse: “Está sendo considerado que os astronautas desenterraram gelo que se acredita estar enterrado sob a superfície de Marte ou na região de sombra permanente da lua para garantir água para exploração. Estamos discutindo diferentes maneiras de usá-lo”, explicou ele. .

“A segurança do oxigênio é particularmente importante entre as tecnologias ISRU”, acrescentou.

MOXIE, um dispositivo experimental gerador de oxigênio instalado no Mars Exploration Rover da NASA. O MIT e a NASA estão prontos para testar Marte ao pôr do sol e ao amanhecer. <صورة = موقع ناسا الرسمي>

De acordo com o Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA, são necessárias 7 toneladas de combustível e 25 toneladas de oxigênio para tirar quatro astronautas de Marte. É mais econômico e prático enviar 1 tonelada de gerador de oxigênio para Marte do que transportar tanto oxigênio da Terra.

O MOXIE foi desenvolvido em conjunto pelo Observatório Haystack do MIT, pela Equipe de Pesquisa de Engenharia Aeroespacial e pelo JPL da NASA para demonstrar uma tecnologia para gerar oxigênio usando dióxido de carbono na atmosfera marciana. O dispositivo MOXIE tem um tempo de operação de 1 hora e produz até 10g de oxigênio. O MOXIE obteve cerca de 5,4 gramas de oxigênio da atmosfera marciana quando foi ativado em 20 de abril do ano passado.

De acordo com a equipe de pesquisa, o oxigênio foi gerado pelo MOXIE sete vezes até 29 de novembro de 2021. Após a segunda vez, a meta de produzir 6 gramas de oxigênio por hora de cada vez foi alcançada. A quantidade máxima produzida para cada cinza é de 8,9 g, então um total de 49,9 g de oxigênio foi obtido de Marte. A NASA e o MIT deram importância ao fato de terem demonstrado o potencial de autossuficiência e não a quantidade de produção.

Os principais dispositivos experimentais para a perseverança. O dispositivo MOXIE necessário para produzir oxigênio pode ser visto. <صورة = موقع NASA JPL الرسمي>

O JPL da NASA disse: “O tempo de execução do MOXIE para determinar se o gerador de oxigênio responde a diferentes condições climáticas foi diferente para cada estação e fuso horário. Sete experimentos confirmaram que o MOXIE sempre pode produzir oxigênio. Os únicos prazos que ainda precisam ser verificados são o amanhecer e o pôr-do-sol, quando mudam significativamente a temperatura.

A atmosfera de Marte é mais diversificada que a da Terra, e a diferença de temperatura entre o dia e a noite é de 100 graus Celsius. Portanto, é muito importante saber se a produção de oxigênio é possível em todas as estações em Marte. Para aumentar significativamente a quantidade de oxigênio produzida pelo MOXIE no futuro, a NASA acredita que a temporada de primavera, quando a densidade da atmosfera marciana aumenta e a concentração de dióxido de carbono aumenta, é benéfica.

Ainda há muitos desafios para a exploração tripulada de Marte. Mesmo para o MOXIE, que mede 31 x 24 x 24 cm de largura, comprimento e altura e pesa apenas 17,1 kg, a quantidade de oxigênio produzida durante uma única operação é limitada por questões de espaço e energia para perseverar. Como a produção de oxigênio requer uma alta temperatura de 800 ° C, ele deve ser pré-aquecido por várias horas antes da operação.

Perseverance continua a realizar experimentos de produção de oxigênio usando a atmosfera marciana

No entanto, a exploração humana de Marte tem o potencial de se tornar realidade em um futuro não muito distante. A pesquisa do ISRU produz resultados importantes, como o experimento bem-sucedido de geração de oxigênio com perseverança e o recente desenvolvimento de materiais de construção espacial usando Mars Legolis na Universidade de Washington, EUA.

O administrador da NASA, Bill Nelson, de 80 anos, disse em uma entrevista em março que estava confiante de que até 2040 alguém pisaria na superfície de Marte. Elon Musk, 52, da SpaceX, a empresa espacial privada dos EUA que desenvolve a enorme espaçonave “Starship”, também tem um objetivo eventual em Marte.

Repórter Jeong Ian Angle @sputnik.kr

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