Explicado: como a missão Perseverança da NASA produziu oxigênio em Marte?

Em Marte, o dióxido de carbono compõe ~ 96% do gás na atmosfera do planeta. O oxigênio é de apenas 0,13%, em comparação com 21% na atmosfera da Terra. Como uma árvore na Terra, MOXIE inala dióxido de carbono e exala oxigênio.

O Perseverance Rover da NASA pousou com sucesso na superfície de Marte em 18 de fevereiro deste ano. (Fonte da imagem: NASA via AP)

Desde que alcançou a superfície marciana em fevereiro, a missão Perseverança da NASA ganhou admiração por realizar feitos que eram apenas considerados possíveis na ficção científica, como pilotar um helicóptero lá, o que aconteceu esta semana. O pioneiro Mars rover agora adicionou outra pena à sua tampa.

A agência espacial dos EUA anunciou que na terça-feira, um dispositivo a bordo do rover foi capaz de produzir oxigênio da fina atmosfera marciana pela primeira vez - um desenvolvimento que trouxe alegria à comunidade científica, pois promete esperança para futuras missões tripuladas que pode contar com esta tecnologia para que os astronautas respirem e retornem à Terra.

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Como o Perseverance produziu oxigênio em Marte?

Em sua primeira operação desde que chegou ao Planeta Vermelho, o Experimento de Utilização de Recursos In-Situ de Oxigênio de Marte (MOXIE) produziu 5 gramas de oxigênio do dióxido de carbono na atmosfera marciana, o suficiente para um astronauta respirar por 10 minutos.

Em Marte, o dióxido de carbono compõe ~ 96% do gás na atmosfera do planeta. O oxigênio é de apenas 0,13%, em comparação com 21% na atmosfera da Terra. Como uma árvore na Terra, MOXIE inala dióxido de carbono e exala oxigênio.

Para produzir oxigênio, o MOXIE separa os átomos de oxigênio das moléculas de dióxido de carbono. Ele faz isso usando calor a uma temperatura de cerca de 800 graus Celsius e, no processo, também produz monóxido de carbono como um produto residual, que é liberado na atmosfera marciana.

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Um demonstrador de tecnologia, o MOXIE foi projetado para gerar até 10 gramas de oxigênio por hora e é colocado dentro do rover Perseverance. É do tamanho de uma bateria de carro, pesando 37,7 libras (17,1 kg) na Terra, mas apenas 14,14 libras (6,41 kg) em Marte.

Por meio de sua primeira corrida bem-sucedida, o MOXIE foi capaz de demonstrar que sobreviveu ao lançamento da Terra, uma jornada de quase sete meses pelo espaço profundo, e pousou na superfície marciana com Perseverança. Nos próximos dois anos, MOXIE deverá extrair oxigênio mais nove vezes.

MOXIE é apenas um modelo de teste. Os futuros geradores de oxigênio que descendem de sua tecnologia precisam ser cerca de 100 vezes maiores para suportar missões humanas em Marte.

Mas, por que a produção de oxigênio no Planeta Vermelho é tão importante?

Uma quantidade substancial de suprimento de oxigênio em Marte é essencial para as missões com tripulação que planejam ir para lá - não apenas para os astronautas respirarem, mas para os foguetes usarem como combustível durante o retorno à Terra.

De acordo com o comunicado de imprensa da NASA, para quatro astronautas decolarem de Marte, uma missão futura exigiria cerca de 7 toneladas métricas de combustível de foguete e 25 toneladas métricas de oxigênio - cerca do peso de um ônibus espacial inteiro. Em contraste, os astronautas que vivem e trabalham em Marte exigiriam muito menos oxigênio para respirar, talvez cerca de uma tonelada métrica.

Os cientistas acreditam que será um enorme desafio transportar as 25 toneladas métricas de oxigênio da Terra a Marte para a viagem de volta, e que seu trabalho se tornaria significativamente mais fácil se o oxigênio liquefeito pudesse ser produzido no Planeta Vermelho. É aqui que entra o papel do MOXIE.

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Quando enviarmos humanos a Marte, queremos que eles voltem em segurança e, para isso, precisam de um foguete para decolar do planeta. Propelente de oxigênio líquido é algo que poderíamos fazer lá e não precisaríamos trazer conosco. Uma ideia seria trazer um tanque de oxigênio vazio e enchê-lo em Marte, disse Michael Hecht, investigador principal do MOXIE.

A NASA espera construir um descendente tecnológico maior do MOXIE experimental que possa fazer esse trabalho. Um conversor de oxigênio de uma tonelada desse tipo seria muito mais econômico e prático de levar a Marte, em vez de 25 toneladas métricas de oxigênio, argumenta a agência.

Jim Reuter, administrador associado da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial (STMD) da NASA, considerou o feito do MOXIE um primeiro passo crítico na conversão de dióxido de carbono em oxigênio em Marte.

O MOXIE tem mais trabalho a fazer, mas os resultados dessa demonstração de tecnologia são promissores à medida que avançamos em direção ao nosso objetivo de um dia ver humanos em Marte. O oxigênio não é apenas a substância que respiramos. O propelente do foguete depende do oxigênio e os futuros exploradores dependerão da produção do propelente em Marte para fazer a viagem de volta para casa.

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