La NASA progetta di far atterrare un equipaggio sulla Luna entro il 2024 e poi su Marte, possibilmente negli anni ’30.
Un giorno ormai non lontano avremo colonie su Marte e basi permanenti con equipaggio sia lí che sulla Luna. A differenza delle missioni di breve durata, le basi a lungo termine dovranno essere il più possibile autosufficienti.
Sono state fatte molte ricerche per preparare un utilizzo delle risorse in situ (ISRU) che potrebbe aiutare a costruire e sostenere una base lunare.
Ora, idee simili per colonie su Marte stanno prendendo terreno con un nuovo studio, pubblicato su PNAS, che suggerisce un modo per utilizzare la brina dell’acqua salata trovata su Marte per ottenere aria respirabile e carburante.
Vivere lontani dalla Terra
Sarà ancora più importante riuscire a piantare tende su Marte che sulla Luna, perché Marte è molto più lontano, e costi e tempi di trasporto sono molto maggiori.
Uno dei problemi principali delle risorse è come fornire ossigeno sufficiente per far respirare l’equipaggio, e i futuri abitanti delle colonie su Marte. Marte ha solo un’atmosfera sottile, con una pressione superficiale inferiore a un centesimo di quella terrestre.
Ancora peggio, c’è il 96% di anidride carbonica con solo lo 0,1% di ossigeno. L’atmosfera terrestre è costituita dal 21% di ossigeno.
Ci pensa MOXIE
Il rover Mars2020 della NASA, Perseverance, già in viaggio verso Marte, porta con sé un esperimento chiamato MOXIE, un acronimo che sta per Mars OXygen In situ Experiment.
Lo scopo di MOXIE è dimostrare che l’ossigeno può essere prodotto dall’anidride carbonica nell’atmosfera di Marte utilizzando l’elettricità per dividerlo in una miscela di ossigeno e monossido di carbonio, tramite un processo chiamato elettrolisi.
Se funziona come previsto, l’ossigeno potrà essere raccolto e utilizzato per dare alle colonie su Marte qualcosa da respirare o come componente del carburante.
Il monossido di carbonio? Quello proprio non servirebbe, e verrebbe reimmesso nell’atmosfera marziana.
Ossigeno dalla salamoia marziana
È emerso un nuovo modo, tuttavia, che consumerebbe 25 volte meno energia elettrica per produrre la stessa quantità di ossigeno.
Nel nuovo studio, un team della Washington University negli Stati Uniti, dimostra come l’elettrolisi può essere utilizzata in modo efficiente per produrre sia ossigeno che idrogeno dalla “salamoia” che si trova sul pianeta rosso.
Il team ha scoperto che quando si parte da una soluzione concentrata di perclorato di magnesio, è relativamente facile dividere la componente acquosa della salamoia in ossigeno e idrogeno utilizzando l’elettrolisi.
Il perclorato di magnesio è proprio ciò di cui sembra fatta l’acqua salmastra su Marte, come si è visto ad esempio quando sono apparse goccioline di liquido sulle gambe del lander Phoenix della NASA, che è atterrato nell’estremo nord di Marte nel 2008 Il rover Curiosity ha anche trovato prove di salamoia perclorato di calcio appena a sud dell’equatore marziano.
I sali di perclorato sono ciò che impedisce alle salamoie concentrate di congelarsi anche alle basse temperature superficiali di Marte.
Opzioni pratiche
Resta da vedere se davvero l’utilizzo di questa “salamoia” si dimostrerà il modo più pratico di produrre ossigeno per le colonie su Marte.
E durante gli spostamenti?
L’idrogeno dall’elettrolisi della salamoia potrebbe essere usato come carburante per missili, sottolinea lo studio.
In realtà, per farlo, serve utilizzare l’ossigeno come componente complementare del carburante. Ma almeno questo offrirà due opzioni possibili: respirare l’ossigeno o usarlo in una miscela di carburante composta da idrogeno più ossigeno.
C’è un altro modo per reintegrare l’ossigeno, ovviamente, che sarebbe far crescere piante nelle colonie su Marte. Queste potrebbero assorbire l’anidride carbonica espirata dall’equipaggio e liberare ossigeno mediante la fotosintesi. I membri dell’equipaggio potrebbero anche mangiare alcune delle piante, che sarebbero una gradita fonte di cibo fresco.
