Questo è il primo strumento del suo genere a operare sul Pianeta Rosso. Ora ha le dimensioni di un tostapane ma fosse più grande, potrebbe produrre abbastanza ossigeno sia per la respirazione degli astronauti che come carburante per razzi.

Guidato dal MIT, MOXIE produce con successo ossigeno dall'atmosfera ricca di anidride carbonica di Marte dall'aprile 2021, circa due mesi dopo l'atterraggio di Perseverance.
All'inizio di questo mese, ha raggiunto un traguardo importante quando i ricercatori lo hanno spinto al massimo livello di produzione, un fattore due in più rispetto a quello raggiunto in precedenza.
"Abbiamo ottenuto ottimi risultati", ha affermato Michael Hecht, ricercatore principale di MOXIE e direttore associato dell'Osservatorio Haystack del Massachusetts Institute of Technology (MIT) a Westford, Massachusetts.
"Questa è stata la corsa più rischiosa che abbiamo fatto", ha detto Hecht. "Questo potrebbe essere andato storto" e avrebbe potuto causare danni minori allo strumento ma non è stato così.

L'esperimento ha avuto luogo il 6 giugno, durante la notte marziana e è durato 58 minuti.

Hecht ha presentato i risultati di MOXIE, descrivendo in dettaglio un anno marziano di utilizzo delle risorse in situ sul Pianeta Rosso al 23° meeting della Space Resources Roundtable, tenutosi dal 6 al 9 giugno presso la Colorado School of Mines.

 

Come funziona

MOXIE è progettato per dimostrare una tecnologia che converte l'anidride carbonica in ossigeno con un processo elettrolitico.

Una pompa aspira l'aria marziana e la immette all'interno di una scatola cubica, di circa 30 centimetri per lato e 18 chilogrammi di peso, che contiene un compressore, un filtro e una pila di ceramica che esegue la reazione elettrolitica.

L'atmosfera su Marte è 170 volte più sottile che sulla Terra e produrre ossigeno in quantità non è così semplice. Anche se l'aria è molto ricca di anidride carbonica da cui estrarre ossigeno, la bassa pressione atmosferica limita fortemente la quantità di aria ambiente che fluttua nel nucleo reattivo di MOXIE. Il compressore di MOXIE, tuttavia, aspira l'anidride carbonica nelle vicinanze, filtrando l'aria per pulirla da eventuali contaminanti, e alimenta l'unità di elettrolisi a una pressione simile a quella terrestre. Qui, un catalizzatore chimico che opera a 800 gradi Celsius, strappa un atomo di ossigeno da ogni molecola di CO2 in arrivo. Quindi, coppie di atomi di ossigeno si combinano rapidamente per formare l'ossigeno biatomico stabile (O2), di cui MOXIE misura la quantità e la purezza prima di rilasciarlo nell'aria. Come sottoprodotto, viene espulso anche monossido di carbonio, così come un residuo nero di carbonio solido che può intasare gli strumenti all'interno del dispositivo. Quindi, è necessario un controllo preciso delle tensioni mentre MOXIE svolge il suo lavoro di produzione di ossigeno ad alta temperatura, ha detto Hecht.


Obiettivi e risultati

I requisiti iniziali di MOXIE erano produrre 6 grammi di ossigeno all'ora ma con l'ultimo esperimento tale capacità è stata raddoppiata.

MOXIE è stato acceso sette volte nel 2021, un'ora alla volta, principalmente per dimostrare che può funzionare nelle diverse condizioni ambientali durante l'anno marziano (un anno su Marte dura il doppio rispetto alla Terra).
Nel 2022, i tecnici MOXIE si sono concentrati maggiormente sulla capacità dell'unità, nonché sullo sviluppo di nuove modalità operative.

Per quanto riguarda il futuro, Hecht ha affermato che i risultati dell'esperimento incoraggiano lo sviluppo di un sistema su vasta scala qui sulla Terra, che emetta ossigeno in modo continuativo e automatico e che sia in grado di generare da 25 a 30 tonnellate di ossigeno per sostenere un essere umano. Per cui, capire fino a che punto MOXIE può essere spinto su Marte prima che si degradi è molto importante.