Un team internazionale di ricercatori ha escogitato un modo basato sul plasma per produrre e separare l'ossigeno all'interno dell'ambiente marziano. È un approccio complementare al Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment della NASA e può fornire alti tassi di produzione di molecole per chilogrammo di strumentazione inviata nello spazio.

Un tale sistema potrebbe svolgere un ruolo fondamentale nello sviluppo di sistemi di supporto vitale su Marte e le materie prime e le sostanze chimiche di base necessarie per la lavorazione di combustibili, materiali da costruzione e fertilizzanti.

Nel Journal of Applied Physics , il team dell'Università di Lisbona, del Massachusetts Institute of Technology, dell'Università della Sorbona, dell'Università della Tecnologia di Eindhoven e dell'Istituto olandese per la ricerca sull'energia fondamentale hanno presentato un metodo per sfruttare ed elaborare le risorse locali per generare prodotti su Marte. Le condizioni naturali sul pianeta rosso sono quasi ideali per l'utilizzo delle risorse in situ da parte dei plasmi, poiché l'atmosfera è formata principalmente da anidride carbonica che può essere scissa per produrre ossigeno e la sua pressione è favorevole all'accensione del plasma.

Due grandi ostacoli si frappongono alla produzione di ossigeno su Marte.

"In primo luogo, la decomposizione delle molecole di anidride carbonica per estrarre ossigeno. È una molecola molto difficile da rompere", ha affermato l'autore Vasco Guerra, dell'Università di Lisbona. "In secondo luogo, la separazione dell'ossigeno prodotto da una miscela di gas che contiene anche, ad esempio, anidride carbonica e monossido di carbonio. Stiamo esaminando questi due passaggi in modo olistico per risolvere entrambe le sfide allo stesso tempo. È qui che i plasmi possono aiutare."

Il plasma è il quarto stato naturale della materia e contiene particelle cariche libere, come elettroni e ioni. Gli elettroni sono leggeri e facilmente accelerabili fino a energie molto elevate con campi elettrici.

"Quando gli elettroni simili a proiettili entrano in collisione con una molecola di anidride carbonica, possono decomporla direttamente o trasferire energia per farla vibrare", ha detto Guerra. "Questa energia può essere incanalata, in larga misura, nella decomposizione dell'anidride carbonica. Insieme ai nostri colleghi in Francia e nei Paesi Bassi, abbiamo dimostrato sperimentalmente la validità di queste teorie. Inoltre, il calore generato nel plasma è anche benefico per la separazione di ossigeno."

L'ossigeno è la chiave per creare un ambiente respirabile, nonché il punto di partenza per produrre combustibili e fertilizzanti per la futura agricoltura marziana. La produzione locale di combustibili sarà importante per le future missioni. Tutti sono essenziali per il futuro insediamento umano su Marte.

Dissociando le molecole di anidride carbonica per produrre combustibili ecologici e riciclare sostanze chimiche, la tecnologia al plasma può anche aiutare ad affrontare il cambiamento climatico sulla Terra. + Esplora ulteriormente

Una missione su Marte potrebbe produrre il proprio ossigeno tramite la tecnologia al plasma