Un exótico plasma podría hacer posible la producción de oxígeno en Marte

Uno de los gases más importantes para la vida, el oxígeno, podría ser producido directamente en Marte y agilizar el proceso de terraformación del planeta rojo, según un nuevo estudio. Los sistemas de creación de oxígeno basados en plasma podrían ser lo suficientemente pequeños como para que un astronauta los pueda transportar, permitiéndole caminar en Marte sin necesidad de llevar un tanque de oxígeno potencialmente explosivo.

Un equipo internacional de investigadores ha diseñado una forma basada en plasma de producir y separar oxígeno dentro del entorno marciano. El nuevo sistema podría desempeñar un papel fundamental en el desarrollo de sistemas de soporte vital en Marte, agilizando el proceso de terraformación. Además, aportaría la materia prima y los productos químicos básicos que se requieren para procesar combustibles, materiales de construcción y fertilizantes.

La investigación fue realizada por especialistas de la Universidad de Lisboa, el Instituto Tecnológico de Massachusetts, la Universidad de la Sorbona, la Universidad Tecnológica de Eindhoven y el Instituto Holandés para la Investigación de la Energía Fundamental. Los resultados fueron publicados recientemente en el Journal of Applied Physics, una publicación del Instituto Estadounidense de Física.

Plasma para producir oxígeno

Según una

nota de prensa

, se trata de un enfoque complementario al Experimento de Utilización de Recursos In Situ de Oxígeno en Marte de la NASA o MOXIE, que se basa en el concepto de celdas de electrólisis sólidas. Las mismas han demostrado ser efectivas para descomponer el dióxido de carbono en oxígeno, pero lo hacen en condiciones ambientales particulares. Al parecer, el nuevo sistema ofrece mayores posibilidades para su desarrollo en el propio entorno marciano.

La

terraformación de Marte es un conjunto de procesos que buscan acondicionar al planeta rojo a la vida humana, pensando en futuros viajes tripulados y el establecimiento de colonias humanas, que se concretaría sobre la década de 2030. Para lograrlo, uno de los pasos más trascendentes es conseguir producir recursos básicos directamente en Marte, haciendo posible que los asentamientos humanos sean independientes con respecto a los materiales que se envíen desde la Tierra.

En cuanto a la producción de oxígeno, el primer escollo es la descomposición de las moléculas de dióxido de carbono para extraer oxígeno, ya que se trata de moléculas muy difíciles de dividir. Al mismo tiempo, en el proceso también se crean productos tóxicos, como el monóxido de carbono. Según los investigadores, el nuevo sistema aborda ambos problemas de manera holística: el plasma podría resolverlos al mismo tiempo. 

Se considera al plasma como el cuarto estado natural de la materia. Contiene partículas cargadas libres, como electrones e iones. Los electrones son ligeros y se aceleran fácilmente hasta energías muy altas. Debido a esto, cuando los electrones chocan con una molécula de dióxido de carbono a alta velocidad, pueden descomponerla directamente o transferir energía para hacerla vibrar. Posteriormente, esta energía se puede canalizar, en gran medida, hacia la descomposición del dióxido de carbono y la producción de oxígeno.

Múltiples aplicaciones

El

oxígeno

es clave para crear un entorno respirable, pero también puede servir como punto de partida para producir combustibles y fertilizantes para la futura agricultura marciana. La producción local de combustibles será trascendente para las futuras misiones y los asentamientos humanos en Marte.

De acuerdo a un

artículo

publicado en Universe Today, el sistema también podría ser muy útil para los astronautas. Los mecanismos de creación de oxígeno basados en plasma podrían ser diminutos y tener las dimensiones necesarias como para que un astronauta los transporte y camine por Marte, evitando la necesidad de cargar un tanque de oxígeno potencialmente explosivo. 

Por otro lado, al lograr disociar las moléculas de dióxido de carbono para producir combustibles ecológicos y reciclar productos químicos, la tecnología de plasma también podría convertirse en una herramienta crucial para el desarrollo sostenible en la Tierra. 

Referencia

Plasmas for in situ resource utilization on Mars: Fuels, life support, and agriculture featured

. V. Guerra et al. Journal of Applied Physics (2022). DOI:

https://doi.org/10.1063/5.0098011