✨︎ Resumen (TL;DR):
- El MIT desarrolla un reactor de plasma frío que convierte el CO₂ de la atmósfera marciana en una mezcla con oxígeno y monóxido de carbono.
- Marte tiene cerca de 96% de dióxido de carbono en su atmósfera; como referencia, MOXIE produjo 122 gramos de oxígeno y alcanzó una tasa máxima de 12 gramos por hora, con una pureza mínima de 98%.
- La membrana selectiva debe separar el oxígeno dentro de un plasma reactivo; el sistema sigue en laboratorio y aún no reporta una tasa de producción a escala de misión ni un consumo energético.
El MIT desarrolla un reactor de plasma frío que convierte el dióxido de carbono abundante en Marte en oxígeno y monóxido de carbono. La doctoranda Lanie McKinney combina el reactor con una membrana selectiva para extraer el oxígeno antes de que vuelva a reaccionar. La propuesta busca reducir el propulsante que futuras misiones tripuladas tendrían que enviar desde la Tierra, pero el sistema permanece en fase de laboratorio y todavía no demuestra operación continua ni escala de misión.
Del CO₂ marciano a un recurso local
ISRU es una estrategia de exploración espacial que procesa materiales disponibles en el destino para reducir los consumibles enviados desde la Tierra. Marte ofrece una materia prima especialmente abundante: cerca de 96% de su atmósfera es dióxido de carbono.
El reactor de McKinney usa un plasma no térmico generado por pulsos eléctricos muy breves. El plasma no térmico es un estado en el que los electrones activan reacciones capaces de romper los enlaces del CO₂ a temperaturas más bajas que las de los procesos térmicos convencionales.
El resultado inicial no es una corriente de oxígeno respirable. El sistema produce una mezcla de productos que todavía debe separarse y analizarse.
El equipo presentó resultados experimentales preliminares en la conferencia de Electrónica Gaseosa de la Sociedad Estadounidense de Física. Las pruebas abarcaron distintas presiones y condiciones eléctricas, incluidas algunas cercanas a la presión ambiental de Marte.
El objetivo es entender cómo mejorar la conversión y la eficiencia energética antes de diseñar un sistema que pueda acercarse a una operación espacial prolongada.
MOXIE ya fabricó oxígeno en Marte
El antecedente que ya funcionó en Marte es MOXIE, el instrumento que viajó dentro del rover Perseverance. NASA informa que produjo 122 gramos de oxígeno durante su misión y alcanzó una tasa máxima de 12 gramos por hora, con una pureza de al menos 98%.
El reactor del MIT explora una ruta basada en plasma, distinta de la que MOXIE probó en el rover. Ambos trabajos persiguen el mismo objetivo: fabricar oxígeno localmente para respirar y usarlo como oxidante de un cohete.
La separación es el cuello de botella
Convertir el dióxido de carbono resuelve solo la primera parte del problema. El reactor genera una mezcla en la que el oxígeno puede volver a combinarse con otros productos. Por eso, el trabajo actual integra una membrana selectiva capaz de retirarlo con rapidez.
McKinney reconoce que todavía no está claro cómo se comportará la membrana dentro de un entorno de plasma reactivo. La compatibilidad entre ambos componentes determinará si el proceso puede mantener una corriente de oxígeno con la pureza necesaria para un hábitat o un sistema de propulsión.
Incluso si la membrana funciona, una instalación real tendría que:
- Capturar y comprimir la atmósfera marciana.
- Controlar la temperatura.
- Verificar la pureza del oxígeno.
- Almacenar el gas.
- Operar durante largos periodos con poca posibilidad de mantenimiento.
El trabajo descrito todavía no reporta una tasa de producción a escala de misión ni un consumo energético que permita evaluar ese diseño. Por eso, el material disponible no permite tratarlo como una estación de combustible lista para operar.
Del laboratorio a una estación marciana
El trabajo presentado por el equipo sigue en investigación y desarrollo. Aún falta comprender mejor la relación entre presión, temperatura y campo eléctrico, además de integrar la conversión con la separación de productos para acercarse a la preparación de vuelo.
En una arquitectura de misión, el calendario sería determinante. Un sistema destinado a fabricar oxígeno y propulsante tendría que llegar antes que la tripulación, encenderse, demostrar que puede trabajar de forma continua y acumular reservas para el despegue de regreso.
Si las pruebas comenzaran cuando los astronautas ya estuvieran en la superficie, la tecnología no resolvería el riesgo que intenta reducir.
Por ahora, el reactor del MIT aborda una etapa concreta: convertir el CO₂ marciano en una corriente de oxígeno que pueda separarse y almacenarse. Los resultados actuales no permiten asumir que Marte ya pueda sostener una estación de combustible. Esa posibilidad depende de probar en conjunto el comportamiento de la membrana, el consumo energético y la operación continua.
