O helicóptero Ingenuity, da Nasa, atraiu muita atenção do mundo, mas um novo experimento incrível, no qual o rover Perseverance produziu uma pequena quantidade de oxigênio, é igualmente digno de celebração.
Em 20 de abril, o dispositivo MOXIE, na Perseverance, produziu cerca de 5 gramas de oxigênio. É um pequeno passo para a Nasa e seu rover, mas um salto potencialmente enorme para a humanidade e nossas aspirações em Marte. Esta pequena quantidade de oxigênio — extraída da atmosfera marciana rica em dióxido de carbono — é apenas o suficiente para sustentar um astronauta por cerca de cinco minutos, mas é o princípio do experimento que importa. Esta demonstração de tecnologia mostra que é possível produzir oxigênio em Marte, um requisito necessário para trabalhar de forma sustentável no Planeta Vermelho.
Portanto, embora o Ingenuity seja o primeiro dispositivo construído por humanos a realizar um voo motorizado em um mundo alienígena, o MOXIE, ou Experimento de Utilização de Recursos de Oxigênio In-Situ de Marte, é o primeiro dispositivo construído por humanos a gerar oxigênio em outro mundo. Ambos os experimentos são importantes, pois os dois testes estão trazendo Marte mais perto de nosso alcance.
De fato, o sucesso desse teste significa que pode ser possível produzir oxigênio respirável diretamente em Marte e, tão importante quanto, também significa que os astronautas podem ser capazes de produzir propelente de foguete para a viagem de volta para casa.
Claro, poderíamos organizar missões de carga, nas quais tanques gigantes de oxigênio são transportados para Marte com antecedência, mas os custos associados e o tempo para conseguir isso seriam enormes. Uma tripulação de quatro pessoas exigiria cerca de uma tonelada métrica de oxigênio para mantê-los em Marte por um ano inteiro, mas a história é muito diferente quando se considera a quantidade de oxigênio necessária para alimentar foguetes para o lançamento.
“Algum dia esperamos enviar pessoas a Marte, mas eles terão que levar uma quantidade enorme de coisas com eles”, Michael Hecht, o principal investigador do projeto MOXIE, explicou por e-mail. “A coisa mais importante será um enorme tanque de oxigênio, com cerca de 25 toneladas.”
Parte desse oxigênio será para os astronautas respirarem, mas a “maior parte” será usada no foguete “para tirar a tripulação do planeta e reiniciá-los em sua jornada de volta para casa”, disse Hecht.
Daí a importância do experimento MOXIE. Se formos capazes de fazer esse oxigênio em Marte, isso “economizaria muito dinheiro, tempo e complexidade”, disse Hecht, mas é uma “nova tecnologia desafiadora que só podemos testar adequadamente se realmente fizermos isso em Marte, ”E é para isso que serve o MOXIE, embora seja um modelo em escala muito pequena.”
Estrutura do MOXIE. Gif: Nasa/JPL
As palavras “Marte” e “oxigênio” não costumam aparecer juntas, pois a atmosfera marciana consiste em 96% de dióxido de carbono. O MOXIE funciona separando o oxigênio do dióxido de carbono, deixando o monóxido de carbono como produto residual.
“O MOXIE usa energia elétrica para pegar as moléculas de dióxido de carbono, CO2, e separá-las em dois outros tipos de moléculas, monóxido de carbono (CO) e oxigênio (O2)”, explicou Hecht. “Ele usa uma tecnologia chamada eletrólise que é muito semelhante a uma célula de combustível, exceto que uma célula de combustível vai na outra direção — ela começa com combustível e oxigênio e os combina para obter energia elétrica”.
Para realizar o experimento, o MOXIE teve que funcionar como um forno, atingindo temperaturas de até 800 graus Celsius. A máquina do tamanho de uma torradeira foi projetada para tolerar esse calor, com componentes de liga de níquel impressos em 3D para aquecer e resfriar os gases que fluem pelo dispositivo, junto com um aerogel para reter o calor dentro. O revestimento folheado a ouro do MOXIE protegeu o rover Perseverance do calor durante o teste inaugural. O dispositivo leva cerca de duas horas para aquecer, mas quando estiver funcionando, o MOXIE deve ser capaz de gerar até 10 gramas de oxigênio por hora.
Ainda era uma questão em aberto se o dispositivo funcionaria corretamente em Marte até que o teste fosse realmente realizado. Um resultado ruim teria aparecido como uma “degradação significativa do desempenho em comparação a como funcionou no laboratório há dois anos, antes de prendê-lo no rover para iniciar a sequência de eventos que nos trouxe aqui hoje”, disse Hecht. Mas a primeira execução foi “absolutamente perfeita”, disse ele — um resultado promissor que sugere que “podemos desenvolver e testar uma versão muito maior na Terra e esperar que funcione tão bem em Marte”.
Quando questionado sobre o que mais o surpreendeu no primeiro teste, Hecht disse que foi o desempenho idêntico em comparação com os testes feitos na Terra.
“Em casa, se eu simplesmente colocasse algo em um armário por dois anos e o retirasse, ficaria surpreso se funcionasse perfeitamente”, disse ele. “Para MOXIE, nós o submetemos a todos os tipos de tortura, passando por ciclos de aquecimento, explodindo-o na Terra, deixando-o no vácuo do espaço, mergulhando em uma atmosfera, explodindo todos os tipos de dispositivos de implantação ao seu redor, e finalmente executando-o em condições adversas em outro planeta — e ele aguentou tudo isso!”
O teste inicial do MOXIE foi feito principalmente para garantir que o dispositivo sobrevivesse à viagem a Marte. A equipe está planejando extrair oxigênio em pelo menos mais nove ocasiões, o que farão no decorrer do próximo ano marciano, que é quase dois anos na Terra. Os testes serão feitos em fases — a primeira para avaliar a funcionalidade do MOXIE, seguida por experimentos feitos em condições atmosféricas variáveis (por exemplo, dia versus noite), e a fase final para explorar diferentes modos de operação, como executar os experimentos em múltiplas temperaturas.
O rover Perseverance pousou na cratera Jezero em 18 de fevereiro, ou seja, há apenas 62 dias. Os primeiros retornos têm sido encorajadores, com o Ingenuity e agora o MOXIE sendo bem-sucedidos em suas respectivas missões, e com mais testes pela frente. A missão Mars 2020 já é um sucesso inegável, independentemente do que aconteça a seguir.