Ossigeno e combustibile su Marte, in un colpo solo

I primi uomini su Marte potrebbero sfruttare una tecnologia al plasma per ottenere ossigeno da respirare e propellente per rientrare sulla Terra. L'idea arriva da Vasco Guerra, fisico dell'Università di Lisbona: la tenue atmosfera marziana è composta per il 96% di anidride carbonica, e le molecole di CO2 possono essere scisse ricavando ossigeno e monossido di carbonio, più volte proposto come miscela propellente per i razzi.

In un articolo pubblicato su Plasma Sources Science and Technology, Guerra ha calcolato che portando allo stato di plasma la CO2 marziana (cioè investendola con una carica elettrica fino a separare gli elettroni dai nuclei) si potrebbe estrarre ossigeno dall'anidride carbonica più facilmente di quanto non si possa fare sulla Terra.

La bassa pressione atmosferica marziana permetterebbe infatti di generare il plasma senza le pompe a vuoto e i compressori che servono sulla Terra, e un altro "facilititatore" è la temperatura: a circa -60 °C è più semplice rompere il legame molecolare che unisce il carbonio all'ossigeno, evitando che la CO2 si riformi.

Un paio di calcoli. Con una tecnologia al plasma a bassa pressione basterebbero quattro ore di carica elettrica tra i 150 e i 200 Watt ogni 25 ore terrestri (pochi minuti più di un giorno marziano) per produrre tra gli 8 e i 16 kg di ossigeno, abbastanza da supportare un piccolo insediamento. Sulla ISS si consumano dai 2 ai 5 kg di ossigeno al giorno, a seconda del numero di componenti dell'equipaggio e delle attività svolte.

Si tratta di calcoli ancora teorici, ma il fatto che la tecnologia non richieda (su Marte) tecnologie termiche né carichi di pressione la renderebbe, per Guerra, meno ingombrante e più efficiente del MOXIE, il sistema allo studio della Nasa per separare, sul Pianeta Rosso, il carbonio dall'ossigeno mediante elettrolisi. Questo sistema ha bisogno di temperature fino a 800 °C e richiede l'uso di compressori.

Dal canto loro, gli scienziati del MOXIE fanno notare che al momento Guerra non ha specificato come verrebbe raccolta la CO2, né come l'ossigeno sarebbe poi separato dagli altri gas atmosferici marziani.