La NASA vuole produrre carburante per missili dal suolo marziano

di Ryan Whitwam

L'umanità sta costruendo potenti razzi come SpaceX BFR e NASA Space Launch System che possono portare un carico utile lontano dalla Terra. Tuttavia, fare il viaggio di ritorno significa che devi portare molto più carburante con te. Gli sforzi per inviare esseri umani su Marte nei prossimi decenni sarebbero aiutati se potessimo produrre carburante sul pianeta rosso. Potrebbe essere più fattibile di quanto pensassimo. Kurt Leucht, capo del team della NASA, ha spiegato come l'agenzia potrebbe usare il suolo marziano per produrre il carburante necessario agli astronauti per tornare a casa dopo una missione.

Secondo Leucht, è meglio fare tutto il possibile a destinazione a causa delle inevitabili realtà della fisica. Il "rapporto di trasmissione" per Marte è 226: 1, il che significa che ogni chilogrammo di materiale inviato richiede un razzo per bruciare 225 chilogrammi di carburante. Questo è vero per qualsiasi materiale: acqua, cibo, attrezzature scientifiche, persone e persino riserva di carburante per il viaggio di ritorno. Con i payload così costosi, ha senso produrre tutto ciò che puoi su Marte. Questo è noto come utilizzo delle risorse in situ (ISRU).

Se sei determinato a fare carburante su Marte, vorrai trovare una fonte d'acqua. Le molecole d'acqua contengono idrogeno e ossigeno, che puoi dividere per produrre carburante. Non troverai molti grossi pezzi di ghiaccio d'acqua su Marte (i poli sono per lo più ghiaccio di biossido di carbonio), ma il suolo potrebbe avere più che sufficiente. Sotto lo strato polveroso di superficie, molte regioni di Marte hanno significativi depositi d'acqua. Leucht nota che le dune di sabbia di gesso alle latitudini più basse sono circa l'8% di acqua.

La NASA chiama il processo di produzione di combustibile dalla regolite marziana "polvere-a-spinta", e sta lavorando su robot che possono potenzialmente fare tutto il sollevamento pesante prima che gli umani arrivino persino su Marte. Il robot regolatorio Advanced Surface Systems Operations (RASSOR) utilizza due tamburi a tazze contrapposti con più palette di scavo per raccogliere il materiale mentre le ruote spingono il robot lentamente in avanti. La NASA ha progettato RASSOR per funzionare in un ambiente a bassa gravità: i tamburi ruotano nella direzione opposta per annullare la maggior parte della forza di scavo.

La raccolta della regolite è solo l'inizio. La NASA prevede di costruire una raffineria chimica autonoma in grado di elaborare il terreno per estrarre l'acqua e dividerlo con un elettrolizzatore in idrogeno e ossigeno. L'ossigeno è utile per la respirazione umana oltre al carburante per missili. In entrambi i casi, può essere conservato in forma liquida. L'idrogeno liquido è più difficile da immagazzinare, ma la NASA prevede di trasformarlo in metano liquido fino a quando non sarà necessario. L'atmosfera di Marte è principalmente anidride carbonica, che dovrebbe servire come una buona fonte del carbonio necessario.

La NASA ha dimostrato diverse parti di questo sistema sulla Terra usando la regolite marziana simulata. L'agenzia stima che il sistema polvere-spinta dovrebbe produrre sette tonnellate di metano liquido e circa 22 tonnellate di ossigeno liquido in 16 mesi per essere praticabili. Gli scienziati devono ancora identificare le migliori aree di atterraggio e perfezionare i macchinari per sapere se è possibile raggiungere tali obiettivi con la tecnologia attuale, ma ISRU è il luogo in cui si sta muovendo l'esplorazione su Marte della NASA.

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Originariamente pubblicato su www.extremetech.com il 1 novembre 2018.