La NASA está trabajando para crear combustible para cohetes en Marte

Si el objetivo final es establecer una base a largo plazo en Marte, tendremos que utilizar materiales que se encuentran en el espacio.

Enviar personas a Marte implica misiones en el espacio profundo que podrían llevar meses, pero transportar el material allí es caro; el precio del transporte de 1 kg en la Tierra aumenta en un factor de 100 en una misión marciana. Si el objetivo final es establecer una base a largo plazo en Marte, tendremos que utilizar los materiales encontrados en el viaje más grande de la humanidad.

La NASA tiene el objetivo de enviar humanos a Marte para la década de 2030. Desde 2012, la agencia espacial ha dedicado una rama de su investigación a lo que llama uso de recursos in situ (ISRU), con investigadores trabajando para encontrar las mejores formas de producir uno de los recursos más importantes para los viajes espaciales: el combustible para cohetes.

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Los ingredientes son simples: necesitas combustible y un oxidante. Cuando los dos se mezclan, se queman y producen gas que se dispara en una dirección, que dispara el cohete en la otra, todo debido a la tercera ley de Newton.

Paul van Susante, profesor titular de ingeniería en la Michigan Tech University, estudió cómo explotar estos recursos en nuestro planeta vecino. “La exploración espacial, en cualquier objetivo o destino, como asteroides, la luna o Marte, proporciona una ventaja”, dice van Susante. “Esto significa que en lugar de traerlo desde la Tierra, con las cantidades adecuadas de combustible para llegar a la órbita, se puede obtener una vez en el espacio”. Sin embargo, no es tan simple. Todavía necesitas energía; recursos locales en forma de gases, líquidos y sólidos de los que se puede extraer combustible y / o en forma oxidante y máquinas fiables para extraerlo, depurarlo, trasladarlo y almacenarlo.

El metano líquido podría usarse como combustible, producido a partir del dióxido de carbono y el agua que se encuentran en Marte. El agua también podría usarse para extraer oxígeno, que se usaría como oxidante.

En un estudio de la NASA publicado en abril de 2016, van Susante y sus colegas descubrieron cómo obtener agua y usarla en Marte. Como parte de este estudio, encontraron varios recursos candidatos: regolito “variedad de jardín”, minerales hidratados y hielo enterrado en forma de glaciares antiguos.

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Para obtener agua mineral, puede quitar los granos pequeños o romper el material cementado o rocoso y luego retirarlo. Después de retirarlo, deberá transferirlo a una unidad de procesamiento que luego extraerá el agua calentando el material. El agua debe purificarse y electrolizarse y luego usarse en otros procesos para crear metano y almacenarlo. El oxígeno también se puede capturar de la atmósfera en forma de dióxido de carbono, cuya versión está prevista para el próximo rover en Marte.

Debido a que las condiciones en Marte son tan diferentes a las de la Tierra, deberíamos probar cualquier instalación en Marte antes de confiar en ellas. “La falta de oxígeno no debería ser un problema, excepto que no podemos simplemente obtener oxígeno de la atmósfera”, dice Van Susante. “El oxígeno se puede extraer del CO2 o del H2O. La gravedad es menor y, por lo tanto, los procesos de separación basados ​​en la gravedad y la mezcla ocurrirán más lentamente, pero aún así sucederán. Puede requerir más mezcla mecánica o más tiempo de reacción en comparación con el mismo proceso en la Tierra. Por eso es fundamental que la prueba final se lleve a cabo en condiciones reales en Marte. “

Aunque queda mucho por hacer, van Susante cree que la explotación espacial de los recursos es necesaria para que los viajes espaciales a largo plazo se conviertan en una realidad. “Por supuesto, el dinero es importante, pero la energía importa en el espacio”, dice. “Debido a que más masa en la Tierra significa más combustible necesario para los cohetes, y los cohetes tienen un tamaño finito, existe un límite en la cantidad de masa que se puede obtener de la Tierra”.

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