La NASA quiere hacer combustible para cohetes a partir del suelo marciano

por Ryan Whitwam

La humanidad está construyendo poderosos cohetes como el SpaceX BFR y el Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA que pueden llevar una carga útil lejos de la Tierra. Sin embargo, hacer el viaje de regreso significa que tienes que cargar mucho más combustible contigo. Los esfuerzos para enviar humanos a Marte en las próximas décadas serían de gran ayuda si pudiéramos producir combustible en el planeta rojo. Eso puede ser más factible de lo que pensábamos. El líder del equipo de la NASA, Kurt Leucht, explicó cómo la agencia podría utilizar el suelo marciano para hacer que los astronautas de combustible necesiten llegar a casa después de una misión.

Según Leucht, es mejor hacer lo que pueda en el destino debido a las realidades inevitables de la física. La "relación de transmisión" para Marte es 226: 1, lo que significa que cada kilogramo de material que envía requiere un cohete para quemar 225 kilogramos de combustible. Eso es cierto para cualquier material: agua, comida, equipo científico, personas e incluso reserva de combustible para el viaje de regreso. Dado que las cargas útiles son tan caras, tiene sentido producir todo lo que pueda en Marte. Esto se conoce como utilización de recursos in situ (ISRU).

Si está decidido a producir combustible en Marte, querrá encontrar una fuente de agua. Las moléculas de agua contienen hidrógeno y oxígeno, que puede dividirse para producir combustible. No encontrarás muchos trozos grandes de hielo de agua en Marte (los polos son principalmente hielo de dióxido de carbono), pero el suelo podría tener más que suficiente. Debajo de la capa de superficie polvorienta, muchas regiones de Marte tienen depósitos significativos de agua. Leucht señala que las dunas de arena de yeso en las latitudes más bajas son aproximadamente 8 por ciento de agua.

La NASA llama al proceso de hacer combustible del regolito marciano "polvo a empuje", y está trabajando en robots que potencialmente pueden hacer todo el trabajo pesado antes de que los humanos incluso aterricen en Marte. El robot de operaciones Regolith Advanced Surface Systems (RASSOR) utiliza dos tambores de cuchara opuestos con múltiples cucharas de excavación para recoger el material a medida que las ruedas conducen el robot lentamente hacia adelante. La NASA diseñó RASSOR para operar en un entorno de baja gravedad: los tambores giran en dirección opuesta para cancelar la mayor parte de la fuerza de excavación.

Recolectar el regolito es solo el comienzo. La NASA planea construir una refinería química autónoma que pueda procesar el suelo para extraer agua y dividirla con un electrolizador en hidrógeno y oxígeno. El oxígeno es útil para la respiración humana además del combustible para cohetes. En cualquier caso, se puede almacenar en forma líquida. El hidrógeno líquido es más difícil de almacenar, pero la NASA planea convertirlo en metano líquido hasta que sea necesario. La atmósfera de Marte es principalmente dióxido de carbono, que debería servir como una buena fuente del carbono necesario.

La NASA ha demostrado varias partes de este sistema en la Tierra utilizando el regolito marciano simulado. La agencia estima que el sistema de polvo a empuje necesitaría producir siete toneladas métricas de metano líquido y alrededor de 22 toneladas métricas de oxígeno líquido en 16 meses para ser viable. Los científicos aún necesitan identificar las mejores áreas de aterrizaje y refinar la maquinaria para saber si es posible alcanzar esos objetivos con la tecnología actual, pero ISRU es donde se está moviendo la exploración de Marte de la NASA.

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Publicado originalmente en www.extremetech.com el 1 de noviembre de 2018.