Investigación del MIT podría conducir a depósitos de reabastecimiento en Marte

Si alguna vez se pretende enviar misiones tripuladas a Marte, como planean la NASA y China para las próximas décadas, será necesario satisfacer varios criterios, entre los cuales destacan la propulsión más avanzada, tecnologías que garanticen la salud y la seguridad de los astronautas, y propelente para el viaje de regreso. Según la arquitectura de la misión, una opción consiste en disponer de depósitos de reabastecimiento en Marte que aprovechen la Utilización de Recursos In-Situ (ISRU) para fabricar propelente.

En el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), la doctoranda Lanie McKinney y los investigadores del Grupo de Plasma Aeroespacial trabajan para desarrollar tecnología que convierta la atmósfera marciana en propelente. El sistema empleará plasma frío para transformar el abundante dióxido de carbono de Marte en oxígeno y monóxido de carbono, lo que podría sustentar sistemas de soporte vital y estaciones de propelente en Marte. A través del Taller de Recursos Espaciales del MIT, McKinney ha participado en competencias de la NASA que buscaban soluciones innovadoras para vivir de manera sostenible en el espacio; en su primera competencia, ella y sus compañeros debieron diseñar una misión marciana autosuficiente de 10 años de duración.

También intervino en el Desafío LunaRecycle de la NASA en marzo, donde co-lideró el equipo CERBERUZ del MIT, que recientemente obtuvo el primer premio en la Fase 2 por un sistema que tritura basura mixta hasta convertirla en polvo reutilizable mediante moldeo por inyección para fabricar repuestos y filamento de impresión 3D, por lo que recibieron 775.000 dólares. Bajo la mentoría de Carmen Guerra-Garcia, profesora asociada del MIT, McKinney ha desarrollado un pequeño reactor de plasma conocido como NRP-DBD, que extrae oxígeno del dióxido de carbono; su trabajo actual combina el reactor con una membrana selectiva de oxígeno que lo extrae rápidamente para evitar que se recombine con el CO tras la separación inicial, un desafío porque el proceso de conversión aún no se comprende bien y no está claro cómo responderá la membrana al entorno de plasma reactivo.

"Podemos realizar la etapa de conversión realmente bien", declaró McKinney a MIT News. "Pero lo que ocurre en un plasma es que convertimos y luego obtenemos una mezcla que necesita separarse. No estamos del todo seguros de lo que veremos". Otro proyecto reunió a ingenieros y arquitectos mediante el curso de Arquitectura Espacial del MIT, cuyo objetivo era proteger los hábitats lunares de la radiación usando solo recursos lunares; la solución de su equipo fue producir ladrillos de regolito lunar apilables sin mortero ni aglutinantes. Según McKinney, estos esfuerzos le enseñaron que resolver los problemas de la exploración espacial humana exige colaboración interdisciplinaria.

"Si no construimos gasolineras en Marte, será muy difícil devolver a los humanos a la Tierra", afirmó. "Vamos a necesitar alguna forma de producir el propelente en el lugar. Lo que viene después es construir una presencia permanente para hacer ciencia asombrosa y ser realmente eficaces en la exploración".