Ver el código de «Mars Oxygen ISRU Experiment»

'''MOXIE''' ('''''M'''ars '''OX'''ygen '''I'''n situ resource utilization '''E'''xperiment''; en español: Experimento ISRU de Oxígeno en Marte) es un experimento de exploración tecnológica sobre la [[utilización de recursos in situ]] (ISRU) que producirá [[oxígeno]] a partir de [[dióxido de carbono]] en la [[Atmósfera de Marte|atmósfera marciana]] (CO<sub>2</sub>) en un proceso llamado [[Solid oxide electrolyser cell|electrólisis de óxido sólido]].<ref name="Wall 2014">{{cita noticia |apellidos=Wall |nombre=Mike |url=http://www.space.com/26705-nasa-2020-rover-mars-colony-tech.html |título=Oxygen-Generating Mars Rover to Bring Colonization Closer |obra=Space.com |fecha=1 de agosto de 2014 |fechaacceso=20 de mayo de 2015 |idioma=inglés}}</ref>

MOXIE representara solo el 1% de los instrumentos a bordo en un modelo a escala del planificado rover [[Mars 2020]].<ref name=GFSC>[http://ssed.gsfc.nasa.gov/IPM/Final/PDF/ThursPM.pdf The Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE)] {{Wayback|url=http://ssed.gsfc.nasa.gov/IPM/Final/PDF/ThursPM.pdf |date=20141106213923 }} PDF. Presentation: MARS 2020 Mission and Instruments". 6 de noviembre de 2014.</ref>  El investigador principal del instrumento MOXIE es Michael Hecht del [[Instituto de Tecnología de Massachusetts]] (MIT, por sus siglas en inglés).<ref name="Weinstock 2014">{{cita noticia |apellidos=Weinstock |nombre=Maia |url=http://newsoffice.mit.edu/2014/going-red-planet |título=Going to the Red Planet |obra=MIT News |editorial=Massachusetts Institute of Technology |fecha=32 de julio de 2014 |fechaacceso=20 de mayo de 2015 |idioma=inglés}}</ref><ref name="PhysOrg 2014">{{cita noticia |apellidos=Weinstock |nombre=Maia |url=http://phys.org/news/2014-08-oxygen-creating-instrument-upcoming-mars-mission.html |título=Oxygen-creating instrument selected to fly on the upcoming Mars 2020 mission |obra=Phys Org |fecha=1 de agosto de 2014 |fechaacceso=20 de mayo de 2015 |idioma=inglés}}</ref> El [[Instituto Niels Bohr]] en la [[Universidad de Copenhague]] está colaborando con el MIT para desarrollar este prototipo.<ref>{{cita noticia |apellidos=Brix |nombre=Lise |url=http://sciencenordic.com/scientists-are-trying-brew-oxygen-mars |título=Scientists are trying to brew oxygen on Mars |obra=Science Nordic |fecha=26 de abril de 2015 |fechaacceso=20 de mayo de 2015 |idioma=inglés}}</ref>
[[Archivo:MOXIE O2 generator.jpg|thumb|600px|MOXIE podría generar O<sub>2</sub> de CO<sub>2</sub> en la atmósfera marciana en un proceso llamado [[Solid oxide electrolyser cell|electrólisis de óxidos sólidos]]. Volará a Marte a bordo del rover [[Mars 2020]]]]
 
==Objetivo==
El principal objetivo de este experimento es producir oxígeno en Marte, donde el dióxido de carbono presente en la atmósfera es del 96%.<ref>[http://mars.jpl.nasa.gov/mars2020/news/whatsnew/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=1683 Going to the Red Planet]</ref> Los científicos grabaran la eficiencia de la tasa de producción de O<sub>2</sub>, y el [[monóxido de carbono]] y oxígeno resultante se ventilarán después de finalizadas las mediciones.

Para lograr este objetivo, el instrumento MOXIE tiene una meta de producir 22g de oxígeno (O<sub>2</sub>) por hora con >99,6% de pureza durante 50 [[Medida del tiempo en Marte|soles]] (días marcianos).<ref name=GFSC/><ref name="Dreier July2014">{{cita noticia |apellidos=Dreier |nombre= Casey |título=NASA Selects 7 Science Instruments for its Next Mars Rover |url=http://www.planetary.org/blogs/casey-dreier/2014/0731-nasa-selects-7-instruments-for-mars-2020.html |obra=The Planetary Society |fecha=31 de julio de 2014 |fechaacceso=20 de mayo de 2015 |idioma=inglés}}</ref> Es crucial que sea de alta pureza, ya que los futuros astronautas tendrán que respirarlo.<ref>{{cita noticia |url=http://thespacereporter.com/2015/03/mit-developing-device-to-produce-breathable-oxygen-on-mars/ |título=MIT Developing Device to Produce Breathable Oxygen on Mars |obra=The Space Reporter |fecha=3 de marzo de 2015 |fechaacceso=20 de mayo de 2015 |idioma=inglés |urlarchivo=https://web.archive.org/web/20150518085517/http://thespacereporter.com/2015/03/mit-developing-device-to-produce-breathable-oxygen-on-mars/ |fechaarchivo=18 de mayo de 2015 }}</ref> 

Funcionarios de la NASA dijeron que si MOXIE trabaja de manera eficiente, ellos aterrizarán en Marte con un generador 100 veces más grande, basado en el MOXIE, junto con un [[generador termoeléctrico de radioisótopos]]. En el transcurso de algunos años el generador abastecería el sistema, lo que produciría hasta dos kilogramos de oxígeno por hora,<ref>{{cita noticia |url=http://sputniknews.com/science/20150305/1019094544.html |título=Mars Colonization Edges Closer Thanks to MIT's Oxygen Factory |obra=Sputnik International |fecha=5 de marzo de 2015 |fechaacceso=20 de mayo de 2015 |idioma=inglés}}</ref> y llenar un depósito de oxígeno que podría ser utilizado cuando los astronautas lleguen en algún momento de la década del 2030.<ref name=GFSC/><ref name="Maxey 2014">{{cita noticia |apellidos=Maxey |nombre=Kyle |url=http://www.engineering.com/3DPrinting/3DPrintingArticles/ArticleID/8200/Can-Oxygen-Be-Produced-on-Mars-MOXIE-Will-Find-Out.aspx |título=Can Oxygen Be Produced on Mars? MOXIE Will Find Out |obra=Engineering.com |fecha=5 de agosto de 2014 |fechaacceso=20 de mayo de 2015 |idioma=inglés}}</ref> El oxígeno almacenado podría ser utilizado para soporte de vida, y también puede ser utilizado como oxidante propulsor de cohete para alimentar su viaje de regreso a la Tierra.<ref name="Register 2014">{{cita noticia |apellidos=Thomson |nombre=Iain | url=http://www.theregister.co.uk/2014/07/31/nasa_mars_rover_2020/ |título=Mars rover 2020: Oxygen generation and 6 more amazing experiments |obra=The Register |fecha=31 de julio de 2014 |fechaacceso=20 de mayo de 2015 |idioma=inglés}}</ref><ref>[http://mobile.nasa.gov/content/living-off-the-land-in-the-final-frontier/ Living off the Land in the Final Frontier] {{Wayback|url=http://mobile.nasa.gov/content/living-off-the-land-in-the-final-frontier/ |date=20141106213219 }}.  NASA, 31 de octubre de 2014.</ref> El monóxido de carbono (CO), un subproducto de la reacción, también puede ser recogido y usado directamente como propelente<ref>G. Landis and D. Linne, "A Mars Rocket Vehicle With In-situ Propellant Production", ''AIAA Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 38,'' No. 5, Sept.-Oct. 2001, pp. 730-735</ref> o convertido a [[metano]] (CH<sub>4</sub>) para su uso como propelente.<ref name="Wall 2014"/><ref>{{Cita web |url=https://www.sbir.gov/sbirsearch/detail/249271 |título=Ceramic Oxygen Generator for Carbon Dioxide Electrolysis Systems |fechaacceso=20 de mayo de 2015 |fechaarchivo=6 de noviembre de 2014 |urlarchivo=https://web.archive.org/web/20141106210500/https://www.sbir.gov/sbirsearch/detail/249271 |deadurl=yes }}</ref>

==Antecedentes==
El experimento MOXIE da continuidad a un experimento anterior, el Mars ISPP Precursor ("MIP"), que fue diseñado y construido para volar en la misión [[Mars Surveyor 2001 Lander]].<ref>D. Kaplan, R. Baird, H. Flynn, J. Rafliff, C. Baraona, P. Jenkins, G. Landis, D. Scheiman, K. Johnson, P. Karlmann, "The 2001 Mars In-Situ-Propellant-Production Precurson (MIP) Flight Demonstration: Project Objectives and Qualification Test Results", AIAA Space 2000 Conference and Exposition, paper AIAA-2000-5145, September 19–21, 2000, Long Beach CA. ([http://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2000-5145 abstracto])</ref> MIP se propuso demostrar en el In-Situ Propulsor Producción ("ISPP") a una escala de laboratorio usando electrólisis de dióxido de carbono para producir oxígeno en Marte. El experimento MIP se inactivo cuando la misión Lander 2001 fue cancelada tras el fracaso del [[Mars Polar Lander]] en 1998

==Principio==
Una celda de electrólisis de óxido sólido funciona en el principio de que, a temperaturas elevadas, ciertos óxidos cerámicos, tales como la [[zirconia estabilizada con itria]] (YSZ) y ceria dopada, se convierten en iones de oxígeno (O<sup>−2</sup>) conductores. Un disco no poroso delgado de YSZ (electrólito sólido) se intercala entre dos electrodos porosos. Para la generación de oxígeno a partir de dióxido de carbono, CO<sub>2</sub> difunde a través del electrodo poroso ([[cátodo]]) y llega a las proximidades de la frontera electrodo-electrolito. A través de una combinación de disociación térmica y electrocatálisis, un átomo de oxígeno se libera de la molécula CO<sub>2</sub> y recoge dos electrones desde el cátodo para convertirse en un anion oxído (O<sup>2-</sup>). En las vías vacantes de iones óxido en la red cristalina del [[electrolito]], el ion óxido es transportado a la interfaz electrolito-ánodo debido a la aplicada [[Corriente continua|CC]] potencial. En esta interfaz el ion oxígeno transfiere su carga al [[ánodo]], se combina con otro átomo de oxígeno para formar oxígeno (O<sub>2</sub>), y se difunde fuera del ánodo. A continuación se muestra la reacción neta:
:: {{fquim||2C|O|2}} <math>\longrightarrow</math> {{fquim|2C|O}} + {{fquim|O|2}}

== Demostración Tecnológica en Marte ==
La producción de oxígeno fue conseguida durante la mañana del 20 de abril de 2021 (o durante el Sol 60 en el Cráter Jezero). MOXIE generó 5.37 gramos de oxígeno en una hora, lo que es equivalente a lo que un astronauta necesitaría para respirar durante unos 10 minutos. La producción de oxígeno está limitada a 12gr/hr debido a restricciones energéticas. Esta cantidad es aproximadamente la que un árbol de gran tamaño produciría en la tierra.
==Véase también==
* [[Atmósfera de Marte]]
* [[Composición de Marte]]
* [[Exploración de Marte]]
* [[Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry|PIXL]]
* [[Proyecto Morpheus]] (O<sub>2</sub>/motor de metano)
* [[Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals|SHERLOC]]

==Referencias==
{{listaref}}

==Enlaces externos==
* [http://mars.jpl.nasa.gov/mars2020 Mars 2020 Rover - Home Page - NASA/JPL]

{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Instrumentos del Mars 2020]]
[[Categoría:Colonización del espacio]]