I futuri esploratori di Marte potrebbero estrarre ossigeno da paesaggi come questo

Gli esperimenti biochimici di Viking sono stati tra i risultati scientifici più dibattuti di tutti i tempi. Il lander raccolse notoriamente campioni dal Pianeta Rosso nel 1976, in un esperimento chiamato “Label Release”. Gli scienziati hanno osservato con il fiato sospeso mentre l'ossigeno veniva rilasciato dal campione dopo che era stato sottoposto a un impasto liquido. Sono stati poi lasciati a grattarsi la testa mentre la produzione di ossigeno continuava dopo che il campione era stato sterilizzato a 160 gradi C. Gli scienziati ora concordano davvero sul fatto che la produzione di ossigeno notata da Viking era un processo abiotico. Ma ciò porta anche a una potenziale opportunità poiché alcuni scienziati pensano che possiamo creare fattorie di ossigeno con un sistema simile a quello utilizzato sulla stessa Viking.

Le specie reattive dell'ossigeno trovate nel suolo marziano molto probabilmente hanno reagito con l'acqua liquida, facendo sì che quelle specie reattive rilasciassero il loro ossigeno e si trasformassero in un materiale più banale e meno pericoloso. L’esposizione continua alle specie reattive dell’ossigeno comporta tutta una serie di effetti collaterali dannosi, come ustioni e potenzialmente cancro. E proprio questo tipo di specie si trovano su tutta la superficie sia della Luna che di Marte.

Pertanto, qualsiasi tecnica per eliminare questi materiali potenzialmente pericolosi è benvenuta. Nel nostro corpo, gli antiossidanti svolgono il ruolo di combattenti degli agenti reattivi. Mentre Marte e la Luna non hanno un simile meccanismo di difesa, gli esseri umani potrebbero costruirne uno. Potrebbe anche essere in grado di agire come una sorta di “fattoria dell’ossigeno”, consentendo all’ossigeno rilasciato da queste reazioni abiotiche di essere trasferito all’aria respirabile.

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Innanzitutto, gli esploratori dovrebbero vedere dove si trovano quelle specie reattive. Il modo migliore per farlo sarebbe tramite un rilevatore, e il prof. Christos Georgiou dell'Università di Patrasso pensa di avere un metodo eccellente per trovarli, utilizzando una versione leggermente modificata dell'esperimento originale di Viking.

L’utilizzo di un canale microfluidico per introdurre una piccola quantità di liquido nei campioni raccolti dagli esploratori stessi rilascerebbe ossigeno in presenza di specie reattive dell’ossigeno. Quel rilascio di ossigeno potrebbe agire almeno come controllo binario della presenza o meno di quelle specie.

Un simile controllo binario sarebbe utile non solo per stabilire se ci siano o meno sostanze chimiche potenzialmente dannose nell’area, ma aiuterebbe anche a limitare la portata della ricerca di forme di vita precedenti su questi mondi. Le specie reattive dell’ossigeno distruggerebbero qualsiasi materia biologica con cui entrano in contatto, quindi le possibilità di trovare un fossile o un altro biomarcatore distintivo attorno a grandi quantità di specie reattive sarebbero trascurabili.

Comprendere questi vincoli aiuterebbe a definire dove sarebbe meglio cercare. Indicherebbe inoltre agli astronauti una potenziale fonte vitale di una risorsa vitale per l’esplorazione spaziale: l’ossigeno. Se ampliato, lo stesso esperimento che potrebbe essere utilizzato per rilevare la presenza di specie reattive dell’ossigeno potrebbe essere utilizzato per raccogliere l’ossigeno da quelle specie stesse. Secondo i calcoli del ricercatore, un campo di tre acri potrebbe produrre abbastanza per fornire continuamente ossigeno a un astronauta.

Tale fornitura potrebbe essere continua perché su questi mondi non protetti vengono costantemente create specie reattive dal bombardamento UV del sole. Se lo strumento per l’agricoltura dell’ossigeno sblocca tutto l’ossigeno dalle specie reattive in un’area specifica, lasciandolo semplicemente esposto alla luce solare diretta lo farebbe nuovamente ossidare, consentendo allo stesso strumento di ripetere ancora una volta il processo.

Le specie reattive, però, non sono presenti solo su pianeti e lune: potrebbero essere causate dalla radiazione cosmica sul metallo o su altri materiali utilizzati sui veicoli spaziali stessi. Inoltre, sulla Terra sono presenti anche specie reattive, anche se in quantità minori. Anche in piccole quantità, però, hanno il potenziale di arrecare danni irreparabili ai sistemi biologici viventi, che respirano (o non respirano). In entrambi i casi, un rilevatore di specie reattive dell’ossigeno potrebbe salvare vite umane sia su altri pianeti, nello spazio, sia sulla nostra palla blu.