Actualidad

Conociendo el proyecto MOXIE: Entrevista a Maya Nasr

Les presentamos el proyecto MOXIE, el árbol mecánico que además de poder producir oxígeno, producirá el combustible con el que luego los astronautas podrán regresar a casa.
Maya Nasr

Escrito por:

Alessandra Meza y Arturo Bravo

14/05/2021

El día 14 de marzo se realizó una entrevista a Maya Nasr, estudiante de doctorado de ingeniería espacial en el MIT y miembro del proyecto MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, en español, Experimento de utilización in situ de los recursos de oxígeno de Marte) que forma parte de los 7 instrumentos del rover Perseverance de la NASA. Curiosamente, Maya ya conoce a nuestra comunidad universitaria, al haber sido parte de las coaches del programa MIT Global Startup Labs en Perú durante el 2018 que se llevó a cabo en UTEC.

La entrevista aborda la experiencia de Maya en el proyecto MOXIE y su importancia de investigación que tiene como principal objetivo producir oxígeno de la atmósfera marciana. A partir de esta entrevista, los invitamos a leer más detalles de los instrumentos utilizados en el proyecto Perseverance y el artículo de “Sobre la Terraformación y lo que significa”.

Alessandra : Así que, empecemos. Maya, ¿puedes presentarte?

Sí, por supuesto. Actualmente soy estudiante de doctorado nacida en Líbano, haciendo ingeniería aeroespacial en el MIT y anteriormente he hecho mi licenciatura y maestría en ingeniería aeroespacial allí también. Me encuentro trabajando en MOXIE para el Mars Rover 2020.

Alessandra : Esta es una pregunta que siempre hacemos a las personas que entrevistamos. ¿Cuál es tu helado favorito?

Una elección difícil (todos se ríen). Prefiero el chocolate. Siempre es una gran idea.

Entrevista a Maya Nasr
Arturo: ¿Puedes hablarnos un poco sobre el proyecto? ¿Cuándo empezó? ¿Cómo empezó?

Comenzó originalmente por un anuncio de la NASA, una oportunidad con respecto a la tecnología para estar a bordo del vehículo explorador Mars 2020. Se presentaron múltiples propuestas de todo el mundo, y fue una presentación realmente competitiva de propuestas. Nuestra PI propuso la idea de MOXIE, que utiliza la electrólisis de óxido sólido para hacer este experimento ISRU [In-Situ Resource Utilization]. Después de muchas críticas por parte de la NASA, fue aceptado y elegido para ser uno de los siete instrumentos a bordo del rover Mars 2020. Yo, personalmente, me uní al equipo en 2016.

Así que la idea detrás de esto es: si quieres enviar gente a Marte, vas a ayudarles a respirar, así que necesitas oxígeno para eso. Pero al mismo tiempo, siempre hay que considerar una manera de llevarlos de vuelta a la Tierra. Por lo tanto, con el fin de hacer eso, es necesario tener cohetes o propulsores. En primer lugar, es llevarlos a la superficie de Marte a través de un Vehículo de Ascenso a Marte, que los lleva a la órbita, y se necesita que la otra nave espacial los lleve de vuelta a la Tierra. Así que, para hacer eso, vas a necesitar oxígeno como oxidante para el propulsor de un cohete, y esto es extremadamente pesado. Si quieres llevarlo todo el camino contigo de la Tierra a Marte, costaría miles de millones de dólares. Si quieres enviar una tripulación a Marte y necesitas sacarlos de la superficie de vuelta a la Tierra, una de las cosas que tiene más sentido es básicamente "vivir de la tierra" y usar la utilización de recursos in-situ, es decir, usando recursos en Marte para crear estos propulsores en lugar de llevarlos con ustedes todo el camino desde la Tierra.

La idea detrás de MOXIE es: tenemos la atmósfera en Marte, que es más del 95% de dióxido de carbono, ¿qué tal si tratamos de utilizar este CO2 para nuestro bien con el fin de producir algo que desea? Estamos tratando, por MOXIE, de usar Electrólisis de Óxido Sólido para obtener el CO2 en la atmósfera y hacer oxígeno de ella. En este momento, es una demostración tecnológica, así que todo el oxígeno se produce a un nivel bajo, y básicamente no se almacena en ninguna parte. Se remonta a la atmósfera. Pero antes de enviar cualquier tecnología para el apoyo humano, es necesario probarlo y demostrar que funciona en Marte en este momento. Esto es lo que MOXIE está haciendo. Y cuando se envían seres humanos a Marte, una versión ampliada de MOXIE se va a enviar donde permite el almacenamiento del oxígeno producido y tal para su uso.

Alessandra : ¡Eso es genial!
Arturo: Sí, antes de esta entrevista, estaba leyendo un poco sobre MOXIE. Realmente creo que es una idea impresionante para producir el oxígeno que van a respirar allí, y también para usarlo como combustible.

Sí, y, por supuesto, hay otras tecnologías ISRU. Se puede cavar bajo la superficie de Marte y tomar el hielo y hacer agua. Y el agua podría ser útil para que la gente beba, pero al mismo tiempo, se podría hacer metano. Fuera de eso, combina metano y oxígeno, lo que crea propulsores para cohetes. Hay múltiples tecnologías, pero son un poco más complicadas porque necesitas profundizar o más cosas. Mientras que el CO2 está literalmente ahí, estás rodeado de él. Lo puedes absorber, asimilar y hacer el proceso. Es mucho más fácil.

Alessandra : ¿Cómo te involucraste en el proyecto?

Empecé a trabajar en él [MOXIE] en 2016, cuando estaba en mis años de pregrado en el MIT. En el MIT hay oportunidades para que los estudiantes hagan investigación y en parte en ese momento yo estaba haciendo mi propia investigación sobre MOXIE para ampliarlo para una misión de estudio de Marte. Con el fin de obtener las muestras que recogemos de Marte y llevarlos a la Tierra, necesitamos un Vehículo de Ascenso a Marte para tomar las muestras de la superficie de Marte y luego llegar a la Tierra, así que necesitamos propulsor para ello, y yo estaba trabajando en la ampliación de MOXIE para eso. Entonces empecé a involucrarme, después de 2016 con el modelado de MOXIE. Modelando como lo hacemos, simulaciones de modelos para eso. Al mismo tiempo, haciendo muchas pruebas de hardware para propósitos de calibración, caracterización de diferentes partes y sensores.

Actualmente estoy dirigiendo la parte descendente de las operaciones de la superficie de Marte lo que significa que ahora que estamos en Marte, hacemos lo que llamamos operaciones de la superficie de Marte. Hay personas que son responsables en cada equipo de conectar cosas, enviar comandos al rover de Marte 2020 o sus instrumentos específicos para hacer ciertas cosas, y tienes gente en el lado de abajo, lo que significa que recibimos los datos de Marte, y básicamente lo analizamos e informamos. Estoy liderando la parte del enlace descendente de MOXIE, así que es muy emocionante tener las primeras manos en los primeros datos que obtuviste de Marte. Definitivamente ha sido una de las mejores partes de la investigación en este momento.

Pero por eso mi planificación no fue buena [todo el mundo se ríe]. La mayoría de las partes del enlace descendente que trabajamos en el tiempo de Marte, lo que significa que somos bastante nocturnos en estos turnos. Básicamente, cuando obtenemos datos, la mayoría de las veces queremos operar durante el día en Marte, que no siempre termina siendo el día en la Tierra. Así que terminamos trabajando muchas veces en turnos de noche, porque tienes cámaras y otras cosas que necesitas para poder operar durante el día y muchas veces cuando estás en Marte, en lugar de un día en la Tierra. Cambia muchos horarios para que mucha gente involucrada en operaciones tenga turnos nocturnos y cosas así.

Alessandra : Oh, ¿y cómo manejas tu ciclo de sueño? Debe ser duro.

Esto es muy interesante. Al principio teníamos este tipo de horario donde necesitas mover tu horario 40 minutos por día para básicamente empezar a despertar, digamos por ejemplo a las 2 pm e ir a la cama más tarde y luego al día siguiente haces lo contrario, para cambiar para coordinar un ciclo. Yo era muy ambiciosa para empezar a hacer eso al principio, pero entonces no podía realmente. Terminaba cada vez que tenía un turno de noche, solo intentaba sobrevivir durante el día. Toda la planificación que intenté hacer al principio, no funcionó en ese sentido. Pero algunas personas están teniendo turnos aún más largos, lo que para estas personas es un poco más molesto.

También todavía tengo reuniones y clases durante el día como estudiante, así que necesito estar despierta durante el día, y si tienes un turno de noche, también necesitas estar trabajando durante la noche, y ese es el caso para todas las operaciones. He tenido suerte porque mi trabajo es sobre todo en los turnos de enlace descendente así que cada vez que obtenemos datos, tengo personal. Es un poco menos que los horarios de otras personas porque sólo tengo que estar disponible cuando los datos están llegando. Es un poco mejor en ese sentido. Pero es definitivamente más difícil de manejar cuando se trata de clases y la investigación de doctorado real que estamos haciendo.

Arturo: ¿Cuál es la inspiración detrás del proyecto?

La idea detrás de MOXIE es prepararse para la futura exploración humana de Marte. No podrás enviar gente a Marte si no tienes tales tecnologías porque -doy este ejemplo normalmente- si vas de mochilero y si tienes que llevar todo contigo antes de irte, estás limitado por el tiempo que puedas quedarte, usted está limitado por lo lejos que puede ir, mientras que si usted puede ir a pescar en su camino, la caza de ti mismo y conseguir cosas en su camino, puede durar mucho más tiempo y se puede ir por mucho más. Y ese es un concepto similar de hacer estas cosas en Marte. Porque [si este fuera el caso] todo el mundo simplemente enviaría cosas a Marte. No podemos estar constantemente enviando cosas desde la Tierra. Necesitamos tener alguna forma sostenida de vida allí. Así que necesitamos estas tecnologías para que la gente pueda empezar a hacer todo en Marte a partir de los recursos de Marte, para poder seguir con vida y también para poder volver a la Tierra cuando quieran. Es uno de los pasos más importantes para la futura exploración humana de Marte. De nuevo, amplíen esa versión, pero envíen su tecnología. Así que toda la inspiración es poder ganar más recursos, permanecer más tiempo y hacer más. Básicamente para hacer un sistema de soporte porque necesitas ser capaz de respirar para apoyarte y necesitas ser capaz de hacer eso sin llevar cosas de la Tierra. Cualquier futura misión de exploración humana la va a necesitar. Y la parte más importante es -bueno, la respiración es importante de seguro- pero el propulsor es una de las cosas que más masa lleva en el lanzamiento, y eso es una enorme [ventaja] para poder producir en Marte en lugar de transportarlo desde la Tierra

Arturo: Leí que el jefe de la investigación dijo que era comparable a un árbol.

Puedes pensar en ello como un árbol mecánico, a nuestro PI le gusta dar siempre esta comparación, porque es una analogía correcta. Diciendo "Mira lo que estás produciendo, oxígeno" y hay un árbol. Ahora mismo, la cantidad de oxígeno que produce es literalmente como un árbol, porque no se amplía a esa cantidad [para sostener a los humanos]. En este momento, puede mantener vivo a un perro pequeño, pero la versión ampliada de ella en realidad mantendrá a un verdadero astronauta en los suministros de Marte. Así que puedes pensar en ello como un árbol mecánico con seguridad y la forma en que produce oxígeno, y, ya sabes, el proceso que usamos es un proceso que es común en términos de plantas y cosas como tomar CO2 y producir oxígeno a partir de eso. El uso de CO2 para producir oxígeno es algo común en la naturaleza en general. Está en la forma mecánica de usarlo en Marte, con una tecnología diferente y un poco más dura de Electrolisis por Oxidación Sólida.

Alessandra : ¿Hacia dónde apuntas con este proyecto? Todo el objetivo de hacer esto.

Mi objetivo personal es tomar estos datos que obtenemos después de aterrizar, y analizarlos; ese es uno de los principales focos de mi doctorado. Pero también estoy interesado en el derecho espacial y la política, investigando esto basado en los aspectos de política de la exploración humana marciana, el uso de recursos en Marte y cómo nos aseguramos, en términos de propiedad de recursos en términos de enfoques multinacionales para misiones de movimiento y protección planetaria. Así que mi doctorado se centra en ambos.

Alessandra : ¿Cuáles fueron los retos que tuviste haciendo el proyecto y durante tu carrera?

Quiero decir, definitivamente este año ha sido un gran desafío para todo el mundo, pero específicamente en nuestro proyecto, porque implica una gran cantidad de pruebas de hardware, el uso de laboratorios y la ejecución de experimentos. Definitivamente es un poco más difícil cuando todo está cerrado. Eso ha empujado nuestra línea de tiempo y un montón de cosas un poco, pero la NASA tenía la misión Marte 2020 como una prioridad máxima, así que afortunadamente no nos retrasamos. La idea es que si se retrasa el lanzamiento a partir de este año, no se puede lanzar hasta dentro de dos años, que es en 2022, debido a la forma en que funcionan las órbitas. Eso costaría mucho dinero, así que la NASA mantiene el lanzamiento de la misión en expansión de Marte como una de sus principales prioridades para ayudar durante la propagación de la pandemia.

Afortunadamente todo fue sin problemas. La pandemia nos llevó a nuestros límites, fue un reto en términos de trabajo. Pero personalmente, en general, uno de los principales desafíos como extranjeros en los EE.UU., es el acceso a la industria espacial debido a una gran cantidad de restricciones o regulaciones en términos de control experto y tal. Cuando se trata del proyecto de vuelo marciano, la ley definitivamente se aplica. El acceso que tienes para ciertas cosas es muy limitado de algunas maneras o restringido hasta cierto punto. Eso ha sido un desafío constante en la industria espacial, pero estoy agradecido de haber podido participar y contribuir en muchas partes de ella, que siguen siendo muy interesantes y cruciales.

Arturo: ¿Crees que algún tipo de versión del proyecto podría ser utilizada a favor de la terraformación?

Como mencioné antes, ahí es cuando realmente quieres hacer de Marte un lugar más habitable, quieres ser capaz de usar otras tecnologías, y creo que si estás hablando de terraformación real de Marte a un nivel más grande, vas a necesitar diferentes tipos de dispositivos. Vas a necesitar hacer agua basada en cavar en hielo y conseguir un poco de agua y metano , que podría ser usado como propulsor, pero también podría ser usado para plantar porque mucha gente va a estar plantando para sostenerse y poder comer.

Va a ser una combinación de diferentes tecnologías. MOXIE definitivamente te va a dar una de estas tecnologías, y diferentes versiones y diferentes opciones y combinaciones con diferentes cosas, pero definitivamente va a ser crucial para eso. [La terraformación requerirá una combinación de diferentes tecnologías como MOXIE. Estamos seguros de que el uso de MOXIE es crucial para este proyecto. Sin embargo, estamos seguros de que hay diferentes tecnologías con las que debemos combinarlo para lograr nuestros objetivos].

Arturo: Porque uno de los puntos más difíciles sobre la terraformación de Marte es la atmósfera y la relación entre el oxígeno y el nitrógeno y los otros gases porque es principalmente todo sólo CO2.

Exactamente, y necesitas producir otros gases por varias razones. De nuevo, para respirar, pero también para plantar, para comer, para mantener el equilibrio del esfuerzo y para la vida cotidiana. Van a necesitar muchos experimentos químicos para aprender qué tecnologías podrán usar para la atmósfera, y también para el uso subterráneo y excavar para extraer el hielo y otros recursos bajo la superficie de Marte. Vas a necesitar una combinación de ambas tecnologías antes de terraformar Marte, y eso está muy lejos en el futuro.

Alessandra : Antes de empezar este proyecto, ¿alguna vez pensaste que este tipo de tecnología era posible?

Para ser completamente honesto, antes de empezar a trabajar en esto, estaba generalmente más involucrado en proyectos orientados a satélites y proyectos orientados a la ciencia planetaria. He trabajado antes en Cassini en Saturno, era más como el estudio de la superficie de Saturno y Titán, y cómo podemos predecir las razones de la formación de lagos en Titán y tal.

Yo no estaba involucrada en términos de operaciones y tecnologías marcianas hasta que empecé este proyecto, pero las oportunidades que se obtienen de ellos son increíbles y hemos sido capaces en los laboratorios para demostrar que estas tecnologías funcionarán bajo condiciones marcianas. Con suerte, podremos probar los resultados que queremos de los datos que obtuvimos en Marte. La idea es demostrar su éxito bajo todas las condiciones. básicamente durante el día, la noche y todas las estaciones. Además, a las tormentas de polvo y tales, para demostrar su capacidad y eficiencia para hacer lo que se supone que debe hacer en todas estas condiciones.

Arturo: ¿Qué será lo próximo?

Así que el siguiente paso, por supuesto, es, como mencioné, la versión ampliada de este proyecto. Si vamos a usarlo para más muestras y si vamos a misiones humanas, que es el punto que más nos importa. La parte más importante es poder ampliar lo que actualmente tenemos para apoyar la cantidad de producción de oxígeno necesaria y también para trabajar en el almacenamiento. Esa es una gran parte de la ampliación. Ahora, y de nuevo, básicamente estamos liberando este oxígeno de vuelta a la atmósfera. El otro paso sería "Bueno, ahora vamos a usar este oxígeno", así que tenemos que pensar en su almacenamiento y su licuefacción para ponerlo en tanques almacenables con el fin de ser utilizados como propulsores para cohetes y para respirar. Empieza a pensar en estos pasos: este es, con mucho, el siguiente paso más obvio para nosotros. Y tal vez, en ese sentido, empezar a pensar en las diferentes tecnologías que podrían colaborar con él, ¿cómo podemos colaborar con ambas tecnologías?. Pero el siguiente paso más obvio para nuestro proyecto es una versión ampliada. Después de que demostremos que somos capaces de operar con éxito, lo que esperamos sea bastante seguro de que podemos.

Gracias chicos por discutir este tema, es muy importante involucrar el interés en todo el mundo tanto como sea posible.

Comparte: