Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram um reator compacto de plasma frio para transformar o dióxido de carbono da atmosfera de Marte em oxigênio e propelente. O sistema tem como objetivo viabilizar postos de abastecimento locais no planeta vermelho, reduzindo a necessidade de transportar combustíveis da Terra para garantir o retorno de astronautas.
O projeto foi divulgado oficialmente pelo MIT News em 18 de setembro de 2026 e detalha o trabalho experimental conduzido no Aerospace Plasma Group, em Cambridge, Massachusetts. “Se não construirmos postos de combustível em Marte, será muito difícil trazer os seres humanos de volta à Terra. Vamos precisar de alguma maneira de produzir o propelente no local”, afirmou a pesquisadora Lanie McKinney, candidata ao doutorado no Departamento de Aeronáutica e Astronáutica (AeroAstro) do MIT, em tradução livre.
Descargas elétricas e membrana seletiva formam o sistema do MIT
O equipamento foi concebido por McKinney sob orientação de Carmen Guerra-Garcia, professora associada Esther e Harold E. Edgerton no AeroAstro. O reator tem cerca de 12 polegadas de comprimento e opera por meio de descargas de barreira dielétrica repetitivamente pulsadas em nanossegundos, conhecidas pela sigla NRP-DBD. Essas descargas transferem energia diretamente aos elétrons, quebrando as moléculas de dióxido de carbono sem exigir aquecimento térmico excessivo.
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Como a atmosfera rarefeita de Marte é composta por cerca de 95% a 96% de dióxido de carbono, a tecnologia explora esse insumo abundante para a Utilização de Recursos In Situ, conceito chamado de ISRU na exploração espacial. Para evitar que o oxigênio recém-formado se recombine com o monóxido de carbono resultante da quebra molecular, os pesquisadores acoplaram uma membrana seletiva ao tubo preenchido com esferas, acelerando a extração do gás antes de novas reações químicas indesejadas.
“Podemos realmente realizar a etapa de conversão muito bem. Mas o que acontece em um plasma é que nós o convertemos e depois obtemos uma mistura que precisa ser separada. Não temos certeza absoluta do que veremos”, explicou McKinney, em tradução livre, sobre os desafios de extração imediata dos elementos.
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Como o reator de plasma frio opera em Marte?
A conversão do dióxido de carbono por plasma frio dispensa as temperaturas de operação de cerca de 800 °C exigidas por métodos térmicos tradicionais de eletrólise de óxido sólido. O reator depende essencialmente de eletricidade e pulsos elétricos ultrarrápidos para decompor o gás. Essa característica oferece flexibilidade operacional na superfície marciana, onde a disponibilidade energética varia entre os ciclos de luz solar e as operações de apoio às bases.
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A quebra molecular gera oxigênio respirável e compostos para propelente oxidante, fundamentais para a decolagem do foguete de volta à Terra. A equipe do MIT, que também atua no desenvolvimento de tecnologias espaciais correlatas, obteve reconhecimento institucional recente: a equipe CERBERUZ, co-liderada por McKinney, conquistou uma premiação de US$ 775.000 no LunaRecycle Challenge da NASA.
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Dados da pesquisa e parâmetros operacionais do experimento
- Instituição responsável: Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), em Cambridge, Massachusetts
- Pesquisadoras do projeto: Lanie McKinney e Carmen Guerra-Garcia, do Aerospace Plasma Group
- Dimensão do tubo reator: aproximadamente 12 polegadas de comprimento
- Composição da atmosfera marciana: cerca de 95% a 96% de dióxido de carbono
- Estimativa de propelente: 25 toneladas de oxigênio para retorno de quatro tripulantes
- Data da divulgação científica original: 18 de setembro de 2026
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Antecedentes da extração de oxigênio com a missão MOXIE da NASA
A fabricação de oxigênio a partir do dióxido de carbono marciano já havia sido demonstrada na prática pela NASA por meio do instrumento MOXIE, acoplado ao rover Perseverance. Entre 2021 e 2023, o equipamento executou 16 ciclos operacionais na superfície de Marte, gerando um total de 122 gramas de oxigênio e registrando uma taxa máxima de produção de 12 gramas por hora antes de seu encerramento em agosto de 2023.
Apesar do pioneirismo do MOXIE, uma missão tripulada demanda volumes expressivamente superiores. Lançar um veículo de retorno com quatro astronautas a partir da superfície de Marte exige cerca de 25 toneladas de oxigênio líquido para atuar como propelente oxidante na queima dos motores. Transportar esse montante desde a Terra sobrecarrega a massa útil das espaçonaves e encarece a logística dos voos espaciais interplanetários.
Etapas de testes e limitações atuais do equipamento
A tecnologia desenvolvida no laboratório do MIT ainda não foi submetida a testes em escala de voo real ou em ambientes externos aos laboratórios terrestres. Os cientistas ainda avaliam como a membrana seletiva de oxigênio reage à exposição prolongada aos compostos altamente reativos formados durante as descargas de plasma.
O próximo passo das pesquisas envolve o monitoramento da durabilidade dos materiais e a melhoria da eficiência de separação dos gases sob fluxo contínuo de operação.
