CIENCIA
fusión
La fusión es el cambio de estado que se produce desde el estado sólido al estado líquido. El proceso inverso de conoce como solidificación. En las regiones limítrofes a los polos en Marte y bajo circunstancias especificas como son el aumento de la temperatura y de la presión ambiental, es posible que el agua que se encuentra en estado solido (hielo) en la superficie del planeta, pueda pasar por fusión a estado líquido. Este agua en estado liquido constituye el grial de la astrobiología. La coexistencia de agua en estado liquido aunque sea en condiciones particulares y excepcionales con una atmósfera planetaria de baja presión como sucede en Marte es el principal objetivo científico y tecnológico de este proyecto.

La permanencia de agua en estado liquido en un sistema de vacío es realmente complicada. Según vemos en la figura, el agua posee una presión de vapor a temperatura ambiente de 22mbar; esto quiere decir que el agua se evapora de manera muy rápida si la presión se encuentra por debajo de esos 22mbar y a temperatura ambiente (25ºC). Sin embargo si la temperatura del agua es baja (unos 10ºC o menos), la presión de vapor también baja y en ese caso es posible aumentar el tiempo de permanencia de estado liquido en un ambiente de baja presión como sucede en algunos casos en las regiones limítrofes de los polos en Marte.

En el interior de la cámara de vacío se trabaja en dinámico (bomba siempre conectada y aportando gases), hace que esta situación sea extremadamente complicada de realizar. Hemos de establecer un compromiso entre el mantenimiento de la composición de gases de la atmósfera, la velocidad de bombeo del sistema y la dinámica de los procesos de sublimación y fusión que suceden con nuestro tapete de algas de cianobacterias.

La perdida de gas de la atmósfera debida al bombeo, debemos de substituirla para recrear toda la dinámica planetaria. El agua que vamos fusionando es evaporada por la bomba y desaparecerá hasta que ya no tengamos un repositorio de hielo. Es en este momento cuando entra en juego la técnica ALI (Atomic Layer Injection). Mediante el empleo de esta técnica podremos mantener húmedo nuestro tapete microbiano, de este modo podremos recrear periodos de baja humedad relativa (invierno), con periodos de alta humedad relativa (verano), asociada al deshielo de los gases de la atmósfera del planeta rojo (dióxido de carbono y agua).

Con esta dinámica recreada en el interior de la cámara MARTE, es cuando debemos sumar la radiación y estudiar la evolución de nuestro sistema mediante distintas técnicas de espectrometria in situ y de analizar el tapete de cianobacterias fuera de la cámara de vacío después de haber realizado ciclos ambientales completos.

Presión de vapor de distintos gases. Se representa la presión en distintas unidades, frente a la temperatura en Kelvin. La linea azul es la del vapor de agua.
El proyecto WLOM (Water Liquid On Mars) es un proyecto del plan nacional de investigación del MINECO con financiación desde el 30-12-2016 hasta el 29-09-2020. Código de proyecto: FIS2016-77578-R