OBJETIVOS
Objetivo general

Objetivo general: Diseñar y construir un modelo de reactor experimental del subsuelo planetario en el interior de una cámara de vacío, que permita estudiar en el laboratorio la evolución físico-química que se produce en el interior del subsuelo y en cavidades cuyo manto entre la atmósfera y el interior está formado por hielo de agua y/o de dióxido de carbono.

Objetivos específicos

Objetivos específicos: Al tratarse de un proyecto de desarrollo de tecnología con un enfoque multidisciplinar como es la astrobiología, los objetivos específicos marcan los hitos del proyecto. Estos objetivos de desarrollo tecnológico tienen el fin de permitir en el futuro ayudar a entender la evolución del sistema físico que se simula desde puntos de vista del resto de las ciencias planetarias.

    1. Desarrollo e implementación de la tecnología de formación de láminas de hielo en tiempo real por absorción y conducción en vacío. Necesitamos un método para formar láminas de hielo de distintos materiales que formen una estructura de multicapas como elemento fundamental en la interfase entre la atmósfera y el subsuelo. Debe de realizarse en el menor tiempo posible para conseguir una homogeneización y, además, debe de poder manipularse para que sirva como tapa o cierre estanco entre la atmósfera y el interior del reactor.
    2. Estudio de absorción de radiación y apantallamiento térmico en el interior de cavidades heladas en vacío. Este objetivo nos permitirá adecuar las distintas fuentes de radiación en vacío en función del espesor y composición del hielo. Diseño de instrumentación para la caracterización de transmisión de radiación (ultravioleta, visible e infrarrojo) en hielos.
    3. Estudio de la convección en el interior de cavidades heladas en vacío. La físico-química a estudiar dependerá de los gradientes térmicos en el interior del subsuelo, la aparición de líquido y de bolsas de gases es fundamental para el objetivo científico del proyecto como posible nicho de subsistencia de materia orgánica. Diseñaremos sensores térmicos asociados a estratos de la cavidad que nos ayuden a entender los gradientes que aparecen en la realización de los experimentos, así como sensores de hidratación que nos muestren la aparición de bolsas de líquido.
    4. Implementación de tecnologías de análisis en el interior de cavidades heladas. Espectroscopia RAMAN para líquidos y espectroscopia de masas mediante bombeo diferencial para gases. El interior del reactor es un medio mixto con gases y líquidos en una cavidad que puede estar en condiciones muy dispares. Desde alto vacío a una ligera sobre presión. Es necesario adecuar la tecnología para la medida de ambas espectroscopías y adaptarlas a este entorno. Tecnológicamente es un reto ya que las limitaciones de medidas sobre todo en la espectroscopia de gases nos obligan a diseñar un sistema de extracción de vacío con distintas conductividades y velocidades de bombeo en función del lugar donde queramos realizar las medidas.
    5. Simulación de los casos de uso identificados. El subsuelo Marciano con la cámara MARTE a una presión entre 6 y 20mbar y una composición de dióxido de carbono. Y el subsuelo de Europa con la cámara MARTE a una presión mejor de E-5mbar y una atmósfera de oxígeno molecular.
    6. Obtención de resultados de caracterización con “bio y geo” muestras que nos sirvan como ensayos piloto para la caracterización de biomarcadores.
El proyecto MPSL (Mimicking Planetary Subsoil in the Laboratory) es un proyecto del plan nacional de investigación del MICIN con financiación desde el 1-9-2021 hasta el 31-8-2024. Código de proyecto: PID2020-114047GB-100