Microbios en Marte para que los astronautas respiren
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Generan combustible y oxígeno

Microbios en Marte para que los astronautas respiren

Científicos americanos proponen usar microorganismos genéticamente modificados para producir combustible y oxígeno a partir del dióxido de carbono marciano

Foto: Un render del Starship que llegará a Marte. (SpaceX)
Un render del Starship que llegará a Marte. (SpaceX)

Un equipo de investigadores del Georgia Institute of Technology, en EE.UU., ha presentado una propuesta que podría solucionar de una tacada el problema del suministro de combustible y oxígeno en el Planeta Rojo. Su plan es utilizar una serie de microorganismos genéticamente modificados para producir ambas cosas a partir de un elemento abundantísimo en Marte: el dióxido de carbono.

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Que un humano llegue a pisar alguna vez el polvoriento suelo marciano nos va a costar sangre sudor y lágrimas. Para los astronautas, viajar a Marte será peligroso, asqueroso y aunque lo consigan, puede que no sean capaces de volver nunca más a la Tierra y se queden allí hasta que les llegue la muerte.

La NASA ya está buscando soluciones para que ese viaje a Marte no tenga que ser forzosamente solo de ida. Una de ellas es MOXIE, un pequeño aparato que lleva el rover Perseverance en su barriga y que ya ha sido capaz de extraer oxígeno de la atmósfera marciana. Ese oxígeno, mezclado con otros tipos de combustible servirá para que los cohetes puedan salir del Planeta Rojo de vuelta a la Luna.

placeholder MOXIE la máquina que produce oxígeno en Marte (NASA)
MOXIE la máquina que produce oxígeno en Marte (NASA)

La agencia americana también planea generar hidrógeno y oxígeno mediante la electrólisis del agua congelada de Marte y, a continuación, utilizar la reacción de Sabatier para combinar el hidrógeno con el CO2 marciano —que supone el 95% de la atmósfera de Marte— y poder crear metano para utilizarlo como combustible.

Lamentablemente, la tecnología para llevar a cabo este proceso a una escala suficiente como para poder devolver un nave a la Tierra todavía no está lista. La NASA asegura que para que un cohete sea capaz de sacar a cuatro astronautas de Marte harían falta siete toneladas métricas de combustible y 25 de oxígeno. Transportar esa cantidad de oxígeno de la Tierra sería tan costoso que haría peligrar la misión, pero a día de hoy no queda otra.

Bacterías para respirar y volver a casa

La propuesta de los investigadores del Georgia Institute of Technology está explicada al detalle en este artículo de la revista Nature y cuenta con la financiación de la NASA. El plan consiste en producir combustible con dos microbios creados en la Tierra y tres recursos que ya están presentes en el planeta rojo: dióxido de carbono, luz solar y agua congelada.

"El dióxido de carbono es uno de los únicos recursos disponibles en Marte", comenta el autor principal del estudio, Nick Kruyer. "Saber que la biología es especialmente buena a la hora de convertir el CO2 en productos útiles lo convierte en una buena opción para crear combustible para cohetes".

Este cohete nos llevará a Marta y esperemos que pueda volver.

Los dos microorganismos genéticamente modificados son, según cuentan los investigadores, una cianobacteria (un tipo de alga) que tomaría el CO2 de la atmósfera marciana y utilizaría la luz solar para crear azúcares. Y una E. coli modificada que se encargaría de convertir esos azúcares en 2,3-butanediol, un compuesto que se utiliza habitualmente para fabricar polímeros y que funciona como combustible para los cohetes.

Para recrear ese proceso en Marte, los científicos proponen transportar a Marte materiales plásticos para construir unos fotobiorreactores del tamaño de cuatro campos de fútbol. En esa estructura de tubos transparentes, y gracias a la fotosíntesis, crecerán las cianobacterias. Según el equipo, las enzimas de otro reactor descompondrán las cianobacterias en azúcares, que se usarán para alimentar a la E. coli que producirá el combustible.

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"Se necesita mucha menos energía para el despegue en Marte, lo que nos dio la flexibilidad de considerar diferentes productos químicos que no están diseñados para el lanzamiento de cohetes en la Tierra", comenta Pamela Peralta-Yahya, otra de las autoras del estudio. "Empezamos a considerar formas de aprovechar la menor gravedad del planeta y la falta de oxígeno para crear soluciones que no son aplicables para los lanzamientos en la Tierra".

Los investigadores además señalan que este el proceso genera 44 toneladas de exceso de oxígeno limpio que podría reservarse para dar soporte, por ejemplo, a los futuros colonos marcianos.

Cuál es la pega

El gran impedimento de esta tecnología es que necesita que se envíe a Marte casi el triple de material que el necesario para la solución con metano de la NASA. Aunque una vez allí necesitará, según los cálculos de los investigadores, un 32% menos de energía y las misiones de reabastecimiento sólo tendrían que llevar 3,7 toneladas de nutrientes y productos químicos en lugar de 6,5 toneladas de metano cada vez.

placeholder Concepto de Starships y la base marciana Alpha (SpaceX)
Concepto de Starships y la base marciana Alpha (SpaceX)

Además, la NASA a día de hoy no permite envíar microorganismos a Marte para evitar su contaminación. Pero los investigadores ya están pensando en posibles sistemas para contenerlos sin riesgos de fuga y no buscarán la aprobación de la NASA hasta que lo consigan..

Sea como sea, si de verdad queremos mandar humanos a Marte y crear colonias en el Planeta Rojo, necesitaremos encontrar maneras para aprovechar los recursos que allí se encuentran. Para el doctor Kruyer: "la aplicación de la biotecnología en Marte es una forma perfecta de aprovechar los limitados recursos disponibles con mínimos materiales de partida".

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