Crean un sistema para producir biocombustibles en Marte

El proceso de bioproducción utilizaría tres recursos nativos de Marte: dióxido de carbono, luz solar y agua congelada. También necesitaría dos microbios que llegarían desde la Tierra: cianobacterias (algas), que tomarían dióxido de carbono de la atmósfera marciana y usarían la luz solar para crear azúcares, y una variedad de la bacteria E. coli diseñada específicamente, que convertiría esos azúcares en un combustible capaz de alimentar a cohetes y otros dispositivos de propulsión.

Independencia de los recursos terrestres

Al tratarse de un sistema de producción in situ, la generación energética podría emplearse para propulsar a los cohetes y otras naves espaciales en su regreso a la Tierra, eliminando la dependencia de los recursos terrestres. En la actualidad, se prevé que los motores de los cohetes que viajen desde Marte hacia nuestro planeta sean alimentados por metano y oxígeno líquido: ambos combustibles no existen en la superficie marciana, por lo tanto deberían transportarse desde la Tierra.

Según una nota de prensa del Instituto de Tecnología de Georgia, el transporte de estos combustibles no es para nada económico: llevar 30 toneladas de metano y oxígeno líquido desde la Tierra hacia Marte insume alrededor de 7 mil millones de euros. Esa cifra sería la necesaria para realizar un único viaje.

Con el propósito de reducir el impacto económico e incrementar la viabilidad de las futuras misiones, la NASA se ha propuesto desarrollar un proceso de catálisis química que permite transformar el dióxido de carbono marciano en oxígeno líquido. Sin embargo, aunque este proceso fuera factible todavía sería imprescindible transportar metano desde nuestro planeta.

Por el contrario, el esquema creado por los especialistas de Georgia Tech supone una independencia total de los elementos que lleguen desde la Tierra: la utilización de recursos in situ basada en biotecnología permitiría producir tanto el biocombustible para propulsar a las naves como generar oxígeno líquido a partir del dióxido de carbono presente en Marte.

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Apoyando la colonización humana de Marte

De esta forma, no solamente se reduciría el costo de las misiones sino que además se producirían excedentes de gran valor para los futuros asentamientos que se establezcan en Marte: el proceso de generación de biocombustibles, denominado bio-ISRU, produciría exactamente 44 toneladas de exceso de oxígeno limpio en cada ciclo, que podría utilizarse para diversos fines en el marco de los proyectos de colonización humana del planeta rojo.

Aunque el biocombustible propuesto por los investigadores ya se produce en la Tierra, hasta el momento no se había pensado como propulsor de cohetes ni se había ideado su desarrollo en Marte. Denominado 2,3-butanodiol, su producción requiere un 32% menos de energía con relación a la estrategia de enviar metano desde la Tierra y generar oxígeno líquido mediante catálisis química.

Como la gravedad en Marte es solamente un tercio de la terrestre, los científicos tuvieron en cuenta que se necesita mucha menos energía para despegar desde el planeta rojo. Esto les permitió considerar diferentes sustancias químicas que no están diseñadas para el lanzamiento de cohetes en la Tierra.

Además, analizaron la diferencia en el espectro solar en Marte, originada tanto en la distancia del Sol como en la ausencia de filtrado atmosférico de la luz solar. Esto fue crucial para evitar que los niveles altos de radiación ultravioleta pudieran dañar a las cianobacterias empleadas en el proceso.

Referencia

Designing the bioproduction of Martian rocket propellant via a biotechnology-enabled in situ resource utilization strategy. Kruyer, N.S., Realff, M.J., Sun, W. et al. Nature Communications (2021).DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-021-26393-7

Foto: NASA.