Los astronautas en Marte podrían utilizar bacterias como combustible para volver a la Tierra, según científicos

Los científicos han desarrollado una forma de fabricar combustible para cohetes en Marte que podría ser utilizado por los futuros astronautas para volver a la Tierra.

Los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia descubrieron que el dióxido de carbono, la luz solar y el agua congelada -todos ellos recursos autóctonos del Planeta Rojo- podrían utilizarse junto con dos tipos de microbios que tendrían que ser transportados por una misión preliminar.

Las cianobacterias (algas) utilizarían el dióxido de carbono de la atmósfera de Marte y crearían azúcares al exponerse a la luz solar, mientras que una bacteria E. coli modificada convertiría esos azúcares en propulsor.

Este propulsor, llamado 2,3-butanediol, existe actualmente en la Tierra. Se utiliza para fabricar polímeros para el caucho.

Los cohetes previstos para salir de Marte están diseñados para utilizar metano y oxígeno líquido, ninguno de los cuales es nativo del planeta rojo. Por lo tanto, habría que transportarlos a Marte con gran gasto y recursos. Se calcula que transportar 30 toneladas de metano y oxígeno líquido costaría unos US$8.000 millones.

La Nasa ha propuesto utilizar un catalizador para convertir el dióxido de carbono de Marte en oxígeno líquido, pero los problemas del metano persisten. Los científicos de Georgia afirman que fabricar el propulsor directamente en Marte reduciría los precios, además de generar 44 toneladas de oxígeno como subproducto que podrían utilizarse para apoyar los asentamientos humanos.

Los primeros pasos de este proceso consistirían en llevar a Marte plásticos que podrían ensamblarse en fotobiorreactores del tamaño de cuatro campos de fútbol. Las cianobacterias crecerían por fotosíntesis y las enzimas de un reactor separado las descompondrían en azúcar para alimentar a las E. coli.

Aunque los componentes son tres veces más pesados que el metano que habría que enviar a Marte en la propuesta de la Nasa, su funcionamiento requeriría un 32 por ciento menos de energía.

“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”, dijo la investigadora Pamela Peralta-Yahya. “Empezamos a considerar formas de aprovechar la menor gravedad del planeta y la falta de oxígeno para crear soluciones que no son relevantes para los lanzamientos en la Tierra.”

El equipo busca ahora optimizar los procesos biológicos y los materiales necesarios para el plan, lo que podría mejorar la velocidad de crecimiento de las bacterias o reducir el tamaño del fotobiorreactor.

“También tenemos que realizar experimentos para demostrar que las cianobacterias pueden cultivarse en condiciones marcianas”, dijo el profesor Matthew Realff, que trabaja en el análisis de procesos basados en algas.

“Tenemos que tener en cuenta la diferencia del espectro solar en Marte, tanto por la distancia al Sol como por la falta de filtrado atmosférico de la luz solar. Los altos niveles de ultravioleta podrían dañar las cianobacterias.”

Un artículo de investigación sobre este proceso, titulado Designing the bioproduction of Martian rocket propellant via a biotechnology-enabled in situ resource utilization strategy, fue publicado en la revista Nature Communications.

El uso de biorreactores en Marte ya se había propuesto antes, pero para desarrollar alimentos y medicinas para los colonos marcianos. Todas las especies de la bacteria Anabaena cyanobacteria pueden utilizarse para producir oxígeno mediante la fotosíntesis, mientras que otras pueden convertir el nitrógeno atmosférico en nutrientes en la Tierra, pero es necesario un biorreactor porque la presión atmosférica en Marte es demasiado baja para el agua líquida.

Elon Musk, ejecutivo de SpaceX, afirma que tiene previsto enviar la primera nave de SpaceX a Marte en 2022, y que los seres humanos le seguirán en los próximos cuatro o seis años.