Los cuentos clásicos de ciencia ficción sobre Marte a menudo han presentado a marcianos con ojos saltones que invaden la Tierra por sus preciosos recursos. Pero la realidad es que en los próximos veinte años, con todas las limitaciones técnicas y presupuestarias, las personas serán las únicas que invadan el Planeta Rojo. Este año, la NASA dio a conocer su último plan para saltar 300 millones de kilómetros al cuarto planeta desde el Sol. La estrategia contempla la creación de una estación lunar en la órbita de la Luna, que servirá como punto intermedio para vuelos espaciales de larga distancia a Marte. El puesto de avanzada tripulado Deep Space Gateway servirá como plataforma de lanzamiento para Deep Space Transport, una versión del Enterprise de la agencia espacial.
A principios de la década de 2030, un astronauta podría haber dejado el primer rastro humano en otro objeto celeste desde 1969. Necesitará artilugios inteligentes que le permitan vivir en un planeta frío e inhóspito lejos, lejos del lugar más cercano que podría llamarse "hogar".
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Agua, agua por todas partes
El hecho de que haya agua en Marte ya no sorprende a nadie. Las corrientes superficiales en el Planeta Rojo, que periódicamente se filtran, llevan a los científicos a creer que en efecto debería haber agua líquida. La NASA anunció el año pasado que también había descubierto un enorme depósito de hielo congelado debajo de la superficie sólida del planeta.
Sin embargo, es poco probable que los primeros viajeros a Marte tengan fácil acceso a estas fuentes de agua, o será demasiado costoso acceder a ellas. En cambio, los futuros astronautas podrían usar un tipo de colector de agua desarrollado por científicos de la Universidad de California, Berkeley.
Este dispositivo de energía solar utiliza un marco especial de metal-orgánico (MOF) para extraer agua del aire en condiciones de al menos un 20 por ciento de humedad. El mes pasado se publicó un estudio sobre este tema en la revista Science.
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Con este prototipo, fue posible recolectar aproximadamente tres litros de agua del aire en 12 horas, usando solo un kilogramo de MOF. El marco combina metales como el magnesio con moléculas orgánicas que se alinean en fibras rígidas y porosas para almacenar gases y líquidos.
"Si la humedad relativa en Marte es de alrededor del 20 por ciento o más, no entiendo por qué este dispositivo no puede funcionar allí", dice Omar Yagi, coautor del trabajo que inventó el MOF por primera vez hace 20 años.
Si bien un colector de agua sería maravillosamente útil en lugares áridos de la Tierra, tal dispositivo funcionará en Marte completamente seco, donde, a pesar de las condiciones del desierto, la humedad relativa puede alcanzar el 80-100% por la noche, que es más que suficiente para succionar agua de la atmósfera.
El equipo de Yagi ya está trabajando en un MOF más económico y eficiente para la absorción de vapor de agua. “Es solo cuestión de tiempo antes de que esta tecnología se vuelva económicamente competitiva. Este es un paso importante hacia el futuro del suministro de agua, yo lo llamo "agua personalizada".
Sello de civilización
En estos días podemos imprimir en 3D cualquier cosa, incluso los ovarios en funcionamiento. La capacidad de producir herramientas y piezas definitivamente ayudará a los colonos marcianos que no pueden llevarse todo de una vez.
Recientemente, un equipo de la Universidad Northwestern demostró la capacidad de imprimir estructuras 3D utilizando polvo lunar y marciano. Más precisamente, no polvo real, sino un imitador aprobado por la NASA del mismo tamaño y forma. Los investigadores, dirigidos por Ramil Shah, han utilizado el llamado proceso de pintura 3D que utiliza nuevas tintas que su laboratorio había utilizado anteriormente para imprimir cosas como grafeno y nanotubos de carbono.
El estudio fue publicado a principios de este año en Nature Scientific Reports.
Compuesto por un 90% de polvo en peso, el material impreso en 3D es muy flexible y duradero como el caucho. Se puede "cortar, enrollar, doblar y darle forma antes de pintar en 3D". Incluso puedes hacer ladrillos LEGO.
“En lugares como otros planetas y lunas con recursos limitados, los humanos tendrán que usar lo que está disponible en este planeta para vivir”, dice Shah, profesor asistente de la Escuela de Ingeniería McCormick. "Nuestras tintas 3D realmente abren la posibilidad de imprimir una variedad de objetos funcionales o estructurales para crear hábitats más allá de la Tierra".
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Un hogar lejos de casa
La NASA está desarrollando su propia solución para la vivienda en el Planeta Rojo. Este es un iglú.
Técnicamente, la "Casa de hielo marciana" es una estructura tubular inflable grande que incluirá materiales recolectados del planeta y encerrados en una capa de hielo.
La idea detrás de la estructura inflable es que sea fácil de transportar. ¿Por qué hielo? El agua proporciona una excelente protección contra la radiación, y este es uno de los mayores peligros a los que se enfrentan los humanos en los viajes espaciales. La exposición a largo plazo puede causar cáncer o incluso enfermedad aguda por radiación.
Alternativamente, las viviendas, los laboratorios y otros edificios podrían enterrarse debajo de la superficie, lo que obligaría a los investigadores a vivir como trogloditas. Pero Mars Ice Home ofrece una mejor perspectiva.
"Todos los materiales que elegimos son translúcidos, por lo que parte de la luz del exterior puede entrar y hacerle saber que está en una casa y no en una cueva", dijo Kevin Kempton, investigador principal del proyecto Mars Ice Home de la NASA.
Una manzana al dia
No está claro si el éxito de taquilla de ciencia ficción The Martian realmente impulsó las ventas de papas, pero los científicos están desarrollando sofisticadas granjas de plantas autosuficientes que proporcionarán a los futuros astronautas frutas y verduras frescas.
Por ejemplo, un proyecto conjunto entre la NASA, la Universidad de Arizona y empresas privadas es un sistema de soporte vital biorregenerativo (BLSS), representado por una cámara de planta hidropónica que no necesita suelo (o mejor, heces humanas) para producir alimentos.
Un sistema de circuito cerrado comienza con agua rica en nutrientes. El agua nutritiva apoya el sistema de raíces de las plantas. El sistema beneficia tanto a las plantas como a los seres humanos al mismo tiempo, ya que estos últimos emiten dióxido de carbono, que es absorbido por la vegetación. Las plantas, a su vez, producen oxígeno a través de la fotosíntesis.
“Nuestro primer gran proyecto comenzó en 2004. Hemos diseñado y construido una cámara de cultivo de alimentos en el Polo Sur (Antártida). Todavía está ahí y todavía funciona”, dice Jean Giacomelli, director del Centro Agrícola para Ambientes Administrados y ex investigador principal del proyecto BLSS.
BLSS apareció en Biosphere 2, un sistema ecológico cerrado propiedad y operado por australianos.
Desafíos adelante
Obviamente, todavía queda mucho trabajo por hacer antes de que los astronautas comiencen a cultivar deliciosas manzanas rojas en el planeta rojo. La NASA y sus socios comerciales todavía están desarrollando cohetes de próxima generación que manejarán todas las operaciones pesadas de futuras misiones. Hay otros proyectos en marcha para crear módulos de habitación en el espacio profundo que llevarán a los humanos a Marte.
Siguen existiendo graves obstáculos. Por ejemplo, el problema de la radiación. Los científicos financiados por la ESA anunciaron recientemente un dispositivo que simula la radiación espacial para estudiar las amenazas y desarrollar soluciones para mitigar sus efectos en las personas y los equipos. Actualmente, la medicina aeroespacial se centra en el estudio de cómo las personas se mantienen sanas y resilientes en el espacio profundo.
También está la cuestión de estar fuera de casa. ¿Es la gente lo suficientemente fuerte como para sobrevivir a un viaje tan largo? También se están realizando investigaciones sobre este tema en las condiciones antárticas.
Este año marcará el 60 aniversario del comienzo de la era espacial, cuando Rusia lanzó por primera vez un satélite espacial. Llegar a Marte en menos de un siglo desde este punto de inflexión será un momento histórico que presagiará un nuevo futuro para la raza humana.
ILYA KHEL
