“Vegetales mecánicos” para respirar en el espacio

La exploración espacial está de moda y, por suerte, no solo porque las grandes fortunas hayan decidido sacar a pasear sus egos por la estratosfera, sino porque realmente estamos viviendo una época de progreso tecnológico. Está claro que, el próximo gran salto, ese que estamos esperando y que no sabemos cuánto podría tardar en cumplirse, será el de formar colonias en otros planetas o satélites. La Luna y Marte son los dos principales candidatos. Sin embargo, todavía es pronto, nos falta refinar la tecnología de la que disponemos e incluso diseñar dispositivos completamente nuevos. Precisamente por eso, son incontables los científicos y tecnólogos que están dedicando su vida a mejorar estos aspectos de la exploración espacial. Y eso es exactamente lo que hace el equipo de investigación de la Universidad de Nanjing dirigido por Yinghang Yao y Zhigang Zou.

Cuando hablamos de exploración espacial, uno de los principales problemas es el peso de los dispositivos o del propio combustible. Para vencer a la gravedad terrestre necesitamos que el cohete alcance una velocidad de escape, que se llama, la cual equivale a 11,19 kilómetros por segundo, unos 40280 kilómetros por hora. Una manera de alcanzarla es aumentar la potencia de nuestros cohetes, por supuesto, pero también podemos aligerarlos para lograr mayor velocidad con menos combustible. Si tenemos esto en mente, comprenderemos la gran importancia que tiene minimizar el peso y la cantidad de elementos de una misión. Por eso, el equipo de Yinghang y Zhigang proponen imitar la fotosíntesis de las plantas para reducir nuestra dependencia de fuentes de energía terrestres.

Paneles o nuclear

El ejemplo que pone el mismo equipo es bastante ilustrativo. El rover Perseverance es capaz de transformar dióxido de carbono en oxígeno, algo fundamental para proveer de aire a las futuras misiones espaciales que pretendan asentarse en nuestro hermano rojo. Sin embargo, la energía con la que realiza este proceso depende de una batería nuclear que hemos tenido que enviar desde la Tierra, con el peso extra que eso puede suponer para la misión, porque si bien esta no era especialmente grande, si queremos oxigenar a toda una colonia requeriremos dispositivos mucho más voluminosos.

Para este equipo, la solución podría estar en las plantas. Tras analizar el regolito lunar que compone el suelo de nuestro satélite, los científicos identificaron sustancias ricas en hierro y titanio que podrían actuar como catalizadores para fabricar oxígeno. O, dicho de otro modo: las sustancias presentes en el suelo lunar podrían facilitar que ocurrieran reacciones de transformación de dióxido de carbono en oxígeno. Estos procesos imitarían a la fotosíntesis que emplean las plantas en nuestro planeta, pero la totalidad de reacciones que plantean estos científicos no terminan con el oxígeno, ya que, según ellos, también sería una manera de obtener combustibles.

El truco

El proceso completo es bastante complejo y, tal vez, lioso. Sin embargo, podríamos resumirlo diciendo que unos paneles solares obtendrían energía de la luz solar con la que separar el agua presente en la propia Luna y en la humedad exhalada por los astronautas, obteniendo así oxígeno e hidrógeno. Esas mismas respiraciones también emitirían dióxido de carbono, que se podría almacenar para combinar con el hidrógeno de antes gracias a los catalizadores del suelo lunar. Esto produciría hidrocarburos como el metano, que cumpliría la función de combustible.

Básicamente estaríamos empleando la radiación solar, el agua y las sustancias del suelo para producir oxígeno y una suerte de nutriente para nuestros dispositivos que resulta ser combustible, pero en el que podemos ver un claro análogo con el alimento que las plantas producen a partir de esos mismos recursos de los que hablábamos. En definitiva, que estaríamos imitando grosso modo la fotosíntesis para nuestro propio beneficio.

Por ahora estamos muy lejos de que algo así se vuelva real. Recordemos que, por ahora, todo esto se basa en un análisis de la composición de las muestras de suelo lunar que ha recogido la misión Chang’e 5 y que, en caso de que los resultados sean correctos, harían plausible este tipo de reacciones en la Luna. Habría que ver cómo de eficiente es el proceso porque, en el estado en que se encuentran estos catalizadores, posiblemente no estuvieran suficientemente expuestos, por lo que habría que procesar de alguna manera el regolito. En cualquier caso, es una propuesta creativa a tener en cuenta y podría sorprendernos en un futuro no tan lejano.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Es cierto que, con esta aproximación, nos ahorraríamos tener que enviar combustible, tanques de oxígeno o un generador termonuclear de radioisótopos que permitiera obtener oxígeno del medio. Sin embargo, por mucho que no tuviéramos que llevar los catalizadores que parecen estar presentes en la Luna, sí habría que llevar placas solares, lo cual presuntamente pesaría menos, pero tampoco debemos olvidar ese detalle.

REFERENCIAS (MLA):

• Yingfang Yao et al. “Extraterrestrial Photosynthesis by Chang’E-5 Lunar Soil”. Joule, 2022