Construir hábitats marcianos podría ser más eficiente con bacterias

La Luna fue el objetivo de la carrera espacial de los años 60, y hoy vuelve a ser el centro de atención de la nueva carrera espacial entre EE. UU. y China. Pero, sin importar cuántas bases lunares se construyan, o incluso si se crea una infraestructura industrial completa para un proyecto espacial en el satélite de la Tierra, seguirá siendo un lugar irradiado, hostil y sin atmósfera, inhóspito para la vida humana.

En contraste, a pesar de su distancia mucho mayor y condiciones difíciles, Marte es el planeta del sistema solar con mayor probabilidad de lograr un intento exitoso de colonización. Esto se debe a que el planeta ya posee una atmósfera, se ha revelado recientemente que es rico en agua bajo tierra, y podría contener grandes reservas de CO2 que podrían usarse para densificar la atmósfera.

Mientras tanto, también parece que el planeta rojo podría haber albergado vida en el pasado distante, o incluso tener vida bacteriana bajo tierra hoy. Y algunas de las especies más resistentes de la Tierra, como musgo y líquen, podrían incluso sobrevivir allí.

Y este es realmente el núcleo del problema. Marte es hostil, pero posee los recursos y condiciones donde una ligera alteración podría hacerlo viable para la vida, un proceso llamado “terraformación”. Por ejemplo, polvo marciano de nanorrodos de hierro podría usarse para elevar la temperatura lo suficiente como para que la vida microbiana prospere.

Sin embargo, cualquier propuesta de terraformación que dependa de megaprojectos orbitales (espejos orbitales, escudo magnético artificial) o de la extracción de millones de toneladas de materiales también implicaría una población local masiva capaz de sostener tal megaprojecto, una población que, en primer lugar, luchará por sobrevivir en este entorno hostil.

Por eso, otros investigadores se están volcando a “máquinas” autorreplicantes, más conocidas como microbios, para comenzar a proporcionar a los primeros colonos los materiales necesarios antes de que la terraformación juegue un papel serio.

La organización de investigación sin fines de lucro Pioneer Labs anunció que ha creado el “primer microbio para Marte“ que podría proporcionar a la primera colonia marciana un suministro amplio de espacio habitable antes de que cualquier humano pise el planeta.

“Encontramos el mejor microbio en la Tierra y utilizamos la evolución para enseñarle a obtener todos sus nutrientes directamente de los materiales marcianos. Los primeros astronautas serán recibidos con un refugio seguro ya lleno de agua, oxígeno y combustible de cohete para el viaje de regreso.”

Erika Alden DeBenedictis – CEO de Pioneer Labs

Pioneer Labs publicó su trabajo en un artículo científico titulado “Mars Seed: Una arquitectura de referencia para la biomanufactura de hábitats a partir de recursos marcianos“. La idea es convertir biológicamente los recursos marcianos en bioplástico de polihidroxibutirato (PHB), con el aterrizaje de solo un cohete del tamaño de Starship suficiente para proporcionar los materiales para la base marciana inicial.

Cuánto material para una base marciana

Sistemas de lanzamiento de gran capacidad como los de SpaceX (SPCX ) Starship podría aumentar sustancialmente la carga disponible para futuras misiones lunares y marcianas. Sin embargo, entregar grandes cargas útiles a la superficie marciana aún requiere capacidades como reabastecimiento en el espacio, transporte interplanetario fiable y aterrizaje seguro de equipos pesados.

Una misión humana a Marte también requeriría un enfoque logístico diferente al de Apolo. El viaje lleva meses, y la infraestructura en la superficie debe apoyar a la tripulación durante su estancia. Producir agua, oxígeno, materiales de construcción y, potencialmente, combustible de retorno localmente podría reducir la cantidad que debe transportarse desde la Tierra.

Una opción es llevar a Marte todo lo que los astronautas necesitarán: refugio, producción de energía, alimentos, etc. En esa idea, como máximo, el agua y el oxígeno podrían producirse localmente, un proceso llamado “utilización de recursos in situ” (“ISRU”).

Las arquitecturas de misión existentes ya incorporan la entrega anticipada de carga y la producción local de recursos. El artículo Mars Seed discute la estrategia científica de las Academias Nacionales 2026, incluyendo su campaña 30-Cargo-300, que combina una visita corta inicial a la superficie, una misión de carga y una posterior misión tripulada de larga estancia. Tales enfoques ilustran por qué la infraestructura puede necesitar operar a través de múltiples ventanas de lanzamiento antes de apoyar una presencia humana prolongada.

Además de ser intensivos en naves/carga, estos métodos también escalarían mal, ya que cualquier misión posterior o una presencia humana mayor requeriría cada vez más naves de carga con hábitats prefabricados y otros materiales.

Bioproducción en Marte

Microbios sobre máquinas

En lugar de maquinaria compleja, Pioneer Labs ha estado trabajando en “Mars Seed”. Como indica el nombre, la idea es que una nave inicial entregue una “semilla” biológica que luego pueda producir un suministro continuo para futuras misiones marcianas. Idealmente, tales soluciones no requerirían nutrientes suministrados desde la Tierra, y la purificación de bioproductos no necesitaría consumibles como resina, a diferencia de la mayoría de los métodos de bioproducción propuestos en el pasado.

“Se necesita una arquitectura de referencia de extremo a extremo que tenga en cuenta cada paso, desde los recursos marcianos hasta el producto purificado, y que pueda establecer un marco para calcular cuándo desplegar el sistema completo resulta preferible a enviar el producto por sí mismo.”

Pioneer Labs afirma haber creado exactamente ese concepto, con 20 toneladas de carga enviadas a Marte, suficientes para producir 870 m² de espacio habitable.

Estos hábitats podrían durar años o décadas, y ser fáciles de reparar o mantener con suministro adicional de bioplástico. Y, lo que es más importante, podrían seguir funcionando durante años o incluso décadas con una necesidad mínima de nuevo equipamiento.

“La producción puede continuar posteriormente sin reabastecimiento, limitada solo por la vida útil del equipo. La biofundición Mars Seed establece un proceso escalable de construcción de hábitats, permitiendo priorizar cargas útiles científicas y otros consumibles en lanzamientos posteriores.”

En conjunto, no solo este diseño podría proporcionar un amplio espacio para un aterrizaje inicial en Marte, sino que la infraestructura que genera puede reutilizarse durante años y seguirá fabricando más materiales para futuras expansiones.

Fuente: Pioneer Labs

Una infraestructura en dos pasos

La primera parte del Mars Seed no difiere mucho de otras iniciativas de utilización de recursos in situ (ISRU), con 20 toneladas métricas de equipamiento que aterrizan en un sitio de latitud media en Marte, cerca de depósitos de hielo poco profundos.

La parte “abiótica” incluye sistemas robóticos para descargar la carga y montar un reactor nuclear de fisión de 40 kWe, que suministra energía para ensamblar el resto de las instalaciones. También se instalan algunas otras instalaciones:

• A Rodriguez /Rodwell well se perfora para crear un suministro constante de agua.
• Un sistema de electrólisis (alimentado por el reactor nuclear) convierte el CO₂ atmosférico en oxígeno y acetato.
• El regolito marciano (rocas superficiales) se excava robotizadamente y se lixivia para extraer nutrientes como nitrógeno, fósforo, azufre y oligoelementos. Esto debería requerir 800 kg de regolito por día.

Fuente: Pioneer Labs

Este paso implica alrededor de 90 días para montar toda la operación.

Luego, cuatro bioreactores de 1 000 litros, calentados y presurizados, se llenan con esta materia prima de nutrientes, acetato y agua, y se inoculan con un microbio diseñado.

Fuente: Pioneer Labs

El microbio genera un polímero de bioplástico, que se separa del medio líquido restante.

El cultivo bacteriano se separa en biomasa bacteriana, que se mezcla con regolito y se imprime para formar una capa gruesa, que luego se entierra bajo dos metros de regolito para protección contra radiación y temperatura.

El plástico extraído y purificado se imprime en 3D para formar un revestimiento a presión que sella el futuro hábitat humano del exterior.

Fuente: Pioneer Labs

Junto con la lixiviación de nutrientes, los 3 200 kg/día requeridos implican una capacidad robótica de mover 4 toneladas de regolito por día, lo cual está dentro de la capacidad de rovers ya conceptualizados como Astrolab FLEX o el RASSOR de la NASA.

Rápido y eficiente

El primer hábitat debería construirse después de solo 210 días. Tras aproximadamente 50 meses terrestres (1 500 soles) de operación, este proceso produce 870 m² de área habitable.

En general, la NASA considera que un hábitat es suficiente para dos personas con alrededor de 35 m² por persona, por lo que los 870 m² de superficie son adecuados para una tripulación relativamente grande de hasta 20‑24 personas.

También es eficiente en cuanto al uso de energía, ya que el reactor nuclear de 40 kWe genera 130 kW de calor residual, que se utiliza para mantener los bioreactores calientes y la perforación fluyendo con hielo fundido.

De manera similar, la producción de acetato para alimentar a las bacterias genera oxígeno excedente, que puede almacenarse para la llegada de los astronautas. Esto supera al diseño original MOXIE  (Experimento de Utilización de Recursos In Situ de Oxígeno en Marte) para producir oxígeno en Marte, que trata el CO generado como un residuo, mientras que aquí se usa para producir acetato y oxígeno.

En conjunto, la electrólisis es, de lejos, la parte del proceso que más energía consume, mientras que cada otra operación consume solo un tercio de la energía total requerida.

Fuente: Pioneer Labs

La purificación del plástico puede lograrse con CO₂ supercrítico, una molécula que constituye la mayor parte de la atmósfera marciana.

Por último, la lixiviación de nutrientes del regolito también es bastante simple y requeriría agitar la mezcla, consumiendo solo 0,5 kW bajo la gravedad marciana.

Fuente: Pioneer Labs

En general, cada componente del proyecto Mars Seed está basado en tecnología conocida y depende de máquinas existentes o prototipos ya creados, lo que reduce considerablemente el riesgo asociado a tecnologías nuevas y no probadas.

También es un diseño notablemente “eficiente en masa”, con el reactor nuclear como el componente más grande, un tipo de máquina que de todos modos tendría que enviarse para suministrar a los astronautas energía para electricidad, calefacción, producción de alimentos y producción de combustible.

Fuente: Pioneer Labs

La escala adecuada

Este nivel de eficiencia coloca a Mars Seed en una categoría propia en lo que respecta a la creación de hábitats marcianos.

Por ejemplo, una alternativa podría ser enviar un sistema de energía nuclear de 1 000 kg, la robótica necesaria para la mezcla y extrusión del regolito, con una masa total de 6 500 kg. La masa restante, hasta 20 000 kg, puede usarse para lanzar polímero crudo, lo que sería suficiente para 800‑1 200 m² de superficie habitable.

Fuente: Pioneer Labs

Pero Mars Seed, en comparación, puede producir este resultado en 1 400, y luego continúa produciendo 2 100 m² de área habitable durante un período de diez años, equivalente a enviar 43 000 kg de infraestructura de extrusión y materiales poliméricos a Marte.

La producción continua también ayuda a crear mayor flexibilidad, por ejemplo al proporcionar material para reparaciones o pequeñas ampliaciones.

Alternativamente, el diseño modular del sistema también permite un “mini-Mars Seed”, creando solo 210 m² de espacio útil para una tripulación de seis personas con solo el 40 % de la masa de Mars Seed. Esto usaría solo una fracción del peso y la energía del diseño inicial, liberando esos recursos para otras aplicaciones.

Fuente: Pioneer Labs

Haciéndolo realidad

Creando las bacterias adecuadas

El equipo de Pioneer Labs comenzó con Cupriavidus necator, una bacteria que puede acumular polímeros bioplásticos como los polihidroxialcanoatos (PHAs) hasta aproximadamente el 90 % de la masa celular seca en tan solo 24 a 48 horas (como forma de almacenamiento de energía biológica).

Se seleccionó una cepa de este microbio, elegida específicamente por su adaptación a las condiciones marcianas y su crecimiento al consumir acetato. Fue cultivada con éxito en condiciones similares a Marte en un bioreactor de 550 kg construido con una carcasa exterior de tres milímetros de acero inoxidable 316, bombas, instrumentación y una base de fibra de carbono.

Un elemento importante es también que esta bacteria sería completamente incapaz de sobrevivir fuera del bioreactor.

“Elegimos un organismo que sería tremendamente útil cuando sea alimentado por humanos y cultivado dentro de un bioreactor en Marte, pero que no tiene absolutamente ninguna posibilidad de crecer fuera. Incluso medimos cuán muerto estaría este microbio si escapara de los confines de su bioreactor. sPL.001 se esteriliza rápidamente al exponerse a las duras condiciones de Marte”

Esto es importante ya que aún no estamos seguros de si existen formas de vida no nativas en Marte o no. Por lo tanto, evitar la contaminación sigue siendo una política estricta de la NASA.

“sPL.001 es una herramienta útil para que los humanos la utilicen como parte de la vida en Marte, pero no tiene ninguna posibilidad de terraformar Marte por sí sola. Cuando la humanidad terraformará Marte, es importante que sea de forma intencional, no por accidente.”

Abordando los problemas marcianos

Los bioreactores están diseñados para proteger a las bacterias del frío, la baja presión y la radiación que hacen que la superficie de Marte sea mortal incluso para organismos tan resistentes.

Sin embargo, el diseño necesitaba abordar otro riesgo: perchlorates. Estos compuestos son altamente oxidantes y a menudo citados como una razón por la cual el suelo de Marte es “tóxico”. Y es cierto que la mayoría de las plantas tendrían dificultades para adaptarse a la concentración encontrada en el regolito marciano.

Sin embargo, Mars Seed pretende mezclar 400 g de regolito con un litro de agua; esto creará una concentración no despreciable de perclorato, pero no una concentración que el microbio utilizado por Pioneer Labs no pueda manejar (30 mM).

Otro problema con el perclorato podría ser la cantidad residual en el revestimiento después de la purificación. Pioneer Labs reconoce que este es un factor desconocido, y que podrían ser necesarios más estudios para verificar que el producto final cumpla con niveles seguros para los humanos.

Más allá de los materiales de construcción

En la Tierra, la biofermentación es un ingrediente clave en la producción de muchos productos químicos y procesos industriales.

La primera mejora podría ser la producción de otros plásticos útiles, incluso a partir de otras especies bacterianas.

“Con la ingeniería genética, C. necator puede producir una serie de bioplásticos diferentes, como PHAs de cadena más larga o copolímeros de PHA, como con PLA, que amplían las posibles propiedades físicas del material resultante para incluir polímeros flexibles o similares al caucho.”

Otros organismos también podrían usarse para producir proteínas recombinantes, isopropanol, terpenos, 2,3-butanodiol y acetoin.

Otra opción podría ser usar azúcar en lugar de acetato como materia prima para el biorreactor. Sin embargo, esto requiere establecer una línea paralela de producción de azúcar, ya sea mediante el cultivo de algas o un proceso químico. De manera similar, los microbios oxidantes de hidrógeno podrían vivir directamente de hidrógeno y CO2, pero aquí también se necesita establecer una cadena de suministro paralela para el hidrógeno (¿electrólisis del agua?).

Más adelante, la producción in situ de productos farmacéuticos y proteínas recombinantes en biorreactores podría evitar las importaciones desde la Tierra, pero dicha producción a menudo requiere consumibles especializados (resinas, membranas, solventes, adsorbentes), los cuales tendrían que importarse o también producirse localmente.

Conclusión

Lo que hace revolucionario al biorreactor Mars Seed propuesto por Pioneer Labs no es tanto su diseño técnico, sino que se basa en tecnología conocida.

Es que finalmente estamos llegando a una etapa en la que la producción local continua de material para la exploración marciana puede considerarse un proyecto que, en teoría, podría desplegarse tan pronto como SpaceX logre un reabastecimiento fiable en órbita de su cohete Starship, lo cual podría estar a solo unos meses, a lo sumo unos pocos años.

Además, el diseño propuesto solo requiere 20 toneladas de carga, lo cual es mucho menor que la capacidad de la mayoría de los cohetes reutilizables modernos para Marte. Por lo tanto, dependiendo de los presupuestos, sobrevivir en Marte podría dejar de ser un factor limitante para explorar el planeta rojo. En cambio, desarrollar viajes tripulados seguros de 6 a 18 meses es el último obstáculo por eliminar.

Lo más probable es que el siguiente paso importante también sea desarrollar un método para una producción de alimentos in situ fiable, que, después del combustible, el hábitat y el agua, es el tipo de bien más pesado que requiere una futura base marciana y colonias en Marte.

Una vez que se establezcan estas cuatro producciones, probablemente con una combinación de energía nuclear y biorreactores, la mayor parte de las 100 toneladas de carga de un cohete Starship podrá dedicarse a tripulaciones, instrumentos científicos y otro equipamiento clave.

En ese sentido, esto también significa que, con la excepción del tiempo de viaje, la exploración de Marte podría paradójicamente ser más fácil que la construcción de bases en la Luna, donde la falta de agua y atmósfera impone un límite estricto a la presencia humana.

Invertir en la Exploración Espacial

SpaceX

En los últimos años, ninguna otra empresa o institución ha contribuido tanto a reavivar el interés en la exploración espacial como SpaceX.

Esto se debe a que la empresa logró lo que se consideró imposible durante mucho tiempo: cohetes totalmente reutilizables. Esto redujo radicalmente el costo de alcanzar la órbita en un orden de magnitud, y lo hizo antes del vuelo rutinario del último cohete de SpaceX: Starship, un cohete superpesado con una capacidad de elevación de 100 toneladas, y potencialmente hasta 200 toneladas en una iteración posterior del diseño.

Fuente: Visual Capitalist

Combinado con el reabastecimiento en desarrollo en el espacio, esto convierte a Starship en el cohete perfecto para entregar cientos de toneladas de carga a bases lunares y marcianas ya establecidas.

La empresa ha recientemente realizó su tan esperada OPI, lo que resultó ser la mayor de la historia, con una valoración en ese momento de $1.75T.

Además de los lanzamientos espaciales para clientes privados e instituciones públicas (NASA, US Space Force, etc.), SpaceX también se está convirtiendo en una importante empresa de telecomunicaciones con su sistema de satélites de Internet Starlink, que ahora representa más de la mitad de todos los satélites enviados al órbita.

Fuente: ARK Invest

Además de la cohetería y las telecomunicaciones, SpaceX también es ahora una empresa líder en IA, tras su absorción de xAI (que también posee la red social X.com) antes de la OPI. La conexión entre el espacio y la IA no es solo una moda, ya que SpaceX planea lanzar centros de datos de IA orbitales que aprovecharían las menores restricciones regulatorias y la luz solar gratuita 24/7 para ofrecer cómputo a un precio más bajo que los centros de datos de IA terrestres.

La fusión con xAI también ha generado rumores de una futura fusión SpaceX‑Tesla, que reuniría bajo un mismo paraguas todos los proyectos de Elon Musk.

Todos estos factores convirtieron la OPI de SpaceX en uno de los eventos más seguidos y comentados en finanzas en 2026. Al momento de redactar este artículo, el auge inicial y luego la caída del precio de la acción se han calmado un poco, recuperándose de los mínimos de agosto de 2026.

Los inversores en SpaceX deberán determinar no solo si la empresa es técnicamente impresionante (lo cual es evidente considerando sus logros pasados), sino también si el crecimiento futuro de los ingresos de Starlink y los centros de datos de IA justifican la valoración relativamente alta actual en relación con las ganancias presentes.

(Puedes leer más sobre SpaceX en nuestros artículos sobre la OPI de la empresa y el seguimiento inmediato)

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