Espacio
Cómo los líquenes sintéticos podrían construir bases marcianas autogeneradoras
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Construcción con polvo marciano
En los últimos diez años, el progreso radical logrado por SpaceX (SPCX ) y otras compañías espaciales privadas ha hecho que muchos proyectos espaciales pasen de la ciencia ficción a una realidad probable durante nuestra vida.
Uno de ellos es el establecimiento de bases permanentes habitadas en la Luna y Marte. El factor aquí es que el costo de alcanzar la órbita y el espacio profundo se ha dividido por 10, haciendo que muchas ideas ahora sean prácticas.
Es probable que, en cierta medida, los primeros módulos de una base sean similares a las bases de la Antártida, con muchos sistemas prefabricados simplemente dejados en el sitio, o reutilizados a partir de materiales reciclados, como, por ejemplo, tanques de cohetes vacíos, o la excavación de túneles.
A largo plazo, se necesitarán otros materiales para superar los primeros 10 astronautas y construir instalaciones más grandes. E incluso si la mayoría de las instalaciones terminan enterradas, muchos edificios superficiales seguirán siendo necesarios.
Idealmente, su construcción requerirá el uso de recursos locales para el 99 % de la obra, importando solo maquinaria compleja, electrónica o metales raros desde la Tierra.
Una idea sería usar el polvo, la arena y las rocas locales como materiales de construcción para crear hábitats más grandes y más resistentes a la radiación. Científicos de la Universidad de Nebraska–Lincoln y de Texas A&M University podrían haber encontrado una forma de mezclar polvo marciano y microorganismos para crear un biomaterial que una los minerales locales en una estructura utilizable.
Publicaron sus hallazgos en el Journal of Manufacturing Science and Engineering1, bajo el título “Biofabricación de materiales vivos diseñados para la construcción marciana: Diseño de la comunidad sintética”.
Cómo construir en Marte
Al discutir la construcción de cualquier tipo en Marte, la lista de requisitos es bastante intimidante:
- Estructura robusta que resista los impactos de micrometeoritos.
- Muros y juntas herméticos que mantengan el aire respirable dentro y el polvo muy fino fuera, a pesar de la presión atmosférica extremadamente baja.
- Buen aislamiento térmico, ya que la temperatura media marciana es de -65 °C/-85 °F, y mucho más fría en invierno, por la noche y/o en las regiones polares.
- Durabilidad, pues todos los esfuerzos de construcción son muy costosos, y cualquier falla requerirá abandonar el hábitat.
Una opción, no solo en Marte sino también de vuelta en la Tierra, sería imprimir en 3D (fabricación aditiva) edificios enteros. Sin embargo, la falta de agua, la necesidad de mano de obra humana y las condiciones inciertas en Marte dificultan asegurar que la técnica funcione, al menos tal como se entiende hasta ahora.
“A través de la impresión 3D, se pueden fabricar una amplia gama de estructuras, como edificios, casas y muebles.”
Unión de partículas del regolito marciano, incluyendo compuestos basados en magnesio, azufre y la creación de un geopolímero. Sin embargo, todos los métodos requieren una asistencia humana significativa y, por lo tanto, no son factibles con la evidente falta de mano de obra en Marte.
Uso de líquenes como materiales de construcción en Marte
En la Tierra, los líquenes están entre los organismos más resistentes, capaces de sobrevivir con solo una pequeña cantidad de humedad en el aire y los escasos nutrientes que se encuentran en el polvo flotante, lo que les permite vivir en los entornos más hostiles como desiertos y las cumbres de montañas.
También son extremadamente resistentes a la radiación, tolerantes a la desecación y, en general, el primer organismo que probablemente sobrevivirá en Marte, o al menos un Marte ligeramente terraformado.
Cómo el liquen logra esta hazaña es mediante la fusión de la resistencia de los hongos con la capacidad de producir alimento y energía a partir de la luz solar de las algas, formando un organismo simbiótico sintético.
Fuente: Ecobiohub
Esto también convierte a los líquenes en un buen modelo a imitar para crear cualquier tipo de biomaterial en Marte, ya que pueden crecer en condiciones menos que ideales.
Esta idea ya ha sido explorada, considerando la biomineralización bacteriana para unir partículas de arena en mampostería, bacterias ureolíticas para promover la producción de carbonato de calcio y fabricar ladrillos, y la exploración de la NASA del uso del micelio fúngico como agente aglutinante.
Sin embargo, cada uno de estos experimentos se limitó a una sola especie o cepa; por lo tanto, su supervivencia requiere un suministro continuo de nutrientes, lo que significa que se necesita intervención externa. Nuevamente, la falta de mano de obra en Marte hace que esto sea un desafío.
Cómo los líquenes sintéticos podrían habilitar la construcción marciana
Los investigadores de Texas y Nebraska se dieron cuenta de que se requería una actividad microbiana mucho más autónoma para aplicaciones prácticas futuras.
Mezclaron varios organismos, cada uno complementando al otro, de la misma manera que las algas y los hongos lo hacen en los líquenes.
“Podemos construir una comunidad sintética imitando los líquenes naturales. Hemos desarrollado una forma de crear líquenes sintéticos para producir biomateriales que pegan las partículas del regolito marciano en estructuras.”
Estos líquenes sintéticos, sin embargo, utilizan células cianobacterianas (células fluorescentes de color rojo) en lugar de células algales, ya que estas bacterias fotosintéticas son aún más resistentes e independientes de insumos externos.
Fuente: Phys.org
Los hongos filamentosos microscópicos crean material de unión, pegando grandes cantidades de biominerales y formando el núcleo a partir del cual se puede crecer material de construcción.
Las cianobacterias generan azúcar, oxígeno y energía para alimentar a los hongos mientras son protegidas por ellos.
Esto no es todo. Además del calor, oxígeno y aire respirable, el suelo marciano también es muy pobre en nitrógeno (nitrato y amoníaco), un componente clave para biomoléculas como proteínas, ADN y ARN. Estas cianobacterias también pueden fijar nitrógeno atmosférico en una forma biocompatible.
Fuente: British Ecological Society
Los investigadores demostraron que el sistema crece solo con simulación de regolito marciano, aire, luz y un medio líquido inorgánico similar al agua. En otras palabras, no se necesita mano de obra y solo se requieren materiales básicos presentes en todo Marte.
“El potencial de esta tecnología autogeneradora para habilitar la exploración y colonización extraterrestres a largo plazo es significativo.”
Futuro de los líquenes sintéticos para hábitats marcianos
El siguiente paso será usar este liquen artificial para crear una tinta de regolito (tinta de impresión 3D hecha con la superficie marciana) que permita imprimir bio‑estructuras mediante la técnica de escritura directa de tinta.
Una vez que el concepto de tinta de regolito se demuestre funcional con una impresora 3D, también será necesario un prototipo a mayor escala para diseñar el tipo de impresora 3D de construcción requerida para hábitats marcianos.
Debido a que el sistema produce materiales de construcción por sí mismo usando solo polvo y rocas, luz solar, aire marciano y cantidades limitadas de agua, podría emplearse para producir en masa tinta de regolito antes del aterrizaje de los astronautas, e incluso para imprimir los primeros refugios con antelación, utilizando robots remotos para realizar la impresión 3D.
En cualquier caso, estas misiones marcianas necesitarán lanzadores para alcanzar el planeta rojo, y algunas compañías lideran el desarrollo de nuevos cohetes reutilizables.
Invertir en el sector aeroespacial
Rocket Lab
RKLB Gráfico de precios
Rocket Lab (RKLB ) es uno de los contendientes más serios en el mercado de cohetes reutilizables. La compañía se centró inicialmente en cohetes pequeños, con el sistema de lanzamiento Electron (carga útil de 320 kg), que se está convirtiendo progresivamente en un cohete parcialmente reutilizable. Hasta ahora, Electron ha puesto en órbita 177 satélites en 44 lanzamientos.
Posteriormente, Rocket Lab está trabajando en la creación de un cohete reutilizable de tamaño medio, el Neutron, comparable al Falcon 9 (8 000 kg a órbita terrestre baja – LEO – en modo totalmente reutilizable, 1 500 kg a Marte o Venus). El Neutron será propulsado por un motor de cohete que quema metano (como Starship), lo que parece ser la tendencia para la próxima generación de cohetes.
Fuente: Rocket Lab
La compañía se destaca por su proceso de fabricación de satélites totalmente integrado verticalmente, lo que le permite optimizar costos y velocidad de diseño.
Esto ha resultado en múltiples contratos con NASA y el gobierno de EE. UU., incluyendo un contrato militar de 515 M USD. Y un contrato civil de 143 M USD para Globalstar.
Rocket Lab también es un importante fabricante de paneles solares para satélites tras sus adquisiciones de SolAero Technologies en 2022, con más de 1 000 satélites alimentados por estos paneles y un total de 4 MW de células solares fabricadas.
Fuente: Rocket Lab
Por ahora, su sistema de lanzamiento depende de proveedores externos, pero una serie de adquisiciones estratégicas debería cambiar eso, replicando en el sistema de lanzamiento la integración vertical ya lograda en el diseño y fabricación de satélites.
La compañía también está considerando la posibilidad de una constelación de telecomunicaciones LEO para generar ingresos recurrentes. Además, está contribuyendo a la investigación para fabricación en el espacio con Varda Space Industries y inspección de desechos orbitales.
Mientras SpaceX contó con el talento empresarial de Elon Musk para desarrollar su tecnología desde cero, Rocket Lab utilizó una combinación de I+D y adquisiciones para integrar verticalmente la tecnología requerida. Esto ha demostrado ser muy exitoso en la fabricación de satélites, y ahora buscan replicar esta estrategia para cohetes reutilizables.
Considerando el flujo de caja existente de la producción de satélites y los éxitos de Electron, Rocket Lab es un buen candidato para ponerse al nivel del adelanto que tiene SpaceX.
Para quienes estén interesados en invertir en esta compañía, asegúrese de revisar los principales corredores de bolsa en su región (p. ej. para EE. UU., Reino Unido, Canadá y Australia) o nuestro artículo sobre las 10 mejores aplicaciones de inversión, así como nuestro informe completo sobre Rocket Lab.
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Estudio Referenciado:
1. Nisha Rokaya, Erin C. Carr, Richard A. Wilson, Congrui Jin. Biofabricación de materiales vivos diseñados para la construcción marciana: Diseño de la comunidad sintética. J. Manuf. Sci. Eng. Aug 2025, 147(8): 081008 (10 páginas). https://doi.org/10.1115/1.4068792
