Como os líquenes sintéticos podem construir bases marcianas de crescimento próprio

Construindo com Poeira Marciana

Nos últimos dez anos, o progresso radical alcançado pela SpaceX (SPCX ) e outras empresas espaciais privadas fez com que muitos projetos espaciais passassem da ficção científica para uma realidade provável durante a nossa vida.

Um deles é o estabelecimento de bases habitadas permanentes na Lua e em Marte. O fator aqui é que o custo para alcançar a órbita e o espaço profundo foi dividido por 10, tornando muitas ideias agora práticas.

É provável que, em certa medida, os primeiros módulos de uma base sejam semelhantes às bases da Antártida, com muitos sistemas pré-fabricados simplesmente deixados no local, ou reaproveitados a partir de materiais reciclados, como, por exemplo, tanques de foguete vazios, ou escavando túneis.

A longo prazo, outros materiais serão necessários para ultrapassar os primeiros 10 astronautas e construir instalações maiores. E mesmo que a maioria das instalações acabe enterrada, muitos edifícios de superfície ainda serão necessários.

Idealmente, sua construção exigirá o uso de recursos locais para 99 % da construção, com apenas máquinas complexas, eletrônicos ou metais raros importados da Terra.

Uma ideia seria usar a poeira, a areia e as rochas locais como materiais de construção para criar habitats maiores e mais à prova de radiação. Cientistas da University of Nebraska–Lincoln e da Texas A&M University podem ter encontrado uma forma de misturar poeira marciana e microrganismos para criar um biomaterial que cola os minerais locais em uma estrutura utilizável.

Eles publicaram suas descobertas no Journal of Manufacturing Science and Engineering¹, sob o título “Biofabricação de Materiais Vivos Projetados para Construção Marciana: Design da Comunidade Sintética”.

Como Construir em Marte

Ao discutir a construção de qualquer tipo em Marte, a lista de requisitos é bastante assustadora:

• Estrutura robusta para resistir aos impactos de micrometeoritos.
• Paredes e juntas herméticas que mantêm o ar respirável dentro e a poeira muito fina fora, apesar da pressão atmosférica extremamente baixa.
• Boa isolação térmica, já que a temperatura média marciana é -65 °C/-85 °F, e muito mais fria no inverno, à noite e/ou nas regiões polares.
• Durabilidade, pois todos os esforços de construção são muito caros, e qualquer falha exigirá o abandono do habitat.

Uma opção, não apenas em Marte, mas também aqui na Terra, seria imprimir em 3D (manufatura aditiva) edifícios inteiros. Contudo, a falta de água, a necessidade de mão‑de‑obra humana e as condições incertas em Marte dificultam garantir que a técnica funcione, pelo menos da forma como é compreendida até agora.

“Por meio da impressão 3D, pode‑se fabricar uma ampla gama de estruturas, como edifícios, casas e móveis.”

A ligação das partículas do regolito marciano, incluindo bases de magnésio, enxofre e a criação de um geopolímero. No entanto, todos os métodos exigem assistência humana significativa e, portanto, não são viáveis diante da óbvia escassez de mão‑de‑obra em Marte.

Usando líquenes como materiais de construção em Marte

Na Terra, os líquenes estão entre os organismos mais resistentes, capazes de sobreviver com apenas um pouco de umidade no ar e os raros nutrientes encontrados na poeira flutuante, o que lhes permite viver nos ambientes mais hostis, como desertos e topos de montanhas.

Eles também são extremamente resistentes à radiação, tolerantes à dessecação e, em geral, o primeiro organismo provável a sobreviver em Marte, ou ao menos em um Marte ligeiramente terraformado.

Como o líquen alcança essa façanha é fundindo a resistência dos fungos com a capacidade de produzir alimento e energia a partir da luz solar das algas, formando um organismo simbiótico sintético.

Fonte: Ecobiohub

Isso também torna os líquenes um bom modelo a ser imitado para a produção de quaisquer biomateriais em Marte, já que podem crescer em condições menos que ideais.

Essa ideia já foi explorada, considerando a biomineralização bacteriana para ligar partículas de areia em alvenaria, bactérias ureolíticas para promover a produção de carbonato de cálcio e fabricar tijolos, e a exploração pela NASA do uso de micélio fúngico como agente aglutinante.

No entanto, cada um desses experimentos foi limitado a uma única espécie ou cepa; assim, sua sobrevivência requer um suprimento contínuo de nutrientes, significando que intervenção externa é necessária. Novamente, a falta de mão‑de‑obra em Marte torna isso desafiador.

Como líquenes sintéticos podem viabilizar a construção marciana

Os pesquisadores do Texas e de Nebraska perceberam que seria necessária uma atividade microbiana muito mais autônoma para aplicações práticas futuras.

Eles combinaram vários organismos, cada um complementando o outro, da mesma forma que algas e fungos fazem nos líquenes.

“Podemos construir uma comunidade sintética imitando os líquenes naturais. Desenvolvemos uma forma de criar líquenes sintéticos para produzir biomateriais que colam as partículas do regolito marciano em estruturas.” Dr. Congrui Grace Jin – Assistente professor no programa de Engenharia Mecânica e Tecnologia de Fabricação da Texas A&M University

Esses líquenes sintéticos, porém, utilizam células cianobacterianas (células fluorescentes de cor vermelha) em vez de células algais, já que essas bactérias fotossintéticas são ainda mais resistentes e mais independentes de insumos externos.

Fonte: Phys.org

Os fungos filamentosos microscópicos criam material aglutinante, colando grandes quantidades de biominerais, formando o núcleo a partir do qual o material de construção pode ser cultivado.

As cianobactérias produzem açúcar, oxigênio e energia para alimentar os fungos enquanto são protegidas por eles.

Isso não é tudo. Além de calor, oxigênio e ar respirável, o solo marciano também é muito pobre em nitrogênio (nitrato e amônia), um componente chave para biomoléculas como proteínas, DNA e RNA. Essas cianobactérias também podem fixar nitrogênio atmosférico em uma forma biocompatível.

Fonte: British Ecological Society

Os pesquisadores demonstraram que o sistema cresce apenas com simulação de regolito marciano, ar, luz e um meio líquido inorgânico semelhante à água. Em outras palavras, não é necessária mão‑de‑obra, e apenas materiais básicos presentes em todo o Marte são requeridos.

“O potencial desta tecnologia de auto‑crescimento para viabilizar a exploração e colonização extraterrestres de longo prazo é significativo.” Dr. Congrui Grace Jin – Assistente professor no programa de Engenharia Mecânica e Tecnologia de Fabricação da Texas A&M University

Futuro dos líquenes sintéticos para habitats marcianos

O próximo passo será usar esse líquen artificial para criar uma tinta de regolito (tinta de impressão 3D feita a partir da superfície marciana) para imprimir bio‑estruturas usando a técnica de impressão 3D de escrita direta de tinta.

Uma vez que o conceito de tinta de regolito seja comprovado em funcionamento com uma impressora 3D, será necessário também um protótipo em escala maior para projetar o tipo de impressora 3D de construção exigida para habitats marcianos.

Como o sistema produz materiais de construção por si mesmo usando apenas poeira & rocha, luz solar, ar marciano e quantidades limitadas de água, ele poderia ser usado para produzir tinta de regolito em massa antes da chegada dos astronautas, e até mesmo para imprimir os primeiros abrigos antecipadamente, usando robôs remotos para realizar a impressão 3D.

Em todo caso, essas missões a Marte precisarão de lançadores para alcançar o planeta vermelho, e algumas empresas estão liderando o desenvolvimento de novos foguetes reutilizáveis.

Investindo no Setor Aeroespacial

Rocket Lab

A Rocket Lab (RKLB ) é um dos concorrentes mais sérios no mercado de foguetes reutilizáveis. A empresa inicialmente focou em pequenos foguetes, com o sistema de lançamento Electron (320 kg de carga útil), que está sendo progressivamente transformado em um foguete parcialmente reutilizável. Até agora, o Electron lançou 177 satélites em 44 lançamentos.

Posteriormente, a Rocket Lab está planejando criar um foguete reutilizável de tamanho médio, o Neutron, comparável ao Falcon 9 (8 000 kg para Órbita Terrestre Baixa – LEO – em modo totalmente reutilizável, 1 500 kg para Marte ou Vênus). O Neutron será propulsado por um motor a metano (como o Starship), que parece ser a tendência para a próxima geração de foguetes.

Fonte: Rocket Lab

A empresa se destaca por seu processo de fabricação de satélites totalmente verticalmente integrado, permitindo otimizar custos e velocidade de design.

Isso resultou em múltiplos contratos com a NASA & o governo dos EUA, incluindo um contrato militar de US$ 515 milhões. E um contrato civil de US$ 143 milhões para a Globalstar.

A Rocket Lab também é grande fabricante de painéis solares para satélites após suas aquisições de 2022 da SolAero Technologies, com mais de 1000 satélites alimentados por esses painéis, e um total de 4 MW de células solares fabricadas.

Fonte: Rocket Lab

Por enquanto, seu sistema de lançamento depende de fornecedores externos, mas uma série de aquisições estratégicas deve mudar isso, replicando no sistema de lançamento a integração vertical já alcançada no design e fabricação de satélites.

A empresa também está avaliando a possibilidade de uma constelação de telecomunicações LEO para gerar receitas recorrentes. Ela também está contribuindo para pesquisas de manufatura no espaço com a Varda Space Industries e inspeção de detritos orbitais.

Enquanto a SpaceX contou com o talento empresarial de Elon Musk para desenvolver sua tecnologia do zero, a Rocket Lab usou uma combinação de P&D e aquisições para integrar verticalmente a tecnologia necessária. Isso tem se mostrado muito bem‑sucedido na fabricação de satélites, e agora eles buscam replicar essa estratégia para foguetes reutilizáveis.

Considerando o fluxo de caixa existente da produção de satélites & os sucessos do Electron, a Rocket Lab é uma boa candidata a alcançar a vantagem inicial da SpaceX.

Para quem tem interesse em investir nesta empresa, certifique‑se de conferir as principais corretoras de ações em sua região (por exemplo, para EUA, Reino Unido, Canadá e Austrália) ou nosso artigo sobre os 10 melhores aplicativos de investimento, bem como nosso relatório completo sobre a Rocket Lab.

Últimas notícias e desenvolvimentos das ações da Rocket Lab (RKLB)

Estudo Referenciado:

^{1. Nisha Rokaya, Erin C. Carr, Richard A. Wilson, Congrui Jin. Biofabricação de Materiais Vivos Projetados para Construção Marciana: Design da Comunidade Sintética. J. Manuf. Sci. Eng. Aug 2025, 147(8): 081008 (10 páginas). https://doi.org/10.1115/1.4068792}