Construir las primeras viviendas humanas en Marte podría depender menos del acero y el cemento transportados desde la Tierra y más de microorganismos capaces de multiplicarse. Un grupo de científicos desarrolló un material biológico que combina suelo marciano, gelatina y levadura y que podría utilizarse para imprimir en 3D casas y otras instalaciones en el planeta rojo.
La investigación, realizada por especialistas de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong y publicada en la revista Chem Circularity, propone aprovechar precisamente dos de los mayores problemas que enfrentarían los futuros colonos de Marte: las temperaturas extremadamente bajas y la escasa presión atmosférica.
La fórmula desarrollada utiliza arena que reproduce las características del regolito marciano y un aglutinante compuesto por gelatina y una levadura modificada y recubierta con proteínas altamente adhesivas, entre ellas algunas similares a las que permiten a los mejillones fijarse con fuerza a las rocas.
La gelatina mantiene unidos los componentes y proporciona soporte para el crecimiento celular, mientras que el material mineral aporta volumen y estructura.
El frío de Marte como parte de la fábrica
Una de las particularidades del proyecto es que no intenta combatir completamente las condiciones marcianas, sino utilizarlas en el proceso de construcción.
La inspiración surgió de observar el comportamiento de los alimentos liofilizados. Marte presenta temperaturas y presiones extremadamente bajas, condiciones que pueden favorecer un proceso semejante a la liofilización.
Cuando la mezcla sale de la boquilla de una impresora 3D, el agua contenida en ella se congela. Posteriormente, el hielo pasa directamente a vapor sin atravesar una fase líquida, dejando una red de poros microscópicos en el interior del material.
El resultado es una estructura ligera, similar a una espuma, pero con una resistencia considerable.
Los ensayos realizados hasta ahora determinaron una resistencia a la compresión de entre 10 y 12 megapascales, comparable con la de un hormigón de baja resistencia.
Según los cálculos de los investigadores, el material tendría capacidad suficiente para levantar un edificio de uno o dos pisos bajo la gravedad terrestre. Como la gravedad marciana equivale aproximadamente al 38% de la terrestre, podría utilizarse potencialmente para construir estructuras de varios niveles en Marte.
De pequeñas cúpulas a futuras viviendas
Por ahora, la escala del experimento está muy lejos de una colonia marciana. Las estructuras fabricadas son pequeñas cúpulas de apenas 45 milímetros de altura y 30 milímetros de ancho, aproximadamente del tamaño de un corcho de vino.
Sin embargo, el objetivo del estudio no era construir una vivienda completa, sino demostrar que la combinación de microorganismos, materiales minerales y fabricación aditiva puede producir estructuras resistentes en condiciones similares a las marcianas.
El desarrollo se suma a numerosos proyectos que durante los últimos años han intentado resolver uno de los grandes desafíos de la exploración espacial: cómo construir refugios, laboratorios, depósitos y eventualmente asentamientos permanentes sin transportar desde la Tierra todos los materiales necesarios.
La NASA y otros programas espaciales han estudiado durante años el concepto de utilización de recursos in situ, que plantea aprovechar el regolito, el hielo y otros materiales disponibles en la Luna o Marte. También se han ensayado tecnologías de impresión 3D como una alternativa para automatizar la construcción antes o durante la llegada de astronautas.
Una parte importante de esas propuestas contempla calentar, fundir o sinterizar el polvo lunar o las rocas marcianas para fabricar bloques y componentes estructurales. El problema es que alcanzar las temperaturas necesarias exige grandes cantidades de energía, un recurso especialmente limitado durante las primeras etapas de una misión.
Una construcción que podría reciclarse
La propuesta basada en levadura intenta reducir esa dependencia energética y añade otra característica: las construcciones podrían formar parte de una economía circular marciana.
Una estructura que deje de ser necesaria podría desmontarse, procesarse y utilizarse para fabricar nuevos componentes. Incluso sería posible recuperar las levaduras presentes en el material y reproducirlas posteriormente en biorreactores.
La ventaja de los microorganismos es que, a diferencia de toneladas de cemento o acero, pueden multiplicarse. En teoría, mientras sobreviva una cantidad mínima de levadura, sería posible cultivarla nuevamente y producir más material biológico.
Esto podría reducir significativamente la masa que tendría que transportarse desde la Tierra, uno de los principales factores que encarecen cualquier misión tripulada a Marte.
El gran obstáculo sigue siendo llegar a Marte
El proyecto todavía se encuentra en una etapa experimental y existen interrogantes fundamentales. Las pruebas se han realizado exclusivamente en la Tierra bajo condiciones simuladas y aún no está demostrado que las levaduras puedan sobrevivir y funcionar adecuadamente frente a las condiciones reales del planeta rojo, incluida su intensa radiación.
Además, aunque buena parte del volumen estructural podría obtenerse de materiales marcianos, la tecnología continúa dependiendo de componentes procedentes de la Tierra.
Los investigadores estiman que desarrollar infraestructura de ingeniería significativa en Marte podría requerir inicialmente el traslado de cientos de toneladas de carga, por lo que el futuro de este tipo de construcción también dependerá de cohetes de mayor capacidad, sistemas de transporte más económicos y tecnologías capaces de producir cada vez más recursos directamente en el planeta.
A largo plazo, las primeras ciudades marcianas probablemente no dependerán de un único material. Como ocurre en la Tierra, podrían combinar metales, minerales, polímeros y materiales biológicos. En ese escenario, organismos tan simples como una levadura podrían terminar desempeñando un papel inesperado: ayudar a levantar las paredes de las primeras casas construidas por seres humanos fuera de la Tierra.
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