Un nuevo estudio propone usar microorganismos resistentes para producir materiales de construcción directamente en Marte, reduciendo los costos extremos de transportar carga desde la Tierra.
Las misiones tripuladas al planeta rojo enfrentan un obstáculo central: construir hábitats seguros sin depender de cantidades exorbitantes de materiales terrestres. En un entorno donde cada kilo lanzado cuesta una fortuna y cualquier exceso compromete la viabilidad de la misión, encontrar alternativas locales se vuelve más que una ventaja; es una necesidad. En ese contexto, un equipo internacional de investigadores propone un modelo biotecnológico que combina dos bacterias capaces de transformar suelo marciano en un compuesto similar al cemento.
La propuesta, presentada en un estudio en Frontiers in Microbiology y complementada por análisis de la NASA sobre costos y logística de transporte interplanetario, plantea un sistema híbrido: emplear microorganismos resistentes, nutrientes producidos por los propios astronautas y tecnologías de impresión 3D para fabricar estructuras sólidas directamente en Marte. La idea aún se encuentra en fase experimental, pero abre una vía llamativa en la carrera por la autosuficiencia espacial.
Un enfoque biológico para un problema planetario
Según los autores de la investigación, la base del sistema es un dúo microbiano cuidadosamente elegido. El primero es Chroococcidiopsis, una cianobacteria conocida por su resiliencia. Este organismo ha demostrado tolerar radiación intensa, ciclos de deshidratación y frío extremo, condiciones que recuerdan al ambiente marciano. Además, produce oxígeno mediante fotosíntesis y secreta una matriz viscosa capaz de servir como andamio para futuras reacciones de consolidación del suelo.
La segunda pieza es Sporosarcina pasteurii, una bacteria especializada en biocementación. Su capacidad para degradar ureum y alterar el pH permite que el calcio disponible en la mezcla precipite como carbonato cálcico, generando un cemento biológico que une partículas minerales en un bloque compacto y sorprendentemente resistente. “El proceso es simple en concepto, pero extraordinariamente robusto”, explican los autores en el artículo. “Las reacciones inducidas por microorganismos pueden generar compuestos sólidos comparables a materiales tradicionales sin necesidad de altos requerimientos energéticos”.
La combinación de ambas bacterias, bajo condiciones controladas, permite convertir regolito en un material estructural sin necesidad de hornos ni procesos industriales complejos. Además, la fotosíntesis de Chroococcidiopsis produce oxígeno, lo que puede contribuir a la atmósfera interna de hábitats cerrados, aunque su aporte sería marginal comparado con sistemas de soporte vital.
Aporte humano: nutrientes desde los propios astronautas
La propuesta adquiere un matiz aún más interesante cuando se considera la procedencia de algunos insumos. El ureum necesario para la biocementación puede obtenerse de la orina de los astronautas, lo que crea un sistema parcialmente autosostenido dentro del hábitat marciano. La orina también contiene pequeñas cantidades de calcio, que pueden integrarse al proceso. El resto provendría de compuestos comunes en el regolito, como silicatos y óxidos metálicos.
Los autores señalan que, en un ambiente de recursos extremadamente limitados, reciclar productos biológicos humanos es un paso lógico. De hecho, la NASA ha incluido esquemas de “transportar o producir” en sus estudios de arquitectura de misión, evaluando qué materiales conviene fabricar in situ y cuáles deben llevarse desde la Tierra. En el informe “transportar o producir” incluido en el programa ASCEND —consultado como parte de esta noticia— se enfatiza que fabricar localmente incluso una fracción de los materiales puede reducir considerablemente masa, riesgo y costos globales de una misión tripulada.
La integración de 3D-printing amplifica el potencial del sistema. El escenario imaginado por los investigadores consiste en robots extruyendo una mezcla de regolito, bacterias y nutrientes capa por capa, formando muros curvos, soportes y elementos arquitectónicos sin intervención humana directa. La temperatura media de Marte, cercana a –60 °C, obliga a que el proceso se realice dentro de estructuras presurizadas o en módulos térmicamente aislados, pero los experimentos iniciales sugieren que la biocementación podría avanzar incluso en condiciones frías si se mantienen umbrales mínimos de humedad.
Lo que se sabe… y lo que aún no
A pesar del entusiasmo que genera el concepto, los propios autores subrayan que se trata de un modelo preliminar, elaborado a partir de experimentos en condiciones simuladas. Las pruebas con regolito marciano sintético son útiles, pero no equivalen a trabajar con el suelo real del planeta, que contiene concentraciones significativas de percloratos. Estos compuestos, comunes en Marte, son tóxicos para la mayoría de los organismos terrestres y actúan como potentes desecantes.
El estudio señala que la presencia de percloratos representa uno de los mayores desafíos. “Si el regolito marciano resulta ser más hostil de lo previsto, la supervivencia bacteriana podría verse comprometida”, advierten los investigadores. Neutralizar percloratos implica procesos adicionales que requieren energía y agua, dos recursos escasos en misiones tripuladas.
El agua es, de hecho, otro punto crítico. Marte almacena parte de su agua en forma de hielo subterráneo, pero su composición exacta sigue siendo incierta. La compatibilidad entre ese recurso y el metabolismo bacteriano no podrá conocerse con certeza hasta que regresen muestras auténticas. Sin agua limpia, la biocementación es imposible.
El contenido de calcio del regolito es también reducido en comparación con el necesario para replicar cementos convencionales. Esto implica que los materiales producidos en Marte serían más similares a un biocompuesto endurecido que a un cemento Portland. Aunque esto no invalida su utilidad, sí condiciona la resistencia, estabilidad térmica y comportamiento estructural de los bloques formados.
Costos astronómicos: por qué fabricar en Marte podría ser indispensable
El informe ASCEND de la NASA proporciona una perspectiva determinante: cualquier kilogramo de carga lanzado desde la Tierra tiene un costo inicial que ronda los 1500 dólares solo para alcanzar órbita baja. Ese valor no incluye maniobras interplanetarias, ni sistemas adicionales de propulsión o protección. Cuando se calculan trayectorias hacia Marte, el transporte de un solo kilo puede ascender a decenas de miles o incluso más de 100 000 dólares, dependiendo del perfil de la misión.
En escenarios de exploración humana, donde se necesitan varias decenas de toneladas de material, transportar cada elemento desde nuestro planeta se vuelve prohibitivo. Por ello, en los modelos de arquitectura de misión analizados por la NASA se enfatiza que tecnologías de fabricación in situ podrían reducir de manera drástica tanto la masa necesaria en el lanzamiento como el número de cohetes requeridos.
Los investigadores retoman este análisis económico para respaldar su modelo biotecnológico. Si un hábitat marciano puede construirse a partir del propio suelo y de residuos reciclados, cada kilo no transportado representa un ahorro inmenso. “El desarrollo de métodos biológicos locales podría transformar por completo la logística interplanetaria”, afirman los autores. “No se trata solo de ahorrar dinero, sino de reducir la complejidad y aumentar la resiliencia de las misiones”.
Impresoras, microbios y robots: la arquitectura marciana que podría venir
La visión de futuro es la de una infraestructura marciana que crece a partir de la cooperación entre robots y microorganismos. Bajo este esquema, los astronautas no construirían muros directamente; más bien supervisarían un ecosistema técnico-biológico preparado para trabajar de forma autónoma. La impresora se convertiría en una fábrica móvil, cargada con regolito, agua tratada y cultivos bacterianos protegidos.
Este enfoque tiene un atractivo adicional: la capacidad de reparación. Si una estructura presenta grietas, el mismo consorcio bacteriano podría utilizarse para rellenarlas, creando un sistema de mantenimiento propio que prolongue la vida útil de los hábitats en un entorno donde el desgaste por radiación, viento cargado de polvo y cambios térmicos es especialmente intenso.
Sin embargo, la distancia entre esta idea y su implementación es todavía amplia. Para avanzar, será necesario probar los microorganismos en órbita, estudiar cómo se comportan bajo gravedad reducida y evaluar su resistencia a la radiación cósmica. El siguiente paso lógico sería un experimento en la superficie marciana llevado por un rover o un módulo estacionario, pero eso requerirá desarrollo tecnológico específico y aprobaciones institucionales.
Un camino largo, pero con potencial transformador
Los especialistas consultados en el estudio coinciden en que la biocementación podría convertirse en una pieza importante del rompecabezas de la colonización marciana, aunque no reemplazará todos los métodos de construcción. La mezcla bacteriana podría servir para muros de contención, cúpulas interiores, módulos auxiliares o estructuras de soporte, mientras que otras piezas críticas seguirían dependiendo de compuestos traídos desde la Tierra o fabricados mediante procesos industriales más complejos.
A largo plazo, la combinación de análisis económico, biología sintética y tecnologías de impresión 3D podría redefinir la manera en que se conciben las misiones interplanetarias. El informe ASCEND ya plantea escenarios donde la fabricación local disminuye la masa transportada en más de un 50 %, especialmente para componentes voluminosos. Esto permitiría destinar más espacio a sistemas de soporte vital, energía o instrumentos científicos.
Los investigadores son cautos, pero optimistas. “No proponemos una solución inmediata, sino una vía de exploración prometedora”, destacan en la publicación científica. “Las bacterias han moldeado la Tierra durante miles de millones de años. Quizá también tengan un papel que desempeñar en nuestra expansión hacia otros mundos”.
La pregunta final
¿Ayudarán realmente estas bacterias a colonizar Marte? Por ahora, representan un concepto en desarrollo que necesita muchas verificaciones adicionales. Sin embargo, en un planeta donde el costo de cada kilo se mide en decenas de miles de dólares y donde la autosuficiencia será imprescindible, cualquier tecnología capaz de convertir polvo en estructura sólida merece atención. Si los próximos experimentos confirman su viabilidad, estos diminutos organismos podrían convertirse en aliados esenciales en la construcción del primer hogar humano fuera de la Tierra.
Sin comentarios