Científicos chinos descubren cómo realizar una 'fotosíntesis extraterrestre' en la Luna

 

El pasado mes de diciembre, se alunizó con éxito la sonda Chang'e 5, con la que China pretende convertirse en el tercer país que recoge muestras lunares para estudiarlas luego en la Tierra, tras conseguirlo antes EE UU y Rusia. El viaje de regreso con unos 2 kilos de material se realizó el 3 de diciembre.

Tras analizar el suelo lunar traído por la nave espacial china Chang'e 5, los autores descubrieron que la muestra contiene algunos compuestos, como por ejemplo, sustancias ricas en hierro y titanio que podrían funcionar como catalizadores para fabricar oxígeno y combustible a partir de la radiación solar y el CO2 que exhalen los futuros astronautas.

El equipo, liderado por los científicos Yingfang Yao y Zhigang Zou de la Universidad de Nanjing, plantea una estrategia de ‘fotosíntesis extraterrestre’ que se podría utilizar para facilitar la exploración humana en la Luna y más allá.

Con la ayuda de la radiación solar, el sistema utiliza el suelo lunar para electrolizar el agua, que se podría extraer de la propia Luna y deshidratando los gases exhalados por los astronautas, generando oxígeno e hidrógeno.

El dióxido de carbono que emitan los futuros habitantes de la Luna también se puede almacenar y combinar con ese hidrógeno mediante un proceso de hidrogenación catalizado por el suelo lunar. Así se generan hidrocarburos como el metano, que se podría utilizar como combustible.

En estudios realizados recientemente se ha revelado la existencia de un gran número de depósitos piroclásticos con elevadas cantidades de agua en su interior.

Según los expertos, estos resultados refuerzan las evidencias de que los pozos volcánicos de la Luna incluyendo los depósitos cercanos al lugar de aterrizaje de las misiones del Apolo 15 y 17 contienen agua. Los investigadores creen que estos descubrimientos permitirán extraer agua de la Luna y aseguran que el hecho de que haya grandes depósitos de agua podría beneficiar las futuras expediciones lunares, ya que les evitaría tener que transportarla.

Esta estrategia no utiliza energía externa, solo la luz solar, para producir una serie de productos de interés (como agua, oxígeno y combustible) que podrían sustentar la vida en una base lunar, según los investigadores. El equipo ya está buscando una oportunidad para probar este sistema en el espacio, probablemente con las futuras misiones lunares tripuladas de China.

“Utilizamos recursos ambientales in situ para minimizar la carga útil de los cohetes, ofreciendo una estrategia para un escenario con un entorno vital extraterrestre sostenible y asequible”, afirma Yao.

Aunque la eficiencia catalítica del suelo lunar es menor que la de los catalizadores disponibles en la Tierra, Yao adelanta que el equipo está probando diferentes enfoques para mejorar su diseño, como fundir el suelo lunar en un “material nanoestructurado de alta entropía”, que es un mejor catalizador.

Los autores recuerdan que se han propuesto muchas opciones para la supervivencia extraterrestre, pero la mayoría requieren fuentes de energía de la Tierra.

Por ejemplo, el rover Perseverance de la NASA dispone de un instrumento que puede usar CO2 de la atmósfera de Marte para fabricar oxígeno, pero está alimentado por una batería nuclear.

Según comenta Yao, “en un futuro próximo, veremos desarrollar rápidamente la industria de los vuelos espaciales con tripulación. Al igual que la ‘Edad de la Vela’ en el siglo XVII, cuando cientos de barcos se lanzaron al mar, ahora entramos en una ‘Edad del Espacio’.

Pero, prosigue, “si queremos llevar a cabo una exploración a gran escala de mundos más allá del nuestro, tendremos que pensar en formas de reducir la carga útil, es decir, depender del menor número posible de suministros de la Tierra y utilizar en su lugar los recursos extraterrestres”.

Recordemos que fue en enero cuando China hizo historia al poder enviar una nave al lado oculto de la luna, con la primera misión en la que se buscaba experimentar con plantas de crecimiento, más adelante, en el mes de abril la NASA escribió: “Simplemente empacar algunas multivitaminas no será suficiente para mantener saludables a los astronautas mientras exploran el espacio profundo. Necesitarán productos frescos”.

El poder cultivar plantas haría que los astronautas tuvieran acceso a nutrientes más frescos, además de que los alimentos podrían tener mejor sabor. Así los astronautas podrían cultivar sus propios alimentos desde el espacio.

Referencia:

Yingfang Yao. et al. Extraterrestrial photosynthesis by Chang’E-5 lunar soil. Joule. 2022. DOI:https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.04.011

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