La utilización de recursos locales será clave para cualquier misión a la Luna o a Marte, principalmente debido al elevado coste de transportar materiales desde la Tierra a nuestros nuevos puestos de avanzada. Marte, en particular, posee un recurso local que tradicionalmente se ha considerado un inconveniente: los percloratos. Estos compuestos químicos, tóxicos para la mayoría de las formas de vida, constituyen entre el 0,5% y el 1% del suelo marciano y se han visto como un obstáculo, más que una ayuda, para nuestros esfuerzos de colonización del planeta rojo. Sin embargo, un nuevo estudio de investigadores del Instituto de Ciencias de la India y la Universidad de Florida demuestra que, en la fabricación de los ladrillos que construirán la base, los percloratos son, de hecho, beneficiosos.
Hemos informado anteriormente sobre los esfuerzos para crear ladrillos a partir de regolito marciano, pero en esos informes no mencionamos que la mayoría de los simulantes de regolito marciano no incluyen percloratos, ya que son un peligro de incendio. Por lo tanto, todos esos resultados, muchos de los cuales incluían una forma de biocementación facilitada por bacterias, no consideraban uno de los componentes más importantes del suelo marciano.
El objetivo del nuevo estudio, publicado recientemente en PLOS One, fue precisamente abordar esta omisión. Los investigadores añadieron intencionadamente percloratos a la mezcla de simulante marciano que habían utilizado previamente para crear ladrillos, y la incorporaron a una suspensión. Tras un tiempo de mezclado, fabricaron ladrillos con el material resultante y probaron su resistencia a la compresión.
Video de la NASA sobre la fabricación de ladrillos con suelo marciano.
El componente más importante de la mezcla fue, sin duda, la bacteria. Los investigadores utilizaron una cepa de Sporosarcina pasteurii que encontraron en el suelo de Bangalore. Esta bacteria mostró una respuesta notable al exponerse a percloratos en el laboratorio, incluyendo la formación de densos cúmulos de múltiples células. Lo más importante es que creó una estructura llamada matriz extracelular (ECM), con “micropuentes” entre las bacterias y los minerales del suelo.
Sin embargo, las bacterias por sí solas no fueron suficientes para fabricar ladrillos; necesitaban combinaciones de materiales para lograrlo. Para ello, realizaron pruebas de control con diferentes ingredientes, incluyendo una con solo agua, que se desmoronó casi inmediatamente. Una suspensión de solo bacterias, agua y simulante tuvo un rendimiento aún peor. No fue hasta que añadieron una goma natural adhesiva conocida como goma guar, extraída de una planta llamada frijol guar, que la resistencia a la compresión comenzó a mejorar. Combinada únicamente con agua, no proporciona muchos beneficios, pero al combinarse con bacterias, la goma parece actuar tanto como adhesivo como alimento para la bacteria, permitiéndole ser más de tres veces más resistente que las muestras aisladas de bacterias o goma.
Otro ingrediente importante fue el cloruro de níquel, aunque su relación con los demás materiales es compleja. Se añadió originalmente como catalizador de la ureólisis, la reacción química que impulsa la biocementación que crea los ladrillos. Sin embargo, no está disponible en abundancia en el suelo marciano, por lo que tendría que procesarse en un paso separado (ya que el suelo contiene tanto níquel como cloro) o importarse desde la Tierra. No obstante, la mezcla con la mayor resistencia a la compresión no incluyó cloruro de níquel.
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La combinación ganadora fue la de bacterias, goma guar y perclorato, con una resistencia a la compresión más del doble de la que logró la combinación de bacterias y goma guar por sí sola. ¿Cómo es posible que añadir una sustancia conocida por matar seres vivos obligue a esos mismos seres vivos a crear un ladrillo más resistente?
Responder a esta pregunta queda para futuras investigaciones, pero los autores especularon que la ECM que formó la bacteria al exponerse al perclorato podría haber desempeñado un papel importante. Los micropuentes que unieron la bacteria a su entorno mineral podrían aumentar su capacidad para resistir la presión compresiva. Esta es una hipótesis interesante que merece ser probada, y el equipo de investigadores sigue trabajando activamente en ello. En este caso específico, en lo que respecta a la utilización de recursos en Marte, parece que los percloratos serían más una ayuda que un obstáculo.
Más información:
S. Dubey et al. – Efecto del perclorato en las bacterias capaces de biocementación y los ladrillos marcianos
UT – Los exploradores podrían construir ladrillos en Marte con bacterias y orina
UT – La sangre y la orina de los astronautas podrían ayudar a construir estructuras en la Luna
