La ciencia de Dune: ¿Podríamos terraformar Marte?

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La ciencia de Dune: ¿Podríamos terraformar Marte?

Para quienes han leído -o visto la película – Dune, saben que está ambientada en un planeta desértico en un sistema estelar distante, donde la ciencia ha permitido a los humanos vivir y respirar. ¿Podríamos usar la misma tecnología para terraformar un planeta cercano como Marte?

Dune es en realidad el nombre informal del planeta Arrakis, un mundo desértico accidentado ubicado en el sistema estelar Canopus, donde se desarrolla gran parte de la historia. Sus dos habitantes principales son un grupo duro de personas llamado Fremen y el nativo Shai-Hulud, una especie de gusano de arena gigante que vive durante miles de años y puede crecer hasta más de dos kilómetros de longitud.

La dieta principal de los Shai-Hulud es la arena, complementada con pequeños organismos conocidos como plancton de arena. A medida que digieren esta comida bastante blanda, su metabolismo libera oxígeno, que quizás no sea tan descabellado dado que la arena es solo dióxido de silicio (un átomo de silicio unido a dos átomos de oxígeno). Esto le da a Arrakis una atmósfera respirable para los humanos.

En la Tierra, debemos nuestra atmósfera respirable a la fotosíntesis de las plantas y bacterias. Estas absorben dióxido de carbono y agua, los combinan con la luz solar para crear alimentos para ellos mismos en forma de azúcares y, por el camino, liberan oxígeno.

Los seres humanos, y la vida animal en general, no podrían haber evolucionado en la Tierra si no hubiera sido por el evento Gran Oxidación ocurrido entre 2 y 2,4 mil millones de años atrás, cuando las cianobacterias fotosintetizadas que vivían en los primeros océanos del planeta arrojaron oxígeno a la atmósfera.

“Este evento culminó en una atmósfera que podría sustentar a los metazoos [organismos multicelulares] hace unos 540 millones de años y luego a nosotros un poco más tarde”, explica el profesor Gary King , de la Universidad Estatal de Luisiana.

King está investigando la posibilidad de utilizar bacterias fotosintetizadoras, también conocidas como fotótrofas, para introducir oxígeno en la atmósfera de Marte. Este proceso de diseñar un mundo extraterrestre para hacerlo más parecido al nuestro, y potencialmente habitable para los humanos, a veces se conoce como «terraformación».

En 2012, el rover Curiosity de la NASA encontró evidencia directa de la presencia de agua en Marte, un ingrediente clave para la fotosíntesis. No obstante, la mayor parte del agua está congelada. Una forma en que el plan de terraformación de King podría funcionar es mediante la construcción de fábricas automatizadas en Marte que generen gases de efecto invernadero para calentar el planeta y derretir el hielo en una forma líquida utilizable.

“Posiblemente, la temperatura de Marte se elevaría lo suficiente como para soportar fotótrofos. Pero eso todavía deja desafíos”, dice King.

Un problema potencial es la corriente de radiación de alta energía que emana del Sol. En la Tierra, tenemos un campo magnético para eliminar estas partículas. Pero Marte no tiene tal protección, y se cree que fue así como la atmósfera original del planeta fue destruida, un proceso llamado ‘espalación’, hace unos 3.500 millones de años.

¿Cómo evitas que vuelva a suceder lo mismo?

King cree que una vez que los microbios han establecido una biosfera activa en Marte, entonces la producción de oxígeno puede seguir el ritmo de las pérdidas por espalación, de la misma manera que las plantas de la Tierra siguen el ritmo del consumo de oxígeno por los animales y otras formas de vida aeróbica.

¿Podríamos sobrevivir sin agua?

Los desiertos no son los lugares más hospitalarios, pero Arrakis de Dune es especialmente duro. La lluvia nunca cae sobre este planeta desolado, y su población humana, los Fremen, debe recurrir a algunas tácticas ingeniosas para sobrevivir.

Una de sus innovaciones es el stillsuit, un traje de cuerpo entero diseñado para reciclar toda la humedad excretada por un ser humano. La transpiración atraviesa las capas interiores porosas del traje, para ser filtrada y recogida en bolsillos desde donde se puede beber a través de un tubo. La orina y las heces van a las almohadillas de los muslos, desde donde se recupera el agua de manera similar. El traje funciona con la acción de caminar del usuario. Como dice la líder Fremen Liet Kynes, «Con un traje Fremen en buen estado de funcionamiento, no se perderá más de un dedal de humedad al día …»

Hoy en día no existe nada parecido a un traje de destilación en el mundo, porque no hay una gran necesidad de él. En el espacio, sin embargo, la historia es bastante diferente.

En la Estación Espacial Internacional (ISS) no hay una fuente natural de agua. Cualquier agua nueva que se lleve a la estación debe ser lanzada en un cohete desde la Tierra, a un costo de varios miles de dólares por litro. Por esa razón, la estación emplea un sistema de purificación de agua de circuito cerrado, similar a los trajes de destilación Fremen, aunque en una escala un poco menos personal.

El sistema de la ISS puede reciclar hasta el 93 por ciento del agua utilizada por los astronautas a bordo. Eso incluye la humedad del aire, secretada al sudar y respirar, así como el agua de lavado y la orina de desecho, que se purifica mediante destilación y luego se centrifuga para eliminar más impurezas. Toda el agua residual pasa a través de procesos adicionales de tratamiento y filtración para eliminar toxinas y microorganismos. Por último, la pureza se prueba eléctricamente y el agua que no cumple la calidad se procesa de nuevo.

Puede venir con el factor asco, pero el agua potable en la ISS es más pura que la que sale de la mayoría de los grifos domésticos.

Es probable que se empleen medidas similares de conservación del agua en Marte, donde el agua líquida utilizable será escasa. Otras medidas en el Planeta Rojo podrían incluir la recolección de agua de la atmósfera o el uso de condensadores para convertir el vapor de la atmósfera en agua líquida apta para beber.

Un artículo de investigación publicado en 2018, en la revista Environmental Science & Technology, detalló una prueba de dicho sistema en Arabia Saudita. Utilizaron 35 gramos de un gel absorbente de humedad para extraer 37 gramos de agua durante la noche a una humedad del 60 por ciento.

«Esta tecnología proporciona una solución prometedora para la producción de agua limpia en regiones remotas áridas y sin litoral», informaron los autores del estudio.

Fuente: ScienceFocus

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