Las aguas residuales humanas combinadas con el regolito lunar o marciano podrían proporcionar los nutrientes necesarios para cultivar en la Luna y Marte, según ha demostrado un nuevo experimento.
“En las zonas lunares y marcianas, los desechos orgánicos serán clave para generar suelos saludables y productivos”, dijo en un comunicado el líder del estudio Harrison Coker de la Universidad Texas A&M. “Al erosionar suelos simulados de la Luna y Marte con corrientes de desechos orgánicos, se reveló que muchos nutrientes esenciales para las plantas se pueden recolectar a partir de minerales de la superficie”.
te puede gustar
Si los humanos quieren crear bases permanentes en la Luna o Marte, tendrán que aprender a vivir de la tierra, especialmente en Marte, donde el tiempo de viaje a la Tierra es demasiado largo y los costos de viaje demasiado elevados para depender de suministros regulares, incluidos fertilizantes, desde casa.
Desafortunadamente, la tierra de la Luna y de Marte no es actualmente apta para cultivos. Los científicos se refieren a esta tierra como “regolito” en lugar de suelo porque el regolito es inorgánico y, si bien el regolito contiene nutrientes dentro de los minerales, esos nutrientes están encerrados y en su mayoría son inaccesibles para la vida tal como están las cosas.
Por eso, los investigadores han estado buscando formas de hacer accesibles esos nutrientes y transformar el regolito muerto en algo más parecido al suelo orgánico.
En el pasado, los científicos han adoptado varios enfoques para este problema, como el tratamiento térmico, la hidroponía, las sales líquidas (conocidas como líquidos iónicos) y la electrodesoxidación que en la Tierra se utiliza para descomponer los contaminantes en las aguas residuales. Sin embargo, si bien han tenido distintos niveles de éxito, todos estos métodos tienen un defecto común: requieren importar productos químicos, energía y tecnología adicionales y reponerlos constantemente con nutrientes frescos, lo que los convierte en procesos costosos.
Entonces Coker y su equipo buscaron otra forma de crear suelos para cultivos utilizando la utilización de recursos in situ. En otras palabras, todo estaría ya disponible en la Luna o en Marte, y no sería necesario importar de la Tierra ninguno de los componentes del proceso más allá de la tecnología inicial.
Los componentes son simplemente regolito y desechos humanos producidos por los astronautas. Coker y Julie Howe, también de Texas A&M, se asociaron con científicos del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, donde los investigadores ejecutan un prototipo de sistema de soporte vital bioregenerativo (BLiSS) llamado Conjunto de Procesamiento Orgánico (OPA).
El OPA es una serie de biorreactores y filtros. Las aguas residuales se introducen por un extremo, se abren camino a través del sistema y salen por el otro extremo como un efluente denso en nutrientes con las toxinas filtradas.
te puede gustar
Los experimentos utilizaron aguas residuales simuladas, junto con regolitos simulados, uno que representa la Luna y el otro Marte. Hay que utilizar simuladores porque en realidad no tenemos ningún regolito marciano real en la Tierra, y las muestras de regolito lunar que tenemos son raras y preciosas.
El equipo de Coker combinó el efluente producido por la OPA con los regolitos simulados y colocó las dos soluciones diferentes en un agitador durante 24 horas, lo que actuó para “envejecer” las partículas de regolito.
Descubrieron que las mezclas daban como resultado que el simulante de regolito lunar desorbiera (es decir, liberara) cantidades significativas de azufre, así como calcio y magnesio. El simulante marciano también los produjo, además de sodio. Estos nutrientes luego son accesibles para que las plantas se alimenten y crezcan.
Además, a través del microscopio se pudo observar que en el agitador se habían erosionado partículas de simulante. Las partículas simuladas lunares tenían pequeños hoyos, mientras que las partículas simuladas marcianas estaban cubiertas de nanopartículas. Este tipo de meteorización es un paso importante para convertirse en un material más parecido al suelo.
Las plantas, por supuesto, necesitan nutrientes más variados que los absorbidos en este experimento; El hierro, el zinc y el cobre son sólo algunos de los nutrientes necesarios que faltaban.
Además, la tecnología BLiSS aún no es completamente eficiente y los simulantes utilizados son sólo aproximadamente parecidos a los reales: los regolitos lunares y marcianos reales podrían responder de manera diferente. Por eso se necesitan más experimentos en este sentido.
Pero la investigación ya se está acumulando: los nuevos resultados son sólo los últimos de una serie que explora cómo se podrían utilizar los recursos de la Luna o Marte para ayudar a los astronautas a vivir allí.
En enero de 2025, por ejemplo, los investigadores revelaron que los cultivos crecen mejor en el regolito lunar fertilizado que en la variedad marciana. El experimento utilizó Milorganite, que es una marca de fertilizante elaborado a partir de microbios tratados térmicamente que digieren las aguas residuales. Al regolito marciano no le fue tan bien en las pruebas, en parte porque puede ser muy denso y parecido a la arcilla, lo que impide que el oxígeno llegue a las raíces de las plantas.
El regolito marciano también contiene perclorato, que es un oxidante fuerte. Estudios realizados por investigadores de la Organización de Investigación Espacial de la India han explorado cómo dos bacterias, Sporosarcina pasturii y Chroococcidiopsis, podrían crear un agente aglutinante a partir de sus productos de desecho que, cuando se combina con goma guar, puede unir partículas de regolito marciano para formar una especie de material parecido a un ladrillo que podría usarse para construir hábitats. Sin embargo, la toxicidad del perclorato obligó a los investigadores a encontrar cepas de bacterias más robustas para resistir los efectos oxidantes.
Los mismos investigadores también han demostrado cómo Sporosarcina pasteurii podría usarse de manera similar para crear materiales similares a ladrillos en la Luna. Sin embargo, demostraron que la sinterización de una mezcla de regolito en un horno produce ladrillos más fuertes que las bacterias, pero esos ladrillos son propensos a agrietarse en condiciones lunares. Entonces, su solución fue utilizar el material de ladrillo derivado de Sporosarcina pasteurii como sellador para rellenar cualquier grieta en los ladrillos lunares sinterizados.
Si vamos a vivir en la Luna o Marte, traerá un significado completamente nuevo al concepto de vivir de la tierra y, en última instancia, con suerte, hará que nuestros puestos de avanzada extraterrestres sean lo más autosuficientes posible.
Los hallazgos del equipo de Coker se publicaron el 7 de enero en la revista ACS Earth and Space Chemistry.