A través del programa Conceptos Innovadores Avanzados de la Nasa (NIAC), la agencia espacial norteamericana fomenta conceptos visionarios pero creíbles que algún día podrían “cambiar lo posible” en la industria aeroespacial, al tiempo que involucra a innovadores y empresarios de los EEUU como socios en el viaje.
Estos conceptos abarcan diversas disciplinas y buscan impulsar capacidades como la búsqueda de recursos en planetas distantes, hacer que los viajes espaciales sean más seguros y eficientes, e incluso beneficiar la vida en la Tierra. La cartera de estudios del NIAC también incluye diversas soluciones y tecnologías que podrían ayudar a la Nasa a lograr una futura presencia humana en Marte. Concepto a concepto, el NIAC está transformando los conceptos tecnológicos de la ciencia ficción a la realidad.
Los astronautas disponen de un suministro limitado de agua y oxígeno en el espacio, lo que hace que la producción y el mantenimiento de estos recursos sean extremadamente valiosos. Un estudio del NIAC investiga un sistema para separar las burbujas de oxígeno e hidrógeno del agua en microgravedad, sin tocarla directamente. Los investigadores descubrieron que el concepto puede soportar cambios de potencia, requiere menos agua limpia, funciona en un amplio rango de temperaturas y es más resistente a las bacterias que los sistemas actuales de generación de oxígeno para misiones tripuladas de corta duración. Estos nuevos avances podrían convertirlo en una opción ideal para un viaje de larga duración a Marte.
Recientemente seleccionado para otra fase de estudio, el equipo busca comprender el rendimiento del sistema durante largos periodos en el espacio y considerar maneras de simplificar su construcción. Planean probar una versión grande del sistema en microgravedad con la esperanza de demostrar cómo podría ser un punto de inflexión para futuras misiones.
Agua contaminada
A diferencia del agua terrestre, el agua de Marte está contaminada con compuestos químicos tóxicos como percloratos y cloratos. Estos contaminantes amenazan la salud humana incluso en concentraciones mínimas y pueden corroer fácilmente el hardware y los equipos. Encontrar una manera de eliminar los contaminantes del agua beneficiará a los futuros exploradores humanos y los preparará para vivir en Marte a largo plazo.
Los investigadores están creando un sistema regenerativo de reducción de perclorato que utiliza vías de reducción de perclorato de bacterias naturales. El perclorato es un compuesto de oxígeno y cloro que se utiliza habitualmente como propulsor de cohetes.
Estas vías de reducción de perclorato pueden modificarse mediante ingeniería genética en un tipo de bacteria conocido por su notable resiliencia, incluso en las duras condiciones del espacio. El sistema utilizaría estas enzimas para provocar la reducción bioquímica del clorato y el perclorato a cloruro y oxígeno, eliminando así estas moléculas tóxicas del agua. Con la tecnología para desintoxicar el agua de Marte, la humanidad podría prosperar en el Planeta Rojo con un suministro abundante de agua.
Las mitocondrias son las pequeñas estructuras dentro de las células, a menudo llamadas la «central eléctrica», pero ¿qué pasaría si también pudieran impulsar la salud humana en el espacio? La exposición crónica a la radiación es una de las muchas amenazas para las estancias humanas prolongadas en el espacio, incluyendo el tiempo dedicado a viajar hacia y desde Marte. Un estudio del NIAC explora el trasplante de mitocondrias nuevas e intactas a células dañadas por la radiación e investiga las respuestas celulares a niveles de radiación relevantes para simular viajes al espacio profundo. Los investigadores proponen utilizar modelos celulares humanos in vitro (estructuras tridimensionales complejas cultivadas en un laboratorio para imitar aspectos de los órganos) para demostrar cómo la terapia dirigida de reemplazo mitocondrial podría regenerar la función celular tras una exposición aguda y prolongada a la radiación.
Aunque aún se encuentra en sus primeras etapas, la investigación podría ayudar a reducir significativamente los riesgos de radiación en misiones tripuladas a Marte y más allá. En la Tierra, la tecnología también podría ayudar a tratar una amplia variedad de enfermedades degenerativas relacionadas con la edad y asociadas con la disfunción mitocondrial.
Preparándose para Marte
Marte no es un paseo, por lo que los trajes espaciales especializados son esenciales para futuras misiones. Los ingenieros proponen usar una plantilla digital para generar trajes espaciales personalizados, rentables y de alto rendimiento. Este concepto de traje espacial utiliza tecnología de hilo digital para proteger a la tripulación del extremo ambiente marciano, a la vez que proporciona la movilidad necesaria para realizar las tareas diarias de exploración de Marte, incluyendo excursiones científicas.
Este estudio del NIAC, ya finalizado, se centró en la identificación de componentes clave de trajes espaciales y tecnologías de fabricación actuales para componentes digitales, la identificación de brechas tecnológicas, la evaluación comparativa de las capacidades requeridas y el desarrollo de un modelo conceptual de hilo digital para el desarrollo futuro de trajes espaciales y el apoyo operativo. Esta investigación podría ayudar a los astronautas a prepararse para Marte y más allá de una forma sin precedentes.
Desde el estudio de Marte hasta la investigación de agujeros negros y la monitorización de la atmósfera de Venus, los conceptos del NIAC nos ayudan a ampliar los límites de la exploración. Al colaborar con innovadores y emprendedores, la Nasa impulsa conceptos para misiones actuales y futuras, a la vez que impulsa la economía espacial.
