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Cómo quieren los chinos realizar la fotosíntesis en la Luna

Al igual que hacen las plantas en la Tierra, en nuestro satélite se podría producir oxígeno y combustible a partir de la radiación solar, el CO2 que emitan los astronautas y los compuestos del suelo lunar. Así lo plantean científicos chinos tras analizar las muestras que trajo la nave Chang'e 5.

Electrólisis del agua impulsada por energía fotovoltaica y catalizada por el suelo lunar por los chinos
Electrólisis del agua impulsada por energía fotovoltaica y catalizada por el suelo lunar. / Yingfang Yao
Agencia SINC | 08/05/2022 - 12:00h.

El oxígeno que respiramos procede de las plantas y otros organismos fotosintéticos, como las cianobacterias, y lo producen mientras convierten el dióxido de carbono (CO2) y la luz solar en energéticos azúcares. Ahora, investigadores chinos proponen realizar un proceso de fotosíntesis similar en la Luna, según el estudio que publican esta semana en la revista Joule.

Tras analizar el suelo lunar traído por la nave espacial china Chang'e 5, los autores descubrieron que la muestra contiene algunos compuestos –como 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 exhalarán 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 que exhalen los astronautas, generando dos productos: oxígeno e hidrógeno.

Muestra del Suelo Lunar traído por la nave china Chang'e 5

Muestra de suelo lunar traída por la nave espacial china Chang'e 5. // Yingfang Yao

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.

Esquema del suelo lunar funcionando como catalizador extraterrestre para la electrolisis

Esquema que muestra cómo el suelo lunar puede funcionar como catalizador de la fotosíntesis extraterrestre para fabricar el oxígeno y combustibles necesarios para sobrevivir en la Luna. // Yingfang Yao

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.

Usar lo que haya y no llevarlo

“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.

Equipo de investigación de la Universidad de Nanjing con la muestra de suelo lunar

Equipo de investigación de la Universidad de Nanjing con la muestra de suelo lunar. // Yingfang Yao

Según comenta Yao, “en un futuro próximo, veremos desarrollarse 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”.

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Referencia: Yingfang Yao et al. 'Extraterrestrial Photosynthesis by Chang’E-5 Lunar Soil'Revista. Joule, 2022 | DOI: 10.1016/j.joule.2022.04.011.
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