Cómo realizar una fotosíntesis en la Luna

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.

Fotosíntesis extraterrestre

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.

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.

Esta estrategia no utiliza energía externa, solo la luz solar, para producir agua u oxígeno

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.

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".