La humanidad llegará a Marte pasando por España

Son las 9 de la mañana y las "princesitas", como las llaman aquí, ya duermen acurrucadas unas contra otras en su compartimento estanco. Son animales nocturnos por lo que, a estas horas, la cantidad de oxígeno que respiran es menor que durante la noche. El sistema de control lo detecta y apaga un poco las bombillas que iluminan las microalgas del reactor número 4, el que produce el oxígeno necesario para que las ratas, aisladas de la atmósfera exterior, no se asfixien. El experimento ha durado un mes, y según Francesc Godia, director de la planta piloto del proyecto MELiSSA en la Universidad Autónoma de Barcelona, “ha sido un éxito”. Un paso más en la escalada tecnológica que busca llevar al hombre a Marte.

La cantidad de material biológico (oxígeno, agua y alimento) que necesita y produce una persona durante un día pesa unos 20 kilos, por lo que una misión de ida y vuelta a Marte tripulada por seis astronautas cargaría con un mínimo de 35 toneladas. “No hay nave en este momento que pueda acarrear más de nueve”, afirma Godia. Así que, para ir más allá de la Luna o instalar una base habitada en el satélite, las agencias espaciales están desarrollando lo que llaman “Sistemas de Soporte de Vida”. El proyecto MELiSSA (acrónimo en inglés de Sistema Alternativo de Soporte Microecológico para la Vida) es uno de ellos, pero contempla en su desarrollo algo diferente a los demás: microorganismos.

“En la Estación Espacial Internacional ya se están utilizando sistemas de soporte de vida pero son parciales y basados en reacciones fisicoquímicas", explica, enfundado en su bata blanca, Enrique Peiro, director técnico de la planta piloto. "Nosotros en cambio, además de agua y oxígeno reciclamos residuos para obtener alimento. Intentamos generar un ecosistema artificial completo”. Algo que hasta ahora solo ha conseguido la Naturaleza.

Una idea visionaria

MELiSSA es un proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA) con más de 25 años a las espaldas. “Todo empezó con la iniciativa de un solo hombre, el ingeniero Claude Chipaux, que vio claro en 1988 que para viajar a otros planetas era necesario entender y recrear un ciclo cerrado de reciclaje de recursos”, explica por teleconferencia Christophe Lasseur, jefe del proyecto de la ESA. La instalación española es la demostración en la Tierra de esta idea y busca trasladar los avances obtenidos a pequeña escala en el laboratorio durante este cuarto de siglo a una escala humana.

“El sistema que dará soporte de vida a seis personas será muy diferente en materiales y diseño al de ahora", explica Godia, mientras observa los tubos de acero inoxidable que conectan los diferentes reactores en una sala completamente estéril. "Deberá pesar poco, así que es posible que toda la instalación sea de plástico. Tampoco sabemos cómo afectará la falta de gravedad, el campo magnético o la radiación a los diferentes procesos”.

La instalación española busca trasladar los avances obtenidos a pequeña escala en el laboratorio durante este cuarto de siglo a una escala humana

En proyectos tan complejos como este la única manera de funcionar es trabajando en paralelo. “Cada equipo, más de 70 en MELiSSA, se ocupa de responder una sola pregunta. La nuestra es si somos capaces de hacer funcionar de manera continua, controlada y fiable todos los reactores de la planta. Necesitamos saber cuánto oxígeno y agua podemos recuperar y cuánta comida producir de esta manera”, puntualiza Godia.

El súmmum del reciclaje

El ciclo de MELiSSA consta de cinco reactores inspirados en cómo funciona un lago terrestre. “Los ecosistemas naturales han llegado al equilibrio tras siglos de evolución, nosotros usamos modelos matemáticos, y los últimos avances en ingeniería y tecnología para lograrlo”, afirma el director español subrayando la importancia de contar con un equipo multidisciplinar de científicos y trabajadores.

“El primer reactor es el más complejo de todos”, explica el investigador Ernest Milián quien trabajó el último año en poner a punto esta pieza del sistema. El primer paso del sistema busca reciclar los residuos de los astronautas (heces, orina y papel de váter) y las partes no comestibles de los vegetales mediante bacterias que trabajan a altas temperaturas. “El handicap de este paso es que aún desconocemos que combinación de microorganismos es la más eficiente”, explica el científico desde el National Research Council de Canadá.

De momento nuestro objetivo no es más que imitar a la naturaleza”

El producto de degradación de este compartimento pasa al siguiente, que está compuesto por algas rojas y genera el amoníaco que en el tercero unas bacterias transformarán en nitritos y nitratos. “Este nitrógeno es el alimento de los reactores fotosintéticos, el 4a con microalgas y el 4b con plantas. Estos generan oxígeno y biomasa, es decir, alimento”, detalla Milián. El quinto reactor es la tripulación.

En realidad el gran aporte de oxígeno lo genera el compartimento de las plantas, no el de microalgas, pero este último es clave para la supervivencia de la tripulación porque tiene una rápida capacidad de respuesta. “En el experimento actual hemos comprobado que el sistema se adapta en minutos a las necesidades del ciclo día-noche de los roedores", afirma Godia mientras observa a las ‘princesitas’ en tiempo real a través de su teléfono. "Las plantas tardarían horas”, añade. Además, este tipo de microalgas, también conocidas como Spirulina, es comestible. El astronauta Andreas Mogensen se alimentará de ellas este septiembre en su visita a la Estación Espacial Internacional.

El vino, el agua y la vida en la Tierra

Como cualquier otra carrera espacial MELisSSA requiere de años de investigación, y por el camino ha logrado diversos hitos tecnológicos. “Los científicos del proyecto están tan concentrados desarrollando soluciones para sobrevivir en el espacio que casi no se dan cuenta de que muchas ya pueden aplicarse hoy a la Tierra”, comenta Rob Suters dueño de IPStar, la empresa encargada de esta transferencia tecnológica.

De MELiSSA se han derivado sistemas de tratamiento de aguas residuales, biosensores de masa celular que se utilizan en la industria del cava, el vino y la cerveza y, en un futuro cercano, un alimento que en principio disminuye los niveles de colesterol. “No puedo dar detalles por un tema de patentes", se disculpa Suters. "Se trata de un microorganismo al que llamamos ‘Red’ y que queríamos utilizar en MELiSSA. Mientras investigábamos su metabolismo para saber si era apto para el consumo humano nos dimos cuenta de su efecto beneficioso para la salud. Tras varios ensayos con animales estamos cerrando un acuerdo con la industria alimentaria para desarrollarlo y comercializarlo como alimento”.

Pero más allá de aplicaciones concretas, el objetivo de Suters es utilizar MELiSSA en la transición de un modelo de economía lineal a uno circular. “Se trata de un cambio de paradigma, de pensar en los residuos y los productos utilizados no como basura y un problema sino como una nueva fuente de recursos”, explica el empresario por teleconferencia.

Tan lejos, tan cerca

El viaje al planeta rojo no está a la vuelta de la esquina. De momento los científicos de MELiSSA han conseguido por primera vez en 25 años cerrar el ciclo en lo que a la respiración se refiere y con las tres ratas, a las que con cariño se refieren como "princesitas". Después de este trío vendrá una tripulación de 15 roedores, otra de 40 (equivalentes a lo que respira una persona) y al final una persona.

Cuando todos los reactores funcionen a la perfección el sistema deberá escalarse a los requerimientos de seis individuos y adaptarse a las condiciones reales en las que deberá funcionar. Godia calcula que aún quedan años de investigación por delante. “Según el plan que elaboró la NASA hace 25 años a estas alturas ya deberíamos estar paseando por el planeta rojo, y en cambio estamos en el punto al que ellos calcularon llegar en tres años”, medita el director.

Aunque en la rutina diaria de la planta piloto no se pierde de vista el objetivo final del proyecto nadie habla del planeta rojo. Sus preocupaciones ahora son que su tripulación esté en perfectas condiciones, optimizar el funcionamiento de los reactores y poco a poco ir conectándolos todos al sistema. “De momento nuestro objetivo no es más que imitar a la naturaleza”, afirma Peiro.