Cuando los humanos sueñan con aventurarse más en el cosmos, surge una enorme pregunta logística: ¿cómo logramos que todos podamos seguir respirando y moviéndonos sin suministros constantes desde la Tierra?
A bordo de la estación espacial china Tiangong (cuyo nombre se traduce como Palacio Celestial), los científicos acaban de ofrecer un atisbo de la respuesta. En una demostración reciente, astronautas chinos operaron con éxito un sistema que produce oxígeno y combustible para cohetes en órbita, imitando el proceso natural de la fotosíntesis.
Convertir el carbono en oxígeno y combustible
La tripulación de la Shenzhou-19 realizó los experimentos mediante fotosíntesis artificial, una tecnología que modifica la forma en que las plantas convierten el dióxido de carbono y el agua en oxígeno y glucosa. Se trata de una tecnología extraordinariamente robusta.
Los astronautas utilizaron un dispositivo especializado con forma de cajón, equipado con catalizadores semiconductores. Dentro de este laboratorio compacto, convirtieron dióxido de carbono y agua en oxígeno y etileno. Este segundo subproducto es crucial: el etileno puede procesarse para producir combustible para cohetes. Si bien investigadores chinos comenzaron a explorar la fotosíntesis artificial extraterrestre en 2015, verla funcionar en órbita es un hito importante.
El sistema funcionó a temperatura ambiente y presión atmosférica normal. Esta es una mejora crucial, ya que reduce drásticamente la enorme demanda energética que suele asociarse con la síntesis química a alta temperatura o presión. Según el programa espacial tripulado de China, el proceso también demostró un control preciso de los flujos de gas y líquido en microgravedad, una hazaña notoriamente difícil para la futura fabricación espacial.
“Esta tecnología imita el proceso natural de fotosíntesis de las plantas verdes a través de métodos físicos y químicos diseñados, utilizando recursos de dióxido de carbono en espacios confinados o atmósferas extraterrestres para producir oxígeno y combustibles basados en carbono”, explicó un informe de la emisora estatal china CCTV.
Al modificar el catalizador, los investigadores pueden producir otros compuestos valiosos, como metano o ácido fórmico, que podrían servir como precursores de combustibles o incluso azúcares. Esta capacidad se alinea con la estrategia más amplia de China para la longevidad orbital; en enero de 2025, el lanzamiento del satélite Shijian-25 probó nuevas tecnologías para el reabastecimiento de combustible en órbita, creando un posible ecosistema futuro donde Tiangong produce el combustible que distribuyen satélites como Shijian-25.
Por qué es importante
Las agencias espaciales de todo el mundo llevan mucho tiempo buscando maneras de sustentar a los astronautas en misiones al espacio profundo. Actualmente, la Estación Espacial Internacional (EEI) utiliza la electrólisis, que utiliza la electricidad de paneles solares para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. Si bien es eficaz, el método consume cantidades significativas de energía. La EEI utiliza un tercio de la energía reservada para el control ambiental y los sistemas de soporte vital para generar oxígeno. En comparación, el sistema de fotosíntesis artificial probado en Tiangong requiere mucha menos energía, lo que lo hace más adecuado para misiones de larga distancia.
Esto se alinea con un cambio global hacia la fabricación in situ. Nos alejamos de la era en la que teníamos que enviar cada pieza de repuesto y cada bocanada de aire desde la Tierra. Por ejemplo, la Agencia Espacial Europea imprimió con éxito piezas metálicas en 3D en la Estación Espacial Internacional (ISS) por primera vez a principios de este año.
China está integrando esta filosofía en una estrategia más amplia para la longevidad orbital. En enero de 2025, el satélite Shijian-25 probó tecnologías de reabastecimiento en órbita. Al combinar esto con la nueva capacidad de Tiangong para producir componentes de combustible, se vislumbra un ecosistema futuro donde la estación espacial funcionará como una gasolinera para satélites.
Con un alunizaje tripulado planeado antes de 2030, China se consolida como líder en tecnologías espaciales sostenibles. Al abordar los dos mayores desafíos de los viajes espaciales (aire respirable y propulsión), las estrellas están repentinamente un poco más cerca, y todo gracias a un modesto dispositivo a bordo de una estación espacial que orbita la Tierra.
Nota de la fuente: Este artículo se publicó por primera vez el 25 de enero de 2025 y ha sido reeditado para incluir información adicional posterior.
Fuente: ZME Science.
