Os terráqueos podem viver em Marte? Eles podem se desenvolverem autossuficiência. A NASA está apostando em uma equipe multi-institucional dos melhores e mais brilhantes, incluindo cientistas da Utah State University, para criar a tecnologia necessária e colocá-la nas mãos dos futuros pioneiros da Mars.

O bioquímico Lance Seefeldt e o botânico Bruce Bugbee estão na frente e no centro dos US $ 15 milhões, projeto de cinco anos anunciado em 16 de fevereiro, 2017, pela NASA para iniciar o novo Instituto de Pesquisa de Tecnologia Espacial, “Centro de Utilização da Engenharia Biológica no Espaço” ou CUBOS.

"É um empreendimento realmente empolgante, "diz Seefeldt, professor do Departamento de Química e Bioquímica da USU. "A NASA está indo além dos projetos da órbita próxima à Terra e investindo em tecnologias para tornar as missões espaciais de longa duração possíveis e sustentáveis."

Considere o desafio que aguarda os astronautas de Marte, ele diz.

"Leva pelo menos dois anos para levar suprimentos da Terra a Marte, "Seefeldt diz." Essa linha de abastecimento é muito lenta e cara, então, os exploradores de Marte recém-chegados terão que gerar sua própria comida, produtos farmacêuticos e infraestrutura. "

Bugbee diz que cada grama de carga útil de um foguete aumenta o custo de lançá-lo ao espaço.

"O ditado comum:tudo vale seu peso em anéis de ouro, especialmente verdadeiro no espaço, " ele diz.

Um professor do Departamento de Plantas da USU, Solos e clima, Bugbee colabora com a NASA há mais de 30 anos para estudar sistemas regenerativos e os efeitos da microgravidade nas plantas.

Cultivar alimentos e produzir outras necessidades, mesmo na Terra rica em oxigênio e nitrogênio, não é um desafio pequeno. Há quase um século, os químicos alemães Haber e Bosch descobriram uma maneira de capturar o nitrogênio, do qual todos os seres vivos dependem, mas não podem acessar do ar, e produzir quantidades em escala comercial de fertilizantes que sustentam a vida. Como os fazendeiros da Mars realizarão uma tarefa mais complicada?

"Para Marte, temos apenas dióxido de carbono, um pouco de nitrogênio e água superficial escassa para trabalhar, "Seefeldt diz.

Felizmente, o químico da USU já está indo além da Haber-Bosch porque, tão revolucionário como era, a tecnologia do século 20 depende de combustíveis fósseis e carrega uma grande pegada de carbono.

"Sabemos que podemos iniciar a fixação de nitrogênio - o processo pelo qual o nitrogênio é convertido em amônia - usando bactérias e esta é a direção que seguiremos para determinar como realizar essa tarefa em Marte, "Seefeldt diz." Para fazer isso, precisamos de luz e embora esteja mais disperso em Marte do que na Terra, está disponível."

Uma vez que esse obstáculo seja superado, está na produção de alimentos e quem melhor para enfrentar este desafio do que Bugbee, cujo trabalho em todos os aspectos do cultivo de plantas em sistemas fechados ajudou astronautas e cosmonautas a cultivar plantas a bordo do ônibus espacial e da Estação Espacial Internacional (ISS). Mas esse trabalho não foi com uma safra pequena e cuidadosamente administrada após a outra porque, quase 12 anos atrás, o financiamento para a NASA foi cortado e a agência suspendeu quase todas as pesquisas biológicas. Bugbee e colegas da USU, Scott Jones, cientista do solo e Gail Bingham, professor emérito de ciência das plantas, contínuo, com colaboradores russos, para coletar dados e enviar plantas e câmaras de crescimento para a ISS em foguetes russos.

“O desafio central é cultivar alimentos a partir de resíduos reciclados em uma pequena, Sistema fechado, "Bugbee diz." Explorar Marte significa reciclagem quase perfeita de água, nutrientes, gases e partes de plantas que não são consumidos. Começaremos com uma reciclagem, sistema hidropônico e expandir gradualmente para incluir solo marciano. "

Ele acrescenta que a vida em Marte será sustentada por uma dieta estritamente vegana, porque os produtos de origem animal são muito caros para produzir. Alguns sugerem que os exploradores espaciais de longo prazo deveriam viver apenas de pílulas de vitaminas, comida seca e água, mas Bugbee adverte que não sabemos muito sobre a importância da diversidade alimentar.

"Todos os dias, comemos produtos de centenas de plantas, "ele diz." A maioria dos nutricionistas recomenda uma dieta baseada em pelo menos uma centena de plantas diversas; Os engenheiros da NASA gostariam de cultivar apenas cerca de cinco plantas. A resposta está em algum lugar no meio. "

Seefeldt diz colocar comida na mesa, seja na Terra ou em Marte, não deve ser dado como certo.

"Aqui na Terra, em áreas como a África atingida pela seca, onde a infraestrutura ainda não está pronta para tirar proveito da tecnologia centenária, ainda enfrentamos o desafio de produzir proteína suficiente para alimentar pessoas famintas, ", diz ele." O que aprendemos ao alimentar as pessoas em Marte aumentará nossos esforços neste planeta. "

Seefeldt elogia os esforços da equipe multi-institucional, que inclui pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley; a Universidade da Califórnia, Davis e Stanford University, bem como parceiros industriais Autodesk e Ciências Físicas, Inc.

"Aplaudimos especialmente o investigador principal Adam Arkin, da UC Berkeley, que pegou esta coleção diversificada de cientistas e experiência e deu a ela um, voz forte, "diz ele." Esta é uma equipe excepcional e seus esforços criarão oportunidades incríveis para os alunos de cada uma dessas universidades. "