Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
Lições de ‘Perdido em Marte’: como o cocô dos astronautas poderia nos ajudar a colonizar o Planeta Vermelho
O esgoto humano combinado com o regolito lunar ou marciano poderia fornecer os nutrientes necessários para o cultivo na Lua e em Marte, mostrou um novo experimento.
“Nos postos avançados lunares e marcianos, os resíduos orgânicos serão fundamentais para a geração de solos saudáveis e produtivos”, disse o líder do estudo, Harrison Coker, da Texas A&M University, em um relatório. declaração. “Ao intemperizar solos simulantes do lua e Marte com fluxos de resíduos orgânicos, foi revelado que muitos nutrientes essenciais para as plantas podem ser colhidos a partir de minerais superficiais.”
Se os humanos quiserem criar bases permanentes na Lua ou em Marte, terão de aprender a viver da terra — especialmente em Marte, onde o tempo de viagem até Terra é demasiado elevado e os custos de viagem são demasiado elevados para depender de fornecimentos regulares, incluindo fertilizantes, a partir de casa.
Infelizmente, a terra da Lua e de Marte não é atualmente adequada para o cultivo. Os cientistas referem-se a essa sujeira como “regolito” em vez de solo porque o regolito é inorgânico e, embora o regolito contenha nutrientes dentro dos minerais, esses nutrientes estão trancados e são em sua maioria inacessíveis à vida no estado atual.
Assim, os investigadores têm procurado formas de tornar esses nutrientes acessíveis e transformar o regolito morto em algo mais próximo do solo orgânico.
No passado, os cientistas adoptaram uma série de abordagens para este problema, tais como tratamento térmico, hidroponia, sais líquidos (conhecidos como líquidos iónicos) e electro-desoxidação que na Terra é usada para decompor contaminantes em águas residuais. No entanto, embora tenham obtido níveis variados de sucesso, todos estes métodos têm uma falha comum: exigem a importação de produtos químicos, energia e tecnologia adicionais e a sua reposição constante com nutrientes frescos, o que os torna processos dispendiosos.
Assim, Coker e a sua equipa procuraram outra forma de criar solos para culturas utilizando a utilização de recursos in-situ. Em outras palavras, tudo já estaria disponível na Lua ou em Marte, e nenhum dos componentes do processo precisaria ser importado da Terra além da tecnologia inicial.
Os componentes são simplesmente regolito e dejetos humanos produzidos pelos astronautas. Coker e Julie Howe, também da Texas A&M, se uniram a cientistas da NASA Centro Espacial Kennedy na Flórida, onde os pesquisadores executam um protótipo de sistema de suporte de vida bio-regenerativo (BLiSS) chamado Organic Processing Assembly (OPA).
O OPA é uma série de biorreatores e filtros. O esgoto é colocado em uma extremidade, atravessa o sistema e sai na outra extremidade como um efluente rico em nutrientes, com as toxinas filtradas.
Os experimentos usaram esgoto simulado, juntamente com regolitos simulados, um representando a Lua e o outro Marte. Simulantes têm que ser usados porque na verdade não temos nenhum regolito marciano real na Terra, e as amostras de regolito lunar que temos são raras e preciosas.
A equipe de Coker combinou o efluente produzido pela OPA com os regolitos simulados e colocou as duas soluções diferentes em um agitador por 24 horas, que atuou para “resistir” às partículas de regolito.
Eles descobriram que as misturas resultaram na dessorção (ou seja, liberação) do simulador de regolito lunar de quantidades significativas de enxofre, bem como cálcio e magnésio. O simulador marciano também produziu estes, assim como o sódio. Esses nutrientes ficam então acessíveis às plantas para se alimentarem e crescerem.
Além disso, através de um microscópio foi possível observar que partículas do simulador haviam sido desgastadas no agitador. As partículas do simulador lunar tinham pequenas cavidades, enquanto as partículas do simulador marciano estavam cobertas por nanopartículas. Este tipo de intemperismo é um passo significativo para se tornar um material mais semelhante ao solo.
As plantas, é claro, precisam de nutrientes mais variados do que os que foram dessorvidos neste experimento; ferro, zinco e cobre são apenas alguns dos nutrientes necessários que faltavam.
Além disso, a tecnologia BLiSS ainda não é totalmente eficiente e os simuladores utilizados são apenas aproximadamente semelhantes aos reais – o regolito lunar real e marciano podem responder de forma diferente. Portanto, mais experimentos nesse sentido são necessários.
Mas a investigação já está a acumular-se: os novos resultados são apenas os mais recentes de uma série que explora como os recursos da Lua ou de Marte poderiam ser utilizados para ajudar os astronautas a viver lá.
Em janeiro de 2025, por exemplo, pesquisadores revelaram que as colheitas crescem melhor em regolito lunar fertilizado, em vez da variedade marciana. O experimento utilizou Milorganite, uma marca de fertilizante feita de micróbios tratados termicamente que digerem águas residuais. O regolito marciano não se saiu tão bem nos testes, em parte porque pode ser muito denso e parecido com argila, o que impede que o oxigênio chegue às raízes das plantas.
O regolito marciano também contém percloratoque é um oxidante forte. Estudos de pesquisadores do Organização Indiana de Pesquisa Espacial exploraram como duas bactérias, Sporosarcina pasteurii e Croococcidiopsispoderiam criar um agente aglutinante a partir de seus resíduos que, quando combinado com goma guar, pode unir partículas de regolito marciano para formar uma espécie de material semelhante a um tijolo que poderia ser usado para construir habitats. No entanto, a toxicidade do perclorato exigiu que os pesquisadores encontre cepas mais robustas das bactérias para resistir aos efeitos oxidantes.
Os mesmos pesquisadores também mostraram como Sporosarcina pasteurii poderia ser usado de maneira semelhante para criar materiais semelhantes a tijolos na lua. No entanto, eles mostraram que a sinterização de uma mistura de regolito em uma fornalha produz tijolos mais fortes do que as bactérias – mas esses tijolos são propensos a rachar em condições lunares. Então a solução deles era usar o Sporosarcina pasteurii– material de tijolo derivado como selante para preencher quaisquer rachaduras nos tijolos lunares sinterizados.
Se quisermos viver na Lua ou em Marte, isso trará um significado totalmente novo ao conceito de viver da terra e, em última análise, esperançosamente, tornará os nossos postos avançados extraterrestres tão auto-suficientes quanto possível.
As descobertas da equipe de Coker foram publicadas em 7 de janeiro na revista Química da Terra e do Espaço ACS.
