Saiba como a biotecnologia permitirá a permanência de humanos na Lua e em Marte

Por Daniele Cavalcante | 31 de Janeiro de 2020 às 16h35
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Nos últimos anos, temos visto avanços nos planos de agências espaciais e empresas privadas do setor para levar astronautas a outros mundos, como Marte e a Lua, não apenas para visitar, como a partir de agora para estabelecer a presença humana por lá. Mas para isso é necessário encontrar meios de garantir a sobrevivência nesses locais inóspitos. Entre as novas tecnologias em desenvolvimento para isso, a biotecnologia tem sido uma das mais importantes.

Com essa tecnologia, que utiliza organismos vivos para fabricar produtos, os pesquisadores estão desenvolvendo novas maneiras de fazer medicamentos, construir habitats e muito mais - tudo no espaço. A NASA publicou alguns exemplos inovadores e bem-sucedidos de uso da biotecnologia, que prometem garantir a permanência da vida humana lá fora.

Saúde

Alguns experimentos mostram que talvez seja possível cultivar plantações em outros mundos, mas cientistas da NASA estão testando uma versão inicial de outro tipo de abordagem para o problema da alimentação: eles querem fazer com que microorganismos produzam os nutrientes vitais normalmente encontrados em vegetais. Então, sempre que necessário, os astronautas podem simplesmente beber uma água “diferenciada”.

Nessa solução, alguns microorganismos geneticamente modificados produzirão rapidamente quantidades controladas de nutrientes essenciais. Os microrganismos e suas fontes de alimentos têm uma vida útil longa à temperatura ambiente e precisam apenas de água para serem ativados, então o sistema desenvolvido fornece uma maneira de produzir nutrientes de acordo com as necessidades.

Os pesquisadores já enviaram alguns lotes de amostras desses “BioNutrientes” à Estação Espacial Internacional (ISS) para um experimento em baixa órbita terrestre. Os lotes já voltaram à Terra e estão sendo avaliados em laboratórios.

Outra aplicação da biotecnologia na área da saúde no espaço busca soluções para a medicina regenerativa. Isso será de grande importância porque viagens espaciais afetam o corpo humano, e a NASA lançou um desafio a equipes de bioengenharia, com direito a premiação aos vencedores. A ideia é criar um tecido de órgão humano vascularizado (ou seja, que tenha vasos sanguíneos) e metabolicamente funcional em um ambiente de laboratório controlado.

Os tecidos desenvolvidos poderão ser usados para estudar os efeitos ambientais do espaço profundo, como a radiação, e desenvolver estratégias para minimizar os danos às células saudáveis

Plantações

Os pesquisadores estão tentando simplificar o processo de transformar plantas em remédios, tornando-as compactas e portáteis. Isso reduziria o custo dos produtos farmacêuticos manufaturados na Terra e, melhor ainda, as plantas poderiam produzir medicamentos no espaço.

Para criar medicamentos de acordo com a necessidade, a NASA recorreu a pesquisadores da Universidade da Califórnia para transformar plantas em mini-fábricas de remédios pensando nas futuras missões em Marte. Eles estão alterando geneticamente um tipo comum de alface para produzir hormônio da paratireoide, ou paratormônio. Trata-se de um medicamento aprovado para o tratamento da osteoporose.

Esse tipo de pesquisa é importante para voos espaciais de longa duração, pois os efeitos de viver em microgravidade podem trazer complicações sérias. É crucial ter as tecnologias necessárias para tratar a possibilidade de adquirir condições como osteoporose - que torna os ossos frágeis e quebradiços - e outros efeitos negativos difíceis de se lidar no espaço.

Habitats

Tijolos produzidos com micélio, resíduos e lascas de madeira. Materiais semelhantes poderiam ser usados para construir casas na Lua ou em Marte (Foto: Stanford-Brown-RISD iGEM Team)

Um novo projeto da NASA está explorando tecnologias que podem criar estruturas habitacionais a partir de fungos. Ou melhor, os filamentos microscópicos presentes nos fungos, que constroem estruturas complexas com extrema precisão, conectando-se a estruturas maiores, como cogumelos. Com as condições certas, esses filamentos, chamados micélios, podem ser manipulados para criar novas estruturas, como materiais semelhantes ao couro ou blocos de construção. Tijolos feitos de micélios são mais resistentes que blocos de concreto, por exemplo, e têm maior resistência à compressão que a madeira.

Com isso, os pesquisadores esperam que os astronautas possam construir um habitat compacto em Marte a partir desse biomaterial leve, economizando assim espaço e o combustível no lançamento. Os exploradores só terão que desdobrar essa estrutura básica e simplesmente adicionar água. Os fungos então crescerão em torno dessa estrutura, formando um habitat totalmente funcional. Além disso, eles estarão protegidos de radiação dentro da estrutura básica.

Reciclagem

Quando os primeiros astronautas pousaram na Lua através das missões Apollo, deixaram por lá uma certa quantidade de lixo. Se quisermos estabelecer permanência por lá, ou mesmo em Marte, será preciso gerenciar cuidadosamente o lixo produzido.

Hoje, já existe um sistema de reciclagem na ISS para transformar a urina em água potável. Por outro lado, as fezes são armazenadas, descartadas em uma nave espacial e enviadas de volta à Terra. Isso não será possível em viagens mais distantes, então os pesquisadores estão buscando outras soluções com manufatura biológica.

Microorganismos como leveduras e algas se alimentam de todos os tipos de coisas classificadas como “resíduos de missão”. Em outras palavras, é possível criar uma fábrica de reciclagem biológica. Esse processo ainda gera subprodutos que podem servir como matéria-prima para produzir nutrientes, medicamentos, plástico e combustível.

Fonte: NASA

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