Estudo revela soluções para colonizar Marte

A alimentação teria um papel essencial na "manutenção dos ritmos de sono e circadiano do corpo, além de sustentar os sistemas endócrino, musculoesquelético e imune", contribuindo também para a prevenção do stress psicológico, entre outros.

A colonização do Planeta Vermelho exige soluções inovadoras para superar um ambiente adverso, no qual se destacam a falta de água em estado líquido, a ausência de luz solar adequada, solo pobre em nutrientes, entre outros.

No estudo, os autores referem que seria previsível que os consumíveis metabólicos (incluindo água para higiene) para 6 membros e 1000 dias, em Marte, teriam um peso superior a 30 toneladas, ou seja, transportar e armazenar alimentos da Terra é inviável para missões de longa duração. Desta forma, cultivar neste planeta seria crucial.

A agricultura em solo marciano enfrenta vários desafios (descritos na figura anterior) como gravidade reduzida, radiação UV intensa, e variações extremas de temperatura.

Entre as soluções referidas no estudo é abordado o cultivo em ambientes controlados tais como câmaras, nas quais a pressão atmosférica, a luz, entre outras variantes seriam manipuladas, bem como a implementação de sistemas como a hidroponia e a aeroponia (agrotécnicas sem solo) utilizando soluções nutritivas para atingir um cultivo eficiente.

Por um lado, a impressão 3D de alimentos, cada vez mais comum, surge como uma estratégia que pode fornecer refeições personalizadas e nutrientes específicos para atender às necessidades dos astronautas e como solução para o armazenamento de suprimentos a longo prazo.

Por outro lado, o estudo cita outra estratégia, a biologia sintética que pode produzir desde alimentos ou plantas (adaptadas ao clima extremo marciano) até medicamentos e combustível, e que poderia trazer várias possibilidades e benefícios à exploração espacial de longa duração (incluindo em Marte).

Proteína - Fontes alternativas

Sendo impraticável o transporte (em grandes quantidades) e a criação de animais devido aos recursos necessários, foram estudadas determinadas fontes alternativas de proteína (nutriente crucial para manter os astronautas saudáveis).

• Microorganismos - produção de biomassa microbiana em biorreatores, através de bactérias e microalgas, rica em proteínas (independente das variações climáticas e com baixo consumo de água);
• Insetos comestíveis - possível alternativa altamente nutritiva e eficiente devido à sua rápida taxa de crescimento, conversão alimentar eficaz e baixa necessidade de recursos para produção;
• Agricultura celular - produção de proteínas, gorduras, tecidos e consequentemente carne a partir de células, em biorreatores, fornecendo um substituto próximo ao sabor da carne, sem exigir muito espaço.

Recursos Hídricos em Marte

A água, recurso essencial, mas escasso no Planeta Vermelho, teria que ser extraída das suas diferentes formas (gelo subterrâneo nas regiões polar norte e sul, água subterrânea, regolito marciano e o vapor de água presente na atmosfera) disponíveis.

O estudo refere diferentes tecnologias que foram propostas, sendo que para a exploração do gelo subterrâneo e da água no solo, através de sistemas de escavação e extração como o presente na figura abaixo.

No estudo são também abordados sistemas regenerativos de suporte à vida, citando o projeto MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) da ESA, no qual desenvolvem ecossistemas fechados para reciclar alimentos, água e gases, para missões no espaço de longa duração.

Quanto mais distantes são os destinos das missões espaciais tripuladas, maior é a necessidade de ser autossuficiente (utilizando os materiais in-situ), aumentar a segurança e diminuir os custos. Colonizar Marte demanda mais do que tecnologia avançada; requer uma inovação sem precedentes na produção e gestão de recursos. É necessário continuar a realizar estudos não só para compreender melhor as condições do planeta, mas também como nos devemos preparar.

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Referências:
Maity, T., & Saxena, A. (2024). Challenges and innovations in food and water availability for a sustainable Mars colonization. Life Sciences in Space Research. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2024.03.008