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Ciencia

Un dispositivo del tamaño de una tostadora de la NASA puede fabricar oxígeno en Marte

El descubrimiento forma parte de la misión Perseverance Rover de la NASA en aquel planeta.

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oxigeno NASA

Si los humanos quieren explorar Marte en el futuro, necesitarán crear oxígeno. Ahora, un pequeño dispositivo del tamaño de una tostadora está en el planeta haciendo precisamente eso.

En un estudio publicado esta semana en la revista Science Advances, los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts demostraron que el Experimento de Utilización de Recursos In Situ de Oxígeno en Marte -conocido como MOXIE– puede fabricar oxígeno a partir de dióxido de carbono, abundante en la atmósfera de Marte.

El experimento, que forma parte de la misión Perseverance Rover de la NASA que aterrizó en Marte en febrero de 2021, es la primera vez que los recursos de otro planeta se transforman en algo útil para las misiones humanas, dijeron los investigadores. La pequeña caja, creada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y el MITproduce suficiente oxígeno para igualar la producción de un pequeño árbol en la Tierra, y puede hacerlo durante el día y la noche durante múltiples estaciones marcianas.

Es lo que los exploradores han hecho desde tiempos inmemoriales”, dijo Jeffrey Hoffman, un ex astronauta de la NASA que ahora es investigador principal adjunto de la misión MOXIE y profesor de ingeniería aeroespacial en el MIT. “Averigua qué recursos están disponibles en el lugar al que vas y averigua cómo utilizarlos”.

Las agencias espaciales, los científicos y los empresarios piden a gritos que los humanos exploren Marte. La muy esperada, y problemática, misión Artemis de la NASA a la Luna se considera un peldaño para explorar Marte en la próxima década, aproximadamente. China espera poner humanos en el planeta en 2033. Elon Musk, la persona más rica del mundo y consejero delegado de SpaceX, insinuó que lo haría en 2029.

Pero conseguir que los humanos lleguen a Marte requiere una serie de cosas complicadas, dijo Hoffman. Los astronautas tienen que soportar altos niveles de radiación cósmica durante el largo viaje al planeta. El viaje de ida y vuelta a Marte puede durar más de 8 meses, por lo que tiene que haber un amplio suministro de alimentos y medicinas para los viajeros espaciales.

Tal vez lo más importante sea el oxígeno, dijo Hoffman. Los astronautas lo necesitan para respirar en cualquier hábitat temporal que instalen en Marte, así como en los tanques de los trajes espaciales para cuando estén explorando el planeta. También es un propulsor crucial para alimentar el cohete que necesitarían para volver de Marte a la Tierra.

Es posible que las agencias espaciales puedan enviar a Marte suficiente oxígeno para que los astronautas puedan respirar y hacer el viaje de vuelta a casa, dijo Hoffman, pero hacerlo sería muy costoso, ya que se necesitarían múltiples lanzamientos de cohetes para traerlo. Fabricar el oxígeno en Marte a partir del dióxido de carbono de su atmósfera sería más barato, dijo. (La atmósfera de Marte tiene aproximadamente un 96% de dióxido de carbono).

Para probar esa capacidad, la NASA llevó una pequeña caja dorada en su misión Perseverance Rover el año pasado. Desde abril de 2021, MOXIE ha realizado varias pruebas en las que produjo oxígeno durante varios momentos del día marciano, y durante diferentes condiciones estacionales. Durante cada experimento, la caja creó aproximadamente 6 gramos de oxígeno por hora, lo que equivale a la producción de un modesto árbol en la Tierra. (En su prueba más reciente, que se publicará en un futuro artículo, Hoffman dijo que la producción de la máquina aumentó a 10 gramos por hora).

Si se consigue dominar la tecnología, los científicos tendrían que ampliar considerablemente el tamaño de la máquina y asegurarse de que puede funcionar de forma continua. Según Hoffman, para mantener una misión humana en Marte y hacer que la gente regrese, habría que crear al menos entre 1,5 y 1,5 kilos de oxígeno por hora durante una misión de varios años. “Para ello habría que multiplicar las cosas por varios cientos de veces”, dijo.

Actualmente, la máquina puede funcionar durante la mayor parte del día marciano, excepto en algunos momentos concretos.

Lo único que no hemos demostrado es que funcione al amanecer o al anochecer, cuando la temperatura [en Marte] cambia sustancialmente”, dijo Michael Hecht, investigador principal de la misión MOXIE en el Observatorio Haystack del MIT. “Tenemos un as en la manga que nos permitirá hacerlo, y una vez que lo probemos en el laboratorio, podremos alcanzar ese último hito para demostrar que realmente podemos funcionar en cualquier momento”.

De cara al futuro, los ingenieros planean llevar el dispositivo MOXIE hasta sus límites, aumentando su capacidad de producción de oxígeno y asegurándose de que funciona durante la primavera marciana, cuando la atmósfera del planeta es densa y los niveles de dióxido de carbono son muy altos. “Lo pondremos todo al máximo y lo dejaremos funcionar todo lo que podamos”, dijo Hecht.

Los ingenieros vigilarán el desgaste de la máquina y verán si es capaz de soportar la suficiente tensión como para sugerir que puede convertirse en un sistema a escala real que pueda funcionar continuamente durante miles de horas. De ser así, los efectos podrían ser importantes.

Para apoyar una misión humana a Marte, tenemos que traer muchas cosas de la Tierra”, dijo Hoffman. “¿Pero el viejo y tonto oxígeno? Si puede llegar hasta allí, adelante: está muy adelantado”.

(C) The Washington Post.-

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Ciencia

El agujero negro que crece más rápido de lo esperado 

El fenómeno fue observado a unos 12.800 millones de años luz de la Tierra mediante el Observatorio de rayos X Chandra, de la NASA

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Un equipo internacional detectó recientemente un agujero negro que crece a un ritmo sin precedentes. El fenómeno fue observado a unos 12.800 millones de años luz de la Tierra.

El objeto estudiado, denominado RACS J0320-35, tiene una masa equivalente a mil millones de soles. Su importancia radica en el ritmo con el que está absorbiendo materia y energía, lo que impone un nuevo desafío para la astrofísica. Las observaciones, publicadas en The Astrophysical Journal Letters, mostraron que el proceso de crecimiento de RACS J0320-35 supera en más del doble el llamado límite de Eddington.

Según la NASA, “este límite se relaciona con la cantidad máxima de luz que puede emitir el material que rodea un agujero negro, así como con la velocidad a la que puede absorber materia, de modo que su fuerza gravitacional hacia el interior y la presión hacia el exterior generada por el calor de la materia comprimida que cae hacia él se mantengan en equilibrio”.

El acceso a la información sobre RACS J0320-35 fue posible gracias a la tecnología avanzada del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, que logró registrar la emisión de grandes cantidades de rayos X provenientes del objeto. Este observatorio combinó sus registros con datos ópticos e infrarrojos, lo que permitió calcular tanto la masa actual del agujero negro como su velocidad media de crecimiento, que oscila entre 300 y 3.000 masas solares cada año.

Los especialistas explican el mecanismo físico que limita el crecimiento de estos objetos: el límite de Eddington es una especie de “barrera natural” creada por la presión de la radiación generada al absorber materia. Si esa presión se vuelve demasiado fuerte, se supone que frena y estabiliza el proceso de aumento de masa. El equipo detectó que RACS J0320-35 opera muy por encima de ese límite, sin señales de inestabilidad.

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Ciencia

Ciencia y longevidad: Harvard avanza en una terapia genética que busca rejuvenecer células y prolongar la vida humana hasta los 150 años

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El proyecto, liderado por el genetista David Sinclair, se prepara para pruebas en personas.

El genetista David Sinclair lidera un proyecto que ha logrado rejuvenecer células y tejidos en animales, y ahora se prepara para pruebas en humanos. Este avance promete transformar la medicina preventiva y la longevidad humana.

Rejuvenecimiento celular

El desarrollo científico orientado a prolongar la vida y revertir el envejecimiento ha alcanzado avances inéditos. Investigadores liderados por el doctor David Sinclair, genetista y profesor titular en Harvard, lograron rejuvenecer células y tejidos en animales. Este avance abre la posibilidad de trasladar estos resultados a ensayos clínicos en humanos el próximo año.

En una entrevista concedida al podcast Moonshots de Peter H. Diamandis, Sinclair indicó que los resultados obtenidos son tan sorprendentes que ya existe la certeza de que el primer individuo que llegará a los 150 años ya ha nacido. Según la información difundida por 20minutos.es, el equipo científico utilizó inteligencia artificial para identificar nuevas terapias genéticas, que podrían modificar los actuales parámetros de esperanza de vida.

Investigadores trabajando

La clave de la investigación radica en el rejuvenecimiento de células y tejidos, lo que transformaría la prevención médica y las terapias regenerativas, siempre que los ensayos en humanos logren replicar los resultados observados en animales.

Conforme indicó Sinclair, la estrategia que se está desarrollando es de tipo epigenético, lo que implica cambios en la expresión de los genes que no alteran la secuencia del ADN, pero sí pueden activar o desactivar genes específicos. Esto representa un cambio integral en el concepto de salud, longevidad y la reversión del deterioro asociado con la edad.

Hasta ahora, el grupo liderado por Sinclair ha logrado rejuvenecer cuantificablemente células en ratones y monos. Los próximos ensayos en humanos buscan que estos avances sean accesibles para toda la población, ya que su éxito podría modificar drásticamente el enfoque de la medicina preventiva.

Sin embargo, Sinclair ha destacado que la falta de apoyo institucional sigue siendo uno de los mayores obstáculos para continuar la investigación, ya que se requiere tanto respaldo financiero como voluntad política para que este proyecto avance.

La nueva terapia epigenética busca reprogramar células adultas para devolverlas a una etapa juvenil, prolongando la vida saludable. No se trata de una alteración superficial, sino de un cambio medible en la edad biológica y en la función física. Como resumió Sinclair: “Los datos muestran que la edad retrocede”.

Rejuvenecimiento celular en animales

Según el científico, el proceso se basa en la información biológica vinculada al envejecimiento, especialmente en la pérdida de información epigenética que impide que las células realicen sus funciones específicas correctamente.

El equipo de investigación ha hallado un método para restaurar esta información sin necesidad de clonación: la reconfiguración epigenética segura del organismo permite “reiniciar” el epigenoma sin necesidad de reiniciar la vida.

Para facilitar la investigación, se ha empleado inteligencia artificial para identificar moléculas que puedan rejuvenecer células mediante administración oral. Como explicó Sinclair, la IA acelera el análisis de millones de compuestos y predice sus efectos en los mecanismos epigenéticos, un proceso que anteriormente requería extensos periodos temporales. Los avances sugieren que, en pocos años, un tratamiento farmacológico de corta duración podría rejuvenecer células de forma significativa.

Los próximos ensayos clínicos comenzarán en enero del año siguiente, y se centrarán en enfermedades oculares como el glaucoma y la neuropatía óptica isquémica. El ojo fue elegido por su alta accesibilidad y la facilidad para evaluar objetivamente los efectos terapéuticos. El tratamiento experimental incluirá una inyección ocular seguida de doxiciclina para activar genes relacionados con la juventud celular.

Si estos ensayos tienen éxito, el equipo planea ampliar la investigación hacia enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), así como otros problemas de salud vinculados al envejecimiento.

Según las estimaciones de Sinclair, la prolongación de la vida activa podría reducir los costos en salud pública y dependencia, además de tener un impacto favorable en la productividad y el impacto macroeconómico. Sin embargo, existen barreras en la financiación pública y en el coste elevado de las terapias potenciales. Sinclair espera que, con el tiempo, las terapias sean accesibles para toda la población, y no solo para ciertos grupos.

El éxito de estos ensayos dependerá de su seguimiento, financiación y regulación, lo que determinará si el rejuvenecimiento clínico en humanos se convierte en una realidad accesible y verificable.

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