Hacer un viaje de una semana con una maleta de cabina en invierno es un arte que no todo el mundo puede igualar. Viajar a Marte con una nave espacial en la que cada kilo extra puede suponer cantidades carísimas de combustible, es un problema. Por eso, no basta con meter los calcetines dentro de los zapatos y sustituir por camisetas el relleno del cojín cervical.

En estos casos es mejor viajar ligeros de equipaje e intentar aprovechar luego los recursos del destino. Un destino que, no lo olvidemos, es de lo más inhóspito. Aun así, la ciencia está desarrollando propuestas tan interesantes como la que publicó este año un estudiante de grado de la Universidad de Arkansas: imprimir herramientas en 3D directamente en Marte.

Un estudiante brillante. Zane Mebruer era estudiante de grado de ingeniería cuando tuvo una idea interesante. ¿Se podría imprimir herramientas metálicas en una impresora en 3D, aprovechando el gas principal de la atmósfera marciana?

Le comunicó la idea a su profesor Wan Shou y juntos se pusieron en marcha para comprobarlo. Normalmente, cuando se hacen impresiones en 3D con materiales metálicos, es necesario utilizar una cámara con una atmósfera protectora de argón, ya que este gas previene la oxidación. Sin embargo, hemos dicho que no queremos llevar mucho equipaje a Marte: ni las herramientas, ni el argón.

La atmósfera marciana está compuesta por un 95% de dióxido de carbono, por lo que podría ser que ese gas fuese un buen sustituto del argón. Hicieron las pruebas pertinentes y, efectivamente, podría ser una buena opción. Es cierto que el argón daba mejores resultados, pero el dióxido de carbono también resultó ser una opción bastante aceptable.

Antecedentes. Cabe destacar que estos científicos no han sido los primeros en proponer la impresión en 3D para no tener que llevar mucho equipaje a Marte. De hecho, es algo que preocupa tanto a la NASA que en 2015 lanzó un reto a empresas y universidades para intentar imprimir un hábitat completo.

Se les ofreció un suculento premio de 800.000 dólares, que al final fue para un equipo de la compañía IA Space Factory. En su caso, utilizaron como materiales una mezcla de fibras de basalto extraído de roca marciana y bioplásticos. Ellos también querían aprovechar los materiales del planeta vecino.

Lo nuevo. Los materiales propuestos por aquel equipo no serían tan útiles para imprimir herramientas. En ese caso, los metales serían una mejor opción.

Mebruer y Shou propusieron para ello utilizar una técnica de impresión conocida como fusión de láser selectiva. Para empezar, esta consiste en extender una capa de polvo metálico sobre una placa. Después, un haz de láser calienta el polvo y lo fusiona en la placa.

Cuando esto está listo, la placa desciende, se deja caer una nueva capa de polvo y se repite el procedimiento. Capa a capa, se va endureciendo y agrandando la pieza de metal. El problema es que, en este proceso, el material está muy expuesto a la oxidación.

Si se oxida, no se fusiona adecuadamente, por lo que el resultado no es tan bueno. Por eso hace falta un gas protector. A prueba de microscopio.

Estos dos científicos llevaron a cabo la impresión en 3D en tres condiciones distintas: con argón, con dióxido de carbono o con aire ambiental. Después, se analizó el resultado a microscopio en busca de cualquier imperfección. Se vio que el mejor resultado se obtuvo con el argón, pero que con el dióxido de carbono también se consiguió un material endurecido, resistente y con pocas imperfecciones.

Mucho mejor que con aire ambiental. Solo faltarían los metales. Ya tenemos el método de impresión y el gas protector.

Solo faltaría el metal. Para eso, otros científicos han propuesto recientemente viajar al cinturón de asteroides y usarlo como mina. Esa ya es otra historia.

De momento, se ha querido comprobar si la impresión es viable en el planeta rojo y la respuesta es clarísimamente un sí. Imagen | Mebruer et al/Magnific