Plantas y árboles en el espacio, la base de la "agricultura espacial" - Efecto Cocuyo

CIENCIA · 28 MAYO, 2021 06:45

Plantas y árboles en el espacio, la base de la “agricultura espacial”

Texto por Rosmina Suárez Piña

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La idea de plantar árboles en el espacio no es nueva.

Primero, las semillas que viajaron a la Luna a bordo de la misión Apolo 14, un florecimiento de Arabidopsis por parte de Rusia y, 50 años después, el éxito de los primeros cultivos en la Estación Espacial Internacional (EEI).

El objetivo principal de llevar semillas para que germinen fuera de la Tierra siempre ha sido el mismo: encontrar la clave para la seguridad alimentaria de los astronautas y exploradores en el espacio.

Ese mismo objetivo da origen a una nueva rama de la agricultura: la “agricultura espacial”, una disciplina que ya llevan los astronautas sobre sus hombros. Con éxito.

La lata de semillas que viajó a la Luna

Durante la misión Apolo 14, en 1971, una lata con cientos de semillas viajó en el kit personal del astronauta Stuart Roosa, quien fue el piloto del módulo de mando de ese momento mientras el comandante Alan Shepard y el piloto del módulo lunar Edgar Mitchell paseaban sobre la superficie de la Luna.

Esas semillas eran parte de un experimento científico y conjunto del Servicio Forestal Estadounidense y la NASA, ya que Roosa había sido bombero del Servicio y llevar las semillas podría dar a conocer los efectos de la microgravedad en el crecimiento de las plantas.

Al llegar a Tierra, los astronautas, junto con las semillas, entraron en cuarentena. Un protocolo estándar para evitar que cualquier posible microbio lunar llegara a la Tierra.

En ese momento, según reseña National Geographic, la lata con las semillas se abrió dentro de una cámara de vacío, pero las semillas sobrevivieron y la mayoría pudo germinar con normalidad.

Esas semillas “sobrevivientes” ahora son los conocidos “árboles lunares” repartidos por Estados Unidos.

Si bien las semillas crecieron perfectamente, esos “árboles lunares” nunca fueron estudiados oficialmente, por lo que no aportan mucha información sobre los efectos de la microgravedad lunar en las plantas.

Sin embargo, la NASA fue más allá de esa lata de semillas y dio un paso adelante con los cultivos fuera de la Tierra. Ahora, en el laboratorio orbital más famoso, la EEI.

Una planta en la EEI: más que decoración

En 2010 fue la primera vez que los científicos enviaron plantas a la EEI.

El primer envío estuvo cargado de ejemplares de pequeñas flores de Arabidopsis thaliana, con la que estudiarían cuál sería la reacción de las raíces en un entorno de microgravedad.

El experimento rindió un primer logro: de las semillas ya germinadas en la EEI han brotado raíces que se comportaron igual como lo harían en la Tierra, es decir, se desplazaron para buscar nutrientes y agua con el mismo patrón observados en zonas con gravedad.

De acuerdo con los resultados de las flores, que orbitaban a 350 kilómetros sobre la Tierra en ese momento, las plantas siguen manteniendo un “instinto terrestre” cuando no están cerca de gravedad que las guíe.

Para los expertos, este fue el primer indicio de aumentar la posibilidad de cultivar plantas alimenticias en el espacio y “eventualmente, en otros planetas”.

Una Zinnia, la primera flor extraterrestre

A pesar de lo esperanzador del primer experimento, varios ciclos de crecimiento con otras especies fracasaron.

No fue hasta dos años después, en 2012, cuando el astronauta Scott Kelly, quien tiene el récord mayor permanencia en el espacio con 340 días (seguidos), mostró la primera “flor extraterrestre” nacida en la EEI.

Era una Zinnia, un género de plantas anuales y perennes de la familia Asteraceae, originalmente de praderas secas.

Según informó la NASA en el blog de la EEI, Kelly trajo “de nuevo a la vida” las flores, luego de que, por el exceso de humedad, les comenzara a crecer moho en algunas hojas.

A través de Twitter, Kelly hizo referencia al personaje de ficción “Mark Watney”, de la película “Misión Rescate”, quien cultivó papas en Marte.

“Voy a tener que canalizar mi Mark Watney interior”, dijo el astronauta.

Además de ser flores coloridas, las zinnias también son comestibles.

En ese mismo año, el astronauta e ingeniero químico Donald Pettit, cultivó con éxito un calabacín, el girasol y el brócoli en bolsas de plástico con cierre en la EEI, solo que este se llevó a cabo como un experimento científico personal.

Pettit documentó la vida de sus «compañeros» en un blog de la NASA llamado “El diario del calabacín espacial”.

Veggie, el “huerto espacial” de la EEI

Ese es el nombre del Sistema de Producción de Hortalizas en la EEI, donde los astronautas en cada expedición van haciendo estudios sobre las posibles plantas que se pueden cultivar en el espacio y los beneficios que pueden obtener los exploradores en cuanto a la seguridad alimentaria.

Con Veggie, los astronautas han logrado cultivar tomate, lechugas y rábanos que pueden consumir en la EEI y enviar a la Tierra para ser estudiadas.

Uno de los más entusiastas de Veggie es Mike Hopkins, quien ha aprendido profundamente sobre el sistema, con resultados fructuosos para el laboratorio.

Hopkins, quien llegó a la EEI en noviembre de 2020 para una misión de seis meses, ha trabajado muchos experimentos con plantas en la Estación. Antes, la astronauta Kate Rubins ya había comenzado a cultivar la primera de dos cosechas de rábanos en el Hábitat Avanzado para Plantas cuando llegó la Crew-1 con Hopkins a bordo.

Hopkins recogió la segunda cosecha el 31 de diciembre y los tripulantes de la EEI pudieron comer los rábanos recién cosechados.

El 4 de enero, Hopkins inició dos experimentos: VEG-03I, que involucró los primeros trasplantes de plantas exitosos en el espacio; y VEG-03J, que incluyó el uso de una nueva cobertura de semillas desarrollada en el Centro Espacial Kennedy de la NASA.

La cobertura de semillas le permitió plantar lechuga en órbita, en lugar de llevar a cabo el método anterior de hacer que los investigadores en la Tierra plantaran los cultivos antes de su entrega a la órbita.

Cosechó los dos experimentos el 2 de febrero de este año.

Y menos de una semana después, Hopkins comenzó a cultivar los experimenros VEG-03K y VEG-03L, probando un nuevo cultivo espacial: la mostaza ‘Amara’, una especie de condimento, parecido a la pimienta, en órbita.

La clave de los futuros árboles en Marte

¿Podría florecer un árbol como el araguaney o el mango en Marte? ¿O tal vez veremos “granjas marcianas”?

Pues eso es precisamente lo que tratan de saber los científicos con cada experimento de cultivos en órbita.

Para el astronauta Hopkins, los logros con los cultivos en la EEI son significativos si queremos ver florecer un árbol en otro mundo.

“Las plantas cultivadas en el espacio pueden ser una fuente de alimento para mejorar la nutrición de los astronautas y hacer que tripulaciones futuras sean más autosuficientes”, dice.

A pesar de la distancia, “estas plantas son una conexión con la Tierra. La apariencia, la sensación, el sabor y el olor nos recuerda de la vida en la Tierra, y esa conexión es buena para nuestra salud mental”, añade Hopkins.

Según la Dra. Gioia Massa, científica del proyecto, “el mayor reto que tenemos ahora es el agua y cómo regar las plantas”, pues la solución actual es que los astronautas rieguen las plantas a mano con una jeringa.

Dentro de una nave espacial, habrá humanos, plantas y microorganismos, por lo que, para Massa, conseguir el equilibrio es fundamental. Ella precisamente estudia los perfiles químicos y nutricionales de las plantas y si hay posibilidades de plantar en Marte usando los recursos marcianos.

Aunque todavía falta tiempo como para ver un árbol en Marte, la “agricultura espacial” estudia otro proceso llamado “evapotranspiración”, que consiste en que “el agua que absorben [las plantas] se evapora por las hojas en forma de vapor de agua muy puro”, según explica la Dra. Massa.

“Es algo que podemos recoger y utilizar, así que las plantas serían un componente esencial de un futuro sistema de soporte vital. Sobre todo a largo plazo, cuando intenten ser independientes de la Tierra”.

Los reabastecimientos regulares que recibe la EEI, junto con las comunicaciones instantáneas, no serán posibles cuando la NASA se embarque en vuelos espaciales tripulados de larga duración, como misiones a Marte.

En la actualidad, los astronautas consumen principalmente una dieta preenvasada que ha demostrado ser lo suficientemente nutritiva para las personas durante 20 años. Pero la exploración humana para la Luna y Marte requiere nuevas soluciones a medida que la gente traspase los límites de la exploración.