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Llegar a Marte puede ocurrir solo si podemos cultivar alimentos en el espacio


Décadas después del último pie humano en la luna, la NASA está contemplando establecer una base permanente allí o enviar astronautas a Marte. Lograr esos objetivos, sin embargo, requerirá algunos pulgares verdes.


Brian Wallheimer, Universidad de Purdue

El costo de enviar una libra de cualquier cosa a la órbita baja de la Tierra se estima en alrededor de $ 10,000, y mucho más que eso. Eso hace que el envío de alimentos para alimentar a los astronautas durante meses sea extremadamente costoso. Sin embargo, si pudieran cultivar sus propios alimentos y usar sistemas cerrados para reciclar el agua y el oxígeno, los viajes a la luna y Marte serían mucho más factibles.

Ahí es donde entra en juego Cary Mitchell, de Purdue. Durante más de 40 años, ha dirigido esfuerzos para mejorar la capacidad humana de cultivar alimentos en el espacio, desde mejorar la iluminación para cultivos hasta probar la capacidad de cultivar verduras de hoja verde, frutas y vegetales que mantendrán a los astronautas alimentados Y satisfechos en sus largos viajes.

Mitchell comenzó su carrera en Purdue interesado en los efectos de las tensiones mecánicas en el crecimiento de las plantas . Se dio cuenta de que sacudir una planta de tomate hacía que se volviera enano, y tocar el lado cercano del tallo de una planta hacía que creciera hacia él. La NASA lo invitó a hablar en un simposio en la década de 1970 y finalmente lo presentó al nuevo programa de biología espacial de la agencia, que financió su investigación durante un período prolongado.

«En aquel entonces estábamos considerando preguntas muy básicas. Queríamos saber cómo se orientarían las plantas en el espacio, por ejemplo. Sin la gravedad, ¿cómo sabrían las raíces crecer y dispararse?» dijo Mitchell, un profesor de horticultura. «Desde entonces, hemos pasado mucho tiempo trabajando en cómo iluminar plantas en el espacio y en variedades particulares de plantas que son factibles de cultivar allí».

Pronto, Mitchell se involucró en más proyectos a través del programa de Sistemas de Apoyo de Vida Ecológico Controlado (CELSS) de la NASA, cuyo objetivo era cerrar los bucles para sistemas avanzados de soporte de vida y utilizar plantas no solo para alimentos, sino también para la producción de oxígeno y la recuperación de agua. Si bien muchos científicos estaban interesados ​​en cultivar granos y proteínas, Mitchell pensó que los astronautas podrían disfrutar una ensalada fresca de vez en cuando, por lo que se enfocó en identificar lechugas que crecerían bien en las condiciones que uno podría encontrar en un transbordador espacial o en una estación espacial.

En la década de 1990 y principios de la década de 2000, la agencia espacial inició los Centros Especializados de Investigación y Capacitación de la NASA (NSCORT). Mitchell dirigió los esfuerzos de la universidad y fue fundamental para tener el primer y tercer NSCORT liderados por Purdue. Estos centros reunieron a investigadores en agricultura, ingeniería y ciencia para responder preguntas fundamentales sobre el soporte vital avanzado en el espacio.

Una de esas preguntas fundamentales es sobre cómo iluminar las plantas en el espacio. Las luces complementarias tradicionales utilizadas en los invernaderos tienden a ser calientes y consumen cantidades significativas de energía. Las plantas en el espacio deben empacarse muy juntas ya que el área de cultivo es muy importante. Mitchell pensó que tenía que haber una mejor manera de obtener luz para todas las partes de las plantas, por lo que experimentó con LED, o diodos emisores de luz, luces que podrían colocarse debajo de los toldos de las plantas.

«Estás realmente limitado para iluminar las plantas en el espacio. Cuando tienes plantas que crecen juntas, no obtienes luz desde arriba», dijo Mitchell. «Hicimos la primera prueba de concepto con» luces «LED azules y rojas que podrían iluminar las plantas desde el lateral dentro del dosel. Los LED estaban lo suficientemente frescos como para que los tocaran y no quemarían las plantas. Y nos dieron 50 por ciento a 75 por ciento de ahorro de energía para el mismo crecimiento «.

Michell está trabajando en matrices de LED que enfocan la luz en lugares específicos en plantas para optimizar el uso de energía. Gioia Massa, quien realizó una investigación postdoctoral en el laboratorio de Mitchell y colaboró ​​con este proyecto, ahora trabaja como científica de proyectos de ciencias de la vida en el Centro Espacial Kennedy de la NASA. Están trabajando juntos con hojas verdes y tomates enanos, y los astronautas en la Estación Espacial Internacional están probando los frutos de su trabajo, literalmente.

Massa dijo que Mitchell ha sido fundamental en muchas de las áreas de investigación más importantes relacionadas con el soporte vital avanzado y la alimentación en el espacio.

«Realmente ha estado allí desde el principio de la investigación en biología espacial y la investigación en horticultura espacial . Es el tipo de padre fundador en esta área», dijo Massa. «Su investigación ha cambiado a lo largo de los años a medida que la nueva tecnología está disponible, y él ha sido influyente para decidir la dirección del campo».

Proporcionado por: Universidad de Purdue

Información de: phys.org


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