La agricultura espacial produce beneficios para la Tierra

Crédito: Orbital Technologies/NASA.

Los seis astronautas que actualmente viven en la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés) se han convertido en las primeras personas en comer alimentos cosechados en el espacio. Sin embargo, la fresca lechuga roja romana que acompaña a la tripulación no es el primer alimento que crece en la estación. Por décadas la NASA y otras agencias han experimentado con plantas en el espacio, pero los resultados de estos cultivos siempre se enviaban de vuelta a la Tierra para examinarlos y no para comerlos.

Un número de tecnologías de la NASA que han explorado estos experimentos de cultivos espaciales han vuelto a la Tierra y han encontrado un espacio en el mercado, como lo fue el caso del purificador de aire de la NASA.

Orbital Technologies (ORBITEC), en compañía del Kennedy Space Center, desarrolló el sistema para ayudar a las plantas a crecer, conocido como Veggie, que produjo este reciente cultivo de lechuga, así como su predecesor, el Biomass Production System. Muchas de las características de iluminación de estos sistemas de alta eficiencia que se desarrolló en conjunto con el Kennedy Space Center han sido incorporadas a la oferta comercial de ORBITEC.

No solo la tecnología de iluminación de invernadero ha aprovechado la eficiencia de los LEDs, que casi no desperdician energía en forma de calor, sino que su luz variable permite adaptarse a tipos específicos de plantas y estados de crecimiento. También puede sentir la presencia de tejido de planta y alumbrar solamente LEDs cercanos. En general, usa 60% menos energía que los sistemas tradicionales de iluminación.

Mientras que los primeros LEDs captaron la atención de la NASA como una potencial fuente de luz para el crecimiento de las plantas, el National Space Biomedical Research Institute (NSBRI), uno de los grupos de la NASA, se interesó en el hecho que las lámparas producen longitudes de onda de luz específicas. El equipo que estaba cosechando plantas en el Kennedy Space Center construyó prototipos LED para un grupo del NSBRI que lo usó para un proyecto de investigación, el cual descubrió que diferentes longitudes de onda de luz ayudaban a ciertos sujetos de prueba a permanecer despiertos o caer dormidos.

Así que el equipo del Kennedy Space Center trabajó junto a un contratista para desarrollar los primeros sistemas de iluminación LED de la ISS. Poco después, varios científicos involucrados en el proyecto aportaron su experiencia a la compañía Lighting Science, que desarrolló la línea DefinityDigital, una línea de bombillos para uso doméstico. Diferentes bombillos pueden suprimir o incrementar la producción de melatonina en el cerebro para ayudar a despertarse o dormirse. Otros son usados para crecer plantas y un cuarto bombillo fue designado para iluminación exterior en las zonas costeras, el cual no desorienta a las tortugas marinas como sí lo hace la iluminación externa corriente.

Los dispositivos purificadores de aire fueron probados primero en el espacio. Crédito: Akida Holdings Inc.

Un problema al que se enfrenta el efecto invernadero, tanto en el espacio como en la Tierra, es el etileno, un gas que producen las plantas que ayuda a que los frutos y vegetales maduren. La maduración acelerada también lleva a una descomposición veloz. Investigadores en el Wisconsin Center for Space Automation and Robotics, un socio de investigación de la NASA en la Universidad de Wisconsin en Madison, averiguaron cómo tratar este problema en la década de 1990, lo que llevó a una exitosa línea de productos. La tecnología que ayuda a depurar el etileno viajó por primera vez en 1995 en el trasbordador espacial y obtuvo su licencia gracias a KES Science & Technology, que se alió con Akida Holdings para lanzar la línea de productos AiroCide.

Estos depuradores resultaron ser efectivos no solo en el momento de destruir el etileno, también otros componentes orgánicos volátiles y bacterias, hongos, moho, micotoxinas, virus y olores que viajan a través de aire. Los AiroCide ahora son usados a lo largo y ancho en la preservación de los alimentos en supermercados, edificios de producción y distribución, plantas procesadoras de comida, viñedos, destilerías, restaurantes y tiendas de flores. Han sido incorporados a una nueva línea de neveras. También son usados en países en vías de desarrollo como India y en el Golfo Pérsico, donde el almacenamiento y distribución de la comida se complica por sus duras condiciones climáticas y la infraestructura subdesarrollada.

Las unidades de AiroCide también son usadas para limpiar el aire y prevenir la propagación de enfermedades en hospitales, oficinas de doctores, laboratorios, escuelas, hospitales y guarderías. Para el 2013, una verisón doméstica fue lanzada al mercado con un gran éxito.

Otro producto de la NASA desarrollado en su esfuerzo para cultivar en el espacio permite a las plantas avisar a sus cuidadores cuando necesitan agua. Los astronautas a bordo de la ISS no tienen mucho tiempo para revisar sus cultivos, por lo cual un empleado de BioServe Space Technologies, un grupo sin ánimo de lucro que financia la NASA, construyó un sensor que usa impulsos eléctricos para medir el grosor de las plantas, lo cual indica la cantidad de agua. BioServe se alió con AgriHouse Brands Ltd. para testear el sensor y encontró que no solo elimina el factor de adivinar si las plantas necesitan líquido sino que también disminuyó el gasto de agua entre 25 y 45%.

Para el 2012, AgriHouse ofrecía sensores que cuando se enganchaban a las plantas transmitían información sobre el contenido de agua al computador del usuario y el sistema enviaba mensajes de texto cuando ciertos cultivos necesitaban líquido.

Este no fue el primer trabajo conjunto entre BioServe y AgriHouse para ayudar al avance de la agricultura en la Tierra y en el espacio. A finales de la década de 1980, AgriHouse usó la investigación de BioServe para desarrollar un método de producción de cultivos aeropónicos, es decir, cultivar plantas suspendidas en el aire sin tierra. Las plantas aeropónicas requieren menos agua y fertilizante, no necesitan pesticida y son menos propensas a enfermedades, además crecen tres veces más rápido.

Por un experimento aeropónico en 2007 llevado a cabo a bordo de la ISS, BioServe consultó con AeroGrow International, el cual se había inspirado en el trabajo aeropónico de la NASA para desarrollar su línea de aparatos de jardinería AeroGarden. El experimento usando esta tecnología fue un éxito así como la línea de sistemas de jardinería interior, que permitía fácilmente el cultivo de comida y otras plantas sin tierra, maleza o talento natural para cultivar.

Cultivo de papas de Mark Watney en “Misión Rescate”. Copyright: 20th Century Fox.

El empuje de NASA hacia las fronteras del espacio sin duda ha ayudado al avance de uno de los esfuerzos más viejos de la humanidad. Mientras los ojos de la agencia están en el espacio exterior, como un viaje a un asteroide o Marte, los cultivos espaciales han pasado de ser una novedad a una necesidad. Las plantas son una parte integral de cualquier sistema de soporte vital para misiones extensas, ya que provee comida y oxígeno a la vez que reduce el desperdicio. Avances significativos son necesarios en el futuro y cada uno promete traer innovaciones a la agricultura terrestre.

Fuente: NASA