La NASA se trata de resolver desafíos, y el objetivo de tener una presencia prolongada en el espacio, o una colonia en Marte o en algún otro mundo, está lleno de desafíos, incluida la necesidad de cultivar alimentos. Los científicos de Kennedy Advanced Life Support Research están trabajando en el Prototype Lunar / Mars Greenhouse Project para tratar de cumplir con ese desafío.
El Proyecto Prototipo de Invernadero Lunar / Marte (PLMGP) se trata de cultivar vegetales para astronautas durante estadías prolongadas en la Luna, en Marte o en cualquier lugar donde no se puedan reabastecer desde la Tierra. Más allá del cultivo de alimentos, el Proyecto tiene como objetivo comprender cómo los sistemas de cultivo de alimentos también pueden ser parte de los sistemas de soporte vital.
"El enfoque utiliza plantas para depurar el dióxido de carbono, al tiempo que proporciona alimentos y oxígeno". - Dr. Ray Wheeler
"Estamos trabajando con un equipo de científicos, ingenieros y pequeñas empresas en la Universidad de Arizona para desarrollar un sistema de circuito cerrado. El enfoque utiliza plantas para depurar el dióxido de carbono, al tiempo que proporciona alimentos y oxígeno ", dijo el Dr. Ray Wheeler, científico principal de Kennedy Advanced Life Support Research.
El prototipo en sí es un sistema inflable y desplegable que los investigadores llaman un sistema de soporte vital bioregenerativo. A medida que se cultivan, el sistema recicla, riega, recicla los desechos y revitaliza el aire.
El sistema es hidropónico, por lo que no se necesita tierra. El agua que se lleva en misiones o se recolecta in situ, en la Luna o en Marte, por ejemplo, se enriquece con sales nutritivas y fluye continuamente a través de los sistemas de raíces de las plantas. El aire en el sistema también se recicla. Los astronautas exhalan dióxido de carbono, que las plantas absorben. A través de la fotosíntesis, las plantas producen oxígeno para los astronautas.
"Estamos imitando lo que tendrían las plantas si estuvieran en la Tierra y hacemos uso de estos procesos como soporte vital", dijo el Dr. Gene Giacomelli, director del Centro de Agricultura de Medio Ambiente Controlado de la Universidad de Arizona. "Todo el sistema del invernadero lunar representa, en pequeña medida, los sistemas biológicos que están aquí en la Tierra".
"Todo el sistema del invernadero lunar representa, en pequeña medida, los sistemas biológicos que están aquí en la Tierra". - Dr. Gene Giacomelli
Una parte clave de un sistema como este es saber qué tendrán que traer los astronautas y qué recursos pueden encontrar en su destino. Esto incluye qué tipo de plantas y semillas se necesitarán, así como cuánta agua podría estar disponible una vez que los astronautas lleguen a su destino. También se están investigando y desarrollando métodos para extraer agua en Marte o la Luna.
Incluso si se puede encontrar el agua necesaria in situ en Marte y la Luna, eso no significa que sean lugares fáciles para cultivar alimentos. Los astronautas deben protegerse de la radiación, y también los cultivos. Estas cámaras de invernadero tendrían que enterrarse bajo tierra, lo que significa que también se requieren sistemas de iluminación especializados.
"Hemos tenido éxito en el uso de iluminación eléctrica con LED (diodo emisor de luz) para cultivar plantas", dijo el Dr. Wheeler. "También hemos probado híbridos con iluminación natural y artificial". La luz solar podría capturarse con concentradores de luz que rastrean el sol y luego transmiten la luz a la cámara utilizando haces de fibra óptica.
Estos sistemas no son la primera experiencia de la NASA en el cultivo de cultivos en el espacio. Los experimentos a bordo de la Estación Espacial Internacional (EEI) han sido una parte importante de la investigación sobre la producción de cultivos en entornos no terrestres. El Sistema de Crecimiento Vegetal Vegetal fue el primer intento de la NASA, y los astronautas cosecharon con éxito la lechuga de ese sistema.
La Tierra tiene sistemas bien establecidos para mantener la vida, y este proyecto se trata de llevar algo de eso a destinos distantes en el espacio.
"Creo que es interesante considerar que llevaremos a nuestros compañeros terrestres con nosotros", dijo Wheeler. "Si bien puede haber formas de diseñarlo en términos de estiba y reabastecimiento, no sería tan sostenible. Los invernaderos proporcionan un enfoque más autónomo para la exploración a largo plazo en la luna, Marte y más allá ".
