Comida y Agua al Espacio

 Comida y Agua al Espacio

El reto de llevar sistemas de producción de comida y agua al espacio

Si los humanos van a viajar a destinos distantes en el espacio como la Luna o Marte, necesitarán cómo sobrevivir durante largos períodos de tiempo. Y uno de los desafíos clave implicados incluye cómo tener alimentos y agua seguros para comer y beber cuando estemos lejos de la Tierra.

En la Estación Espacial Internacional (ISS), los astronautas pueden obtener suministros de la Tierra desde una nave espacial de carga que visita la estación espacial, que apenas tarda seis horas en llegar. Pero el tiempo de viaje a Marte es de ocho meses como mínimo. Y si estás en el planeta rojo, debes hacerlo solo.

Los científicos han estado trabajando para abordar este problema. Han estado buscando formas para que los astronautas produzcan su propia agua limpia y cultiven sus propios alimentos. E igual de importante, se aseguran de que se reduzca cualquier riesgo de contaminación, para mantener a los astronautas lo más seguros y saludables posible en misiones de larga duración.

 

Agua limpia

El agua potable es algo que muchos de nosotros damos por sentado en la Tierra, pero en las misiones espaciales es más difícil de conseguir. La ISS recicla gran parte de su agua utilizando productos químicos, pero aún depende de envíos considerables de agua desde la Tierra para dar a los astronautas acceso a agua limpia.

Un proyecto llamado BIOWYSE esperaba encontrar una solución al problema del agua para largas misiones. Dicho proyecto buscó formas de almacenar agua durante largos períodos de tiempo, monitorearla en tiempo real para detectar la contaminación de los microbios y luego dispensar agua potable limpia siempre que fuese necesario descontaminando el agua con luz UV en lugar de productos químicos.

«Queríamos un sistema en el que lo llevaras de la A a la Z, desde almacenar el agua hasta ponerla a disposición para beber», comentó Emmanouil Detsis, coordinador de BIOWYSE. «Eso significa que almacena el agua, puede monitorear la biocontaminación, puede desinfectar si es necesario y finalmente entrega agua para beber».

El resultado final fue una máquina totalmente automatizada que podía realizar todas estas tareas. «Cuando alguien quiere beber agua, presiona el botón», dijo Detsis. El agua se revisa, se descontamina si es necesario y luego se entrega. «Es como un enfriador de agua».

La máquina incluso podía analizar muestras de superficies mojadas dentro de una nave espacial para ver si habían sido contaminadas y eran peligrosas para los astronautas. «Dentro del hábitat cerrado, comienzas a acumular humedad y puedes tener rincones o áreas donde no están limpios», dijo Detsis. «Así que desarrollamos algo que podría verificar esto de forma rápida».

El proyecto desarrolló un prototipo de esta máquina en la Tierra, que mide aproximadamente un metro de largo, con la idea de que una versión más pequeña podría usarse en algún lugar como la EEI. En última instancia, sin embargo, la idea era que un sistema como BIOWYSE fuese útil para la exploración futura, y el prototipo permanece disponible para cualquier misión aplicable en el futuro.

«El sistema está diseñado con futuros hábitats en mente», aclara el experto. ‘Como una estación espacial alrededor de la luna, o un laboratorio de campo en Marte en las próximas décadas».

 

Autosostenibilidad

El agua es difícil de conseguir, pero no es escasa en el sistema solar. La luna y Marte tienen hielo que teóricamente podría convertirse en agua potable. Pero una perspectiva más difícil para la autosostenibilidad es la comida: cualquier alimento para los astronautas debe ser traído de la Tierra.

Hay algunas ideas en desarrollo sobre cómo cultivar alimentos sin misiones de reabastecimiento constantes. Durante varios años en la EEI, los astronautas han estado utilizando máquinas como el Sistema Europeo de Cultivo Modular (EMCS), lanzado en 2006, para investigar el crecimiento de plantas como el berro de thale. El ECMS fue reemplazado por una máquina similar llamada Biolab en 2018.

La Dra. Ann-Iren Kittang Jost, del Centro de Investigación Interdisciplinaria en el Espacio (CIRiS) en Noruega, fue la coordinadora del proyecto en TIME SCALE que buscó formas de desarrollar un nuevo sistema para cultivar plantas que sean seguras para comer en el espacio. Cuando Kittang Jost comenzó el plan, el EMCS ya llevaba en el espacio una década y era hora de actualizarlo.

TIME SCALE tuvo como objetivo producir un método para reciclar agua y nutrientes dentro de una futura máquina de cultivo, y también monitorear la salud de las plantas más fácilmente, para desarrollar una idea de un » invernadero» en el espacio.

«Necesitamos tecnologías de vanguardia para cultivar alimentos para la futura exploración espacial de la luna y Marte», dijo, así como nuevas ideas. «Tomamos (el ECMS) como punto de partida para definir conceptos y tecnologías para aprender más sobre el cultivo de plantas en microgravedad».

TIME SCALE imaginó una máquina que tendría un espacio más grande para cultivar plantas que el EMCS -del tamaño de una maleta-, con más funcionalidades. «Construimos un prototipo que demuestra que podemos reciclar los nutrientes y que podemos cultivar ensalada o lechuga», explicó Kittang Jost. ‘Podríamos producirlos y monitorear los nutrientes en el agua».

Al igual que con Biolab y el ECMS, el prototipo fue diseñado para usar fuerza centrífuga giratoria para simular la gravedad en la luna y Marte para medir la absorción de nutrientes o agua de las plantas, por ejemplo. Tales ideas no solo podrían ser útiles para los viajes espaciales, sino también para los humanos en la Tierra.

«Es importante encontrar sinergias con los desafíos que tenemos en el terreno», dijo Kittang Jost. Y eso incluye encontrar formas de reutilizar nutrientes y agua en nuestros propios invernaderos, por ejemplo, mejorando la tecnología de sensores y desarrollando mejores formas de controlar los nutrientes y la salud de las plantas.

 

Mundos

Para viajar e incluso vivir en mundos como la luna y Marte, tecnologías como estas serán cruciales, permitiendo a los astronautas ser autosustentables cuando estén lejos de la Tierra. Y es muy importante asegurarse de que el agua almacenada en estos lugares esté descontaminada y sea segura para beber.

«No será como la EEI», dice Detsis. ‘No vas a tener una tripulación constante todo el tiempo. Habrá un período en el que el laboratorio podría estar vacío, y no tendrá tripulación hasta que llegue el próximo turno en tres o cuatro meses (o más). El agua y otros recursos estarán allí, y pueden acumular microorganismos «.

El Dr. Kittang Jost afirma que, en términos de producción de alimentos seguros, nos estamos acercando al objetivo de tener un sistema que pueda usarse en futuras misiones. «Estamos bastante cerca. Es un desafío, por supuesto. Pero construir un invernadero debería ser factible «.

(www.muyinteresante.es)

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