El batallón de expertos de la agencia espacial estadounidense está pendiente de cumplir la intensa agenda de expediciones y preparar a sus tripulaciones física y mentalmente. La NASA, a la vanguardia de tantas tecnologías, quiere ofrecerle a sus astronautas una dieta más amigable y doméstica durante sus largas misiones, con frutas y verduras frescas recién recogidas de cultivos espaciales. Suena complicado, ¿cómo lo lograría? Entre sus opciones surgen unas máquinas agrícolas robóticas.
Gravitar en el espacio durante meses requiere muchas capacidades y una nutrición adecuada, rica y balanceada. Muchos tripulantes han disfrutado de las flores y los jardines que habitan la Estación Espacial Internacional. “Es como llevarse un pedacito de la Tierra a esos viajes. Son buenos para mantenerlos sanos y proporcionar un bienestar psicológico”, dice la NASA.
En este momento, en la estación espacial, los astronautas reciben envíos regulares de una amplia variedad de comidas liofilizadas y preenvasadas para cubrir sus necesidades dietéticas; las misiones de reabastecimiento las mantienen frescas. Pero cuando las tripulaciones se aventuran más en el espacio, y acumulan mucho tiempo sin envíos de reabastecimiento, las vitaminas envasadas se descomponen y son un problema para su salud.
La NASA está buscando formas de proporcionar a los astronautas nutrientes en una forma duradera y de fácil absorción: frutas y verduras frescas producto de cultivos espaciales. El desafío es cómo hacerlo en un entorno cerrado sin luz solar ni gravedad terrestre. Y además pensando en ambiciosas misiones como la exploración de Marte que prevé la agencia para la década de 2030.
Dado que ese pequeño viaje tomaría tres años de ida y vuelta, los astronautas necesitarán opciones más sólidas que las bolsas liofilizadas para mantenerse saludables.
Menú de la NASA: frutas frescas
El Centro de Excelencia en Plantas para el Espacio del Consejo Australiano de Investigación está recibiendo 35 millones de dólares en financiación durante siete años para desarrollar una solución apropiada para la dieta de los astronautas.
En la Universidad de Melbourne, los investigadores están realizando varios experimentos sobre esos cultivos espaciales pensados por la NASA. Uno de ellos con los llamados farmbots (máquinas agrícolas robóticas) que pueden plantar e irrigar semillas, cosechar cultivos, rociar pesticidas. Y monitorear el crecimiento y la temperatura de las plantas con sensores del suelo.
Otra opción son los materiales orgánicos que se pueden utilizar para imprimir alimentos en 3D. Y técnicas de microencapsulación para liberar sabores de forma incremental y de esta manera controlar el sabor y el olor de los alimentos.
Las propuestas no se limitan a las verduras de hoja verde. Los astronautas también merecen un poco de diversión, por lo que los científicos incluso están estudiando la posibilidad de elaborar cerveza.
Aunque la NASA ya ha logrado cultivar flores y verduras en la estación espacial con su Sistema de Producción de Vegetales (también conocido como Veggie), toda esta tecnología enfrenta una serie de desafíos. El más obvio es el asunto de la falta de gravedad.
Sin embargo, hay otros obstáculos para los científicos que intentan resolver el problema alimentario. Como los límites de peso de las naves espaciales que le dan a cada astronauta ~1,87 mil libras, incluido todo el equipo y la comida. Por no hablar de la parte más importante de comer: su disfrute.
Es por eso que el equipo de la universidad está empleando inteligencia artificial para medir la presión arterial, la frecuencia cardíaca y las expresiones faciales a través de una aplicación de biosensor. Luego, esos datos se pueden alimentar a algoritmos para predecir mejor cómo podrían reaccionar los astronautas a la comida en el espacio.
Máquinas robóticas atienden los cultivos espaciales
En esta amplia oferta culinaria de la NASA, a través de cultivos espaciales y otras alternativas, se tropiezan cuando la gente tiene que comer lo mismo, aunque sea una pequeña rotación de cosas similares, una y otra vez.
Los estudios demuestran que la diversidad de alimentos es muy importante para los astronautas. La fatiga del menú, especialmente cuando se vive en una caja de metal flotando en la oscuridad existencial, puede provocar pérdida de apetito, reducción de la masa corporal, deficiencias nutricionales y otros problemas.
Para resolver este enigma, el equipo de la Universidad de Melbourne, que incluye a la doctora Claudia González Viejo y al doctor Nir Lipovetzky, está utilizando máquinas agrícolas robóticas.Cada robot agrícola se puede programar para plantar semillas, luego regarlas de manera eficiente, cosechar cultivos, fumigar contra enfermedades. E incluso registrar cosas como la temperatura y las tasas de crecimiento.
Lipovetzky muestra una placa de circuito delicada que parece muy cara. «Esta es nuestra nariz electrónica», dice. “Puede “oler” diferentes perfiles aromáticos que desprenden las plantas. Combinado con los sensores de suelo de los robots agrícolas, nos permite ver exactamente qué necesita cada planta en un momento dado”.
Explica que “la idea es automatizar todo para misiones de larga duración”, añade el profesor Sigfredo Fuentes. “Imagínese un refrigerador inteligente en el espacio, donde todo se cultiva y se extrae de las plantas. Incluso antibióticos, analgésicos y plásticos. (La nariz electrónica) puede detectar cuando el inventario se está agotando y luego comenzar a cultivar los alimentos y los materiales automáticamente. Los astronautas no necesitarán ser agrónomos: todo se cubre mediante IA”.
El equipo incluso está estudiando alimentos impresos en 3D elaborados a partir de materiales orgánicos, así como la microencapsulación. «Como la comida de tres platos con dulces de Willy Wonka, ¿sabes?». Fuentes se ríe.
Como en casa
El equipo utilizará estos datos para ayudar a construir modelos algorítmicos (los llamados gemelos digitales) que podrían predecir cómo reaccionarán los humanos ante ciertos alimentos de origen vegetal en el espacio. No sólo su sabor, sino los sentimientos y emociones que generan en las personas que los comen. Con suerte, estos datos se enviarán al programa Artemis de la NASA para misiones a largo plazo a la Luna y Marte.
Es difícil decir exactamente cuándo se verán los frutos del trabajo del equipo en el espacio (la agronomía interestelar). Pero el proyecto tiene siete años para recopilar sus hallazgos y probar el rendimiento de varias plantas. Esto debería sincronizarse muy bien con el cronograma de la NASA de enviar misiones tripuladas a Marte.
Fuentes dice que no se trata sólo de cultivos espaciales y nutrición. “Una de las plantas con las que estamos trabajando es la fresa. Su aroma puede generar una respuesta emocional, lo cual es muy importante para los astronautas… En la oscuridad, las fresas huelen como en casa”.
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