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Agricultura espacial:la última frontera

El año pasado, un astronauta llamado Don Pettit inició un inusual proyecto de escritura en el sitio web de la NASA. Llamado "Diario de un calabacín espacial", ”El blog tomó la perspectiva de una planta de calabacín real en la Estación Espacial Internacional (ISS). Las entradas fueron perspicaces y extrañas, conmovedor y poético.

"Yo broté, arrojado a este mundo sin que nadie me consulte, ”Escribió Pettit en el blog ahora desaparecido. "Soy utilitario, Materia vegetal abundante que puede prosperar en condiciones difíciles. Soy calabacín y estoy en el espacio ".

Un uso poco ortodoxo de nuestros dólares de impuestos, pero antes de reírte, Considere esto:Esa pequeña planta podría ser la clave de nuestro futuro. Si, como predicen algunos científicos apocalípticos, eventualmente agotamos la habitabilidad de la Tierra, La agricultura espacial resultará vital para la supervivencia de nuestra especie. Alrededor del mundo, los gobiernos y las empresas privadas están investigando cómo vamos a cultivar alimentos en las estaciones espaciales, en naves espaciales, incluso en Marte. La Mars Society está probando un invernadero en un rincón remoto de Utah, Los investigadores de la Universidad de Gelph en Ontario están analizando cultivos a largo plazo como la soja y la cebada, y los científicos de la Universidad de Purdue están organizando el diseño de jardines verticales para las condiciones del espacio. Quizás lo más importante aunque, a finales de este año, la NASA producirá su propia comida en órbita por primera vez.

Y si la agricultura espacial todavía parece una quimera, el calabacín también sirvió para un propósito más tangible. Mantuvo a Pettit y a sus compañeros de tripulación cuerdos.

Puedes comerlo, También

Cultivar alimentos en el espacio ayuda a resolver uno de los mayores problemas de los viajes espaciales:el precio de comer. Cuesta aproximadamente $ 10, 000 la libra para enviar comida a la EEI, según Howard Levine, científico de proyecto para la Dirección de Procesamiento de Naves Espaciales y Estación Espacial Internacional de la NASA. Hay una prima en los alimentos densamente calóricos con una vida útil prolongada. Los transbordadores de suministro transportan productos frescos tan limitados que Gioia Massa, un becario postdoctoral en la NASA, dice que los astronautas lo devoran casi de inmediato.

Levine y Massa forman parte del equipo que desarrolla el programa Sistema de producción de hortalizas (VEGGIE), que llegará a la EEI a finales de este año. Este diciembre La NASA planea lanzar un conjunto de paquetes de almohadas de Kevlar, lleno de un material parecido a la arena para gatos, funcionando como jardineras para seis plantas de lechuga romana. La lechuga de color burdeos (la NASA favorece la cepa "Outredgeous") se cultivará bajo luces LED de color rosa brillante, lista para cosechar en tan solo 28 días.

La NASA tiene una larga historia de pruebas del crecimiento de plantas en el espacio, pero los objetivos han sido en gran parte académicos. Los experimentos han incluido averiguar los efectos de la gravedad cero en el crecimiento de las plantas, probando brotes de crecimiento rápido en misiones de lanzadera y evaluando la viabilidad de diferentes tipos de luz artificial. Pero VEGGIE es el primer intento de la NASA de cultivar productos que realmente puedan sustentar a los viajeros espaciales.

La lechuga espacial de la NASA
ser evaluado rigurosamente. Nicole Dufour de la NASA (izquierda) y Gioia Massa realizan pruebas previas al lanzamiento
sobre brotes de lechuga, bajo luces LED de crecimiento. La microbióloga Mary Hummerick realiza pruebas de lechuga. Un conjunto de
pruebe los brotes que crecen en paquetes de almohadas. Dentro del laboratorio principal de pruebas del programa del Sistema de Producción de Vegetales en el Centro Espacial Kennedy.

Naturalmente, el sueño es crear un sistema de crecimiento regenerativo, para que los alimentos se puedan cultivar continuamente en la estación espacial, o potencialmente, en colonias lunares o en Marte. La lechuga Outredgeous está programada como verdura de primera fase, rápido de crecer y cargado de antioxidantes (un posible antídoto para la radiación cósmica). Las verduras posteriores pueden incluir rábanos, guisantes y una variedad especial de tomate, diseñado para ocupar un espacio mínimo.

El tamaño de la planta es un cálculo vital para determinar qué cultivar en la estación espacial, donde cada pie cuadrado se asigna cuidadosamente. El tiempo de cosecha también es de suma importancia; el programa quiere maximizar los ciclos de crecimiento dentro de la estadía de seis meses de cada equipo (en promedio).

4 otras misiones de comida de Marte

  1. 1 La Estación de Investigación del Desierto de Marte El MDRS es un programa de la Mars Society, un grupo mixto de científicos y entusiastas del espacio. En el territorio remoto cerca de Hanksville, Utah, Los investigadores han intentado simular las condiciones en Marte, incluyendo un invernadero para cultivar sus propios alimentos. La ciencia del cultivo es todavía rudimentaria en MDRS; el objetivo es medir los efectos sobre el bienestar general de los participantes.
  2. 2Universidad de Guelph A diferencia de VEGGIE, este programa canadiense está estudiando seriamente cultivos a largo plazo como la soja y la cebada.
  3. 3Universidad Purdue Dr. Cary Mitchell de Purdue cree que la agricultura en el espacio tiene que ver con lo vertical, similar a los defensores de la agricultura urbana aquí en la Tierra. Mitchell, un gran defensor de los LED, ha estado trabajando durante años en iniciativas de agricultura vertical que pueden reutilizarse para vivir en el espacio.
  4. 4 Polo Sur Utilizando invernaderos interiores, El Dr. Gene Giacomelli ha encabezado la investigación sobre la Antártida, destinado a replicar las condiciones en el espacio. Patrocinado por la National Science Foundation, esta prueba evalúa los beneficios psicológicos para los residentes del Polo Sur, con el pensamiento de que las condiciones espaciales son igualmente aislantes.

Las verduras de hoja verde son ideales, listos para ser consumidos tan pronto como se arrancan del suelo. Patatas o batatas, no muy bien crudo, caen en lo que Massa llama "nivel intermedio":plantas que la NASA puede probar más adelante. Los cultivos más extravagantes serían el trigo y el arroz, tardando más en crecer y requiriendo equipos de molienda voluminosos. Claramente, las plantas que necesitan procesamiento son candidatos menos atractivos para los viajes espaciales.

Levine dice que la NASA ha probado cepas de trigo enano de rápido crecimiento en misiones espaciales pasadas. Pero cultivar este tipo de cultivo a gran escala, con la intención de proporcionar un sustento a largo plazo, todavía está muy lejos. "En este punto, el costo de equilibrio es demasiado alto para una agricultura biorregenerativa seria, ”Dice Levine. "Seis cabezas de lechuga son un buen complemento para la dieta de la tripulación, pero no los va a alimentar a largo plazo ".

Un jardín para el mayor Tom

Pero las plantas no son solo para comer, actúan como una forma de sustento emocional llamado terapia hortícola. Se basa en la simple idea de que el cuidado de las plantas es un bálsamo para la psique humana. Según la Horticultural Society of New York, que ha practicado esta terapia con los reclusos de Rikers Island desde 1989, la lista de ganancias es larga:"reducción del estrés, mejora del estado de ánimo, alivio de la depresión, crecimiento social, rehabilitación física y mental ”y bienestar general.

Naturalmente, estos beneficios son muy apreciados en el espacio, donde incluso los astronautas más robustos pueden verse llevados al límite. "Puede ser bastante duro ahí fuera, confinado a una pequeña caja de metal, ”Dice Levine. “Cuidar una planta todos los días proporciona un alivio psicológico vital, dando a los astronautas un pequeño recuerdo de la Tierra ".

Durante esta estadía de seis meses, Pettit trajo el calabacín espacial con “dos nuevos compañeros de tripulación”, plantas de brócoli y girasol, como un proyecto personal. No tenía equipo elegante y solo un poco de tierra.

Les dio sol a las plantas llevándolas entre las ventanas de la estación espacial, y los cultivé en una bolsa de plástico, dándoles un líquido hecho con restos de comida compostados. La tripulación nunca intentó comerse las plantas; Pettit bromea diciendo que se habría sentido como un canibalismo.

“Los considerábamos miembros de la tripulación, " él dice. "Fue un placer tener esas plantas alrededor, sentir los pequeños pelos de una hoja cosquillear tu nariz, para ver ese girasol en plena floración. Cambió toda nuestra experiencia ".

Massa cree que VEGGIE podría prometer beneficios psíquicos similares a los astronautas de la estación espacial. Por una cosa, está el toque de color que proporcionan las plantas sanguíneas, relieve cromático en un mar de blancos y beiges. La segunda fase del programa incluirá zinnias florecientes, para una vitalidad aún más visual.

Por no mencionar, el cuidado de las plantas puede evocar recuerdos asociativos incognoscibles. Una cosecha de la niñez quizás, o un olvidado paseo de verano por el jardín. “Estos son los intangibles, ”Dice Massa. “¿El astronauta nutrirá a cada planta como a una mascota? ¿Se tropezará con un recuerdo olvidado?

Esperar es la parte más difícil

El primer lote de lechuga lista para el espacio es una especie de burla para la tripulación de la NASA:una vez cosechada, será congelado y almacenado para su prueba en la Tierra. A nadie se le permite comer nada antes de que las plantas sean examinadas a fondo en busca de microbios cósmicos.

¿Dónde está la carne en el espacio?

Estos gérmenes espaciales suelen ser bastante benignos, similar a las bacterias naturales que se acumulan en cualquier banco de raíces húmedo. Las tripulaciones rusas pueden consumir verduras cultivadas en su lado de la estación espacial, pero los estándares de microbios son estrictos e inquebrantables en las misiones espaciales de EE. UU. Massa dice que los cirujanos de la NASA establecen estos niveles basándose simplemente en la cantidad, sin tener en cuenta los gérmenes "buenos" o "malos". Después de probar la primera cosecha de lechuga, espera una reevaluación de los estándares microbianos, con dispensas específicas para la agricultura.

Pero una vez que se supera ese obstáculo, Massa tiene grandes esperanzas en el programa. Su equipo ha estado probando el sistema en los laboratorios de la NASA desde 2011, resolviendo los errores y evaluando la tecnología. Las propias cámaras de crecimiento, creado por la empresa de Wisconsin Orbital Technologies Corporation (ORBITEC), son livianos y fáciles de almacenar, con sistemas de riego e iluminación relativamente sencillos. Cada unidad requiere poco espacio, pero podría reproducirse fácilmente a gran escala. Y a diferencia de su torpe, predecesores que agotan la energía, toda la configuración requiere tanta energía como una computadora de escritorio. "Es realmente un pequeño sistema ingenioso, " ella dice.

A medida que los viajes espaciales se vuelven cada vez más una asociación público-privada, La NASA no es la única que prueba los programas alimentarios. "No podemos permitirnos seguir enviando agua, Cena de oxígeno y Kraft a la luna indefinidamente, "Dice Mike Dixon, uno de los investigadores más destacados en cultivar-su-propio-espacio-alimento. Dixon es profesor en la Universidad de Guelph en Ontario, y su programa está analizando la viabilidad de cultivos a largo plazo, como la soja. Otros esfuerzos se centran en el diseño de agricultura vertical; algunos investigadores están replicando condiciones similares a las de Marte en la Tierra, como el Polo Sur.

Para Massa, esta es la realización de un sueño de décadas. Cuando era adolescente en Florida, ella era miembro de su capítulo local de Future Farmers of America y, como muchos niños de los 80, una superfan del espacio. Su trayectoria profesional fue moldeada temprano por una maestra suya que asistió a un programa educativo de la NASA llamado "Energize the Green Machine, ”Especulando sobre el futuro de la agricultura espacial.

Ahora, después de dedicar una vida a llegar hasta aquí, Massa está al borde del lanzamiento de la agricultura espacial.

Ella reflexiona sobre las implicaciones. "¿Creo que esto podría tener las claves de nuestro futuro?" ella pregunta, luego hace una pausa. "Sí, Supongo que sí ".

Diario de un calabacín espacial

Space Zucchini de Don Pettit tenía dos amigos en el espacio, Brócoli y Girasol. Les encantaba hacer amigos. Como puedes ver La relación del astronauta con su jardín en ciernes era bastante íntima. Desde el blog:

Marzo 26 :¡Tengo hojas nuevas! Ya no estoy desnudo para el cosmos. No son tan grandes como antes, sin embargo, son igual de verdes. El brócoli y el girasol también tienen hojas y son vibrantes. Todos tenemos raíces felices. Esto es difícil (sic) de explicarle a alguien que no sea una planta, pero ahora me siento muy calabacín.

6 de junio: Anoche observamos una pequeña mancha negra en el Sol ... Gardener y sus compañeros de tripulación observaron la pequeña mancha negra moverse a través del Sol a través de un filtro especial. Girasol, Brócoli, y puedo mirar directamente al sol sin filtro. Todos sonreíamos.

9 de junio: Una gran noticia; ¡Tengo un brote de hermanito! Gardener me acaba de mostrar al bebé Zuc. Es fuerte y saludable y está listo para pasar del brote a su propia bolsa aeropónica. Si bien el brócoli y el girasol son excelentes compañeros, no hay nada como tener una conversación de calabacín a calabacín.

17 de junio:" La emoción está en el aire. Gardener dijo que pronto regresaremos a la Tierra. Nuestra parte de la misión está casi completa y la nueva tripulación se hará cargo de nosotros. Estoy un poco preocupado por el brócoli, Girasol, y yo. Si el jardinero se va, quien cuidara de nosotros? ¿Y el pequeño Zuc? Ahora es un gran brote y está listo para crecer por su cuenta.


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