Una vista cenital del compartimiento AVANZADO DE ASTROCULTIVO™ en la I.S.S, a los 28 días de experimento. Las cabezas frondosas de las plantas de Arabidopsis son visibles a la luz rojiza, que es una frecuencia (color) de luz que esas plantas pueden utilizar para la fotosíntesis. Imagen cortesía del Centro de Vuelos Espaciales Marshall de la NASA.

Las excepcionales vainas podrían ser a largo plazo la clave para la habitabilidad del espacio.

Cuando la lanzadera espacial Atlantis regresó a la tierra esta mañana, lo hizo con un cargamento inusual, vainas con semillas crecidas en el espacio. Son la cosecha de un experimento comercial que ha cultivado un huerto durante 8 semanas a bordo de la Estación Espacial Internacional (I.S.S.). Los astronautas en la I.S.S. han estado atendiendo un lote de plantas Arabidopsis de crecimiento rápido (conocida comúnmente como hierba de la mostaza), para averiguar si las plantas son capaces de terminar su ciclo vital semilla-semilla en un ambiente ingrávido.

El vídeo del experimento demuestra que las vainas de las semillas fueron producidas por las plantas llevadas al espacio. Pero los científicos no están todavía seguros de lo que encontrarán dentro de las vainas.

“Estamos esperando la recuperación de la carga útil para saber si las semillas están o no dentro de las vainas” dijo Weijia Zhou, Principal Investigador del compartimiento AVANZADO DE ASTROCULTIVO™ para el crecimiento vegetal que cobijó y alimentó a las plantas en el semillero de la I.S.S.. “Personalmente tengo un alto nivel de confianza que contendrá semillas” agregó.|

Zhou es el Director del Centro Wisconsin para la Automatización y Robótica Espacial (WCSAR), un Centro Comercial del Espacio de la NASA que construyó el compartimiento para el crecimiento. “Esta investigación es un esfuerzo común entre WCSAR y Space Explorers, Inc. (SEI)”, explica Zhou. SEI es una compañía privada especializada en el desarrollo de productos educativos para las escuelas. Los datos del experimento AVANZADO DE ASTROCULTIVO™ permitirán que SEI termine el programa Laboratorio Orbital en formato multimedia para Internet. Y que los estudiantes y educadores podrán utilizar para estudiar Botánica en las aulas de los colegios.

Una planta de Arabidopsis con las minúsculas vainas en la copa conteniendo las semillas. El pequeño tamaño de esta planta fue una de las razones por las que los investigadores la eligieron para el experimento a bordo de la I.S.S. Donde el espacio físico no sobra.

Si las semillas son normales, tal como sospecha Zhou, el experimento será una buena muestra que los futuros astronautas podrán cultivar múltiples generaciones de plantas en el espacio. Tales jardines reproduciéndose por si solos serán una necesidad básica para los seres humanos para explorar y colonizar el Sistema Solar. Las resistentes plantas espaciales podrían proporcionar el alimento fresco, el oxígeno e incluso el agua limpia para los exploradores en estancias prolongadas orbitando, en la Luna o en Marte.

Ahora que las plantas están de regreso en la Tierra, los científicos del WCSAR las analizarán para estudiar si el crecimiento en estado de ingravidez ha tenido algún efecto perjudicial.

“Lo más importante es saber cuantas semillas se produjeron” comenta Zhou. Comparar la fecundidad de las plantas desarrolladas en el espacio con un grupo de control cultivado en la Tierra bajo idénticas condiciones dirá a los investigadores si las condiciones de crecimiento, tales como; Temperatura, humedad y concentraciones del fertilizante, fueron de hecho las óptimas.

Mientras que las plantas de Astrocultivo Avanzado Arabidopsis volaban por el espacio, los estudiantes cultivaron los ejemplares en la tierra para el control de comparación. [más]

“Lo segundo que debemos hacer es dirigir un análisis químico final de las semillas cultivadas en el espacio para saber si existe algún producto fitoquímico implicado” dice Zhou. (Fitoquímico es un término que designa a los compuestos químicos de las plantas). “Si existe alguna diferencia, probablemente sería motivada por el ambiente ingrávido del huerto donde las plantas fueron cultivadas”, agregó.

Estas semillas serán preservadas para su uso en otro experimento similar enviado a la I.S.S. en un vuelo de la lanzadera programado actualmente para noviembre del 2001. La mitad de las semillas en ese experimento serán de esta cosecha crecida en el espacio, y la otra mitad serán semillas comunes cultivadas en la Tierra. Comparar las plantas y las semillas producidas en este próximo experimento permitirá saber a los científicos si las condiciones del espacio tienen algún efecto en posteriores generaciones de plantas.

La jardinería podría convertirse eventualmente en una parte rutinaria de los viajes espaciales. La NASA ha anunciado un plan para sostener durante un largo plazo de tiempo la estancia humana en el espacio, anota Zhou. ¿Qué van a comer esos astronautas?, “¿Comerán siempre alimentos deshidratados, o podrán obtener por sí mismos algunas cosechas frescas para la ensalada?”, pregunta.

El astronauta Jim Voss de la expedición 2 de la I.S.S. atendiendo los módulos de crecimiento de las plantas en la Unidad de Laboratorio del módulo.

Las ensaladas y los vegetales no son sólo una forma excelente de nutrición, podrían ser también un apoyo psicológico importante a los comensales que pasan una larga temporada en el espacio. Comer alimentos reconstituidos envasados en plástico puede hacer crecer ocasionalmente el aburrimiento. La lechuga y el brécol frescos pueden ser un cambio bienvenido, incluso para los niños.

Las plantas en el espacio no serán solamente una fuente de alimento, tendrán que desempeñar también otros trabajos, jugando un papel indispensable en la vanguardia de los sistemas de soporte vitales.

En la Tierra, los organismos fotosintéticos como las plantas y las algas proporcionan un sistema natural de soporte vital a muchas formas de vida del planeta. Las plantas y las algas utilizan la energía lumínica para desintegrar las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno. Entonces combinan el hidrógeno con el dióxido de carbono para crear azucares, que sirven como alimento. El oxígeno es lanzado al aire como “deshecho”. Esto sirve como un perfecto halago a otras formas de vida como animales y hongos, que utilizan el oxígeno y respiran el dióxido de carbono.

Tomando como ejemplo a la naturaleza, los científicos de la NASA del Centro Espacial Johnson y del Centro Espacial Kennedy están experimentando con la próxima generación “bioregenerativa” de sistemas de soporte vitales, ya que han decidido utilizar plantas antes que máquinas para la química del soporte a la vida.

Imitando a los ciclos de la naturaleza, los sistemas de soporte vital “bioregenerativo” pueden proporcionar algún día el alimento, el oxígeno y el agua necesarios a los viajeros espaciales en misiones de larga duración.

Las plantas no sólo liberan el preciado oxígeno, también pueden ayudar reciclando el agua potable. Después de ciertos procesos, las aguas residuales ricas en alimento se pueden utilizar para regar y fertilizar las plantas. Gran parte del agua absorbida por las raíces de las plantas se evaporará de las hojas como vapor de agua puro. Condensar este vapor de agua del aire crea el agua virtualmente pura, agua destilada que se puede utilizar para beber.

Las instalaciones para la investigación, como esta en el Centro Espacial Kennedy de la NASA están trabajando sobre los detalles para hacer crecer cosechas fiables en el espacio.

Aunque la teoría es muy bonita, los detalles finales de este sistema deben estar resueltos antes que las plantas y los hombres puedan vivir en una simbiosis espacial perfecta. Aprender a cultivar muchas generaciones de plantas en el espacio es un primer paso hacia esa meta.

Muchos equipos de investigación en la NASA y los proyectos patrocinados por la NASA en las universidades están experimentando con el crecimiento vegetal para las misiones espaciales, pero el equipo de Zhou es el único en este momento que está cultivando realmente las plantas en el espacio desde la semilla hasta la semilla.

“Lo que WCSAR y la industria están haciendo es algo único”, dice Zhou. Pero los investigadores esperan que pronto sea algo habitual. Las plantas de crecimiento rápido que prosperan de generación en generación en órbita producirán seguramente las semillas con las que la exploración humana del espacio hará un salto.