Los futuros astronautas podrían disfrutar de las verduras frescas de un invernadero orbital autónomo

Si la humanidad se va a convertir en una especie interplanetaria y económica, una de las cosas más importantes será la capacidad de los astronautas para satisfacer sus necesidades de forma independiente. Confiar en envíos regulares de suministros desde la Tierra no solo es poco elegante; también es poco práctico y muy caro. Por esta razón, los científicos están trabajando para crear tecnologías que permitan a los astronautas obtener su propia comida, agua y aire respirable.

Para ello, un equipo de investigadores de Universidad Politécnica de Tomsk en el centro de Rusia, junto con científicos de otras universidades e institutos de investigación de la región, desarrolló recientemente un prototipo para un invernadero orbital. Conocido como el Módulo automático biológico orbitaleste dispositivo permite cultivar y cultivar plantas en el espacio y podría dirigirse a la Estación Espacial Internacional (ISS) en los próximos años.

Desde el comienzo de la era espacial, se han realizado numerosos experimentos que demostraron cómo se pueden cultivar plantas en condiciones de microgravedad. Sin embargo, estos estudios se llevaron a cabo utilizando invernaderos ubicados en los compartimentos habitables de las estaciones orbitales e implicaron importantes limitaciones en términos de tecnología y espacio.

Por esta razón, un equipo de investigación de TPU comenzó a trabajar para escalar y mejorar las tecnologías necesarias para cultivar cultivos agrícolas importantes. El equipo del proyecto incluye investigadores adicionales de Universidad Estatal de Tomsk (TSU), Universidad Estatal de Sistemas de Control y Radioelectrónica de Tomsk (TUSUR), la Instituto de Química del Petróleo y el Instituto de Investigación de Agricultura y Turba de Siberia.

Como Aleksei Yakovlev, director de la Escuela de Tecnologías Avanzadas de Fabricación de TPU, explicado en un comunicado de prensa de TPU:

“Actualmente estamos preparando una aplicación para el experimento y trabajando en el diseño preliminar y las soluciones técnicas. En 2020, debemos completar la solicitud y enviarla. Luego, un consejo de coordinación evaluará su pertinencia e importancia. Suele pasar un año y medio desde la solicitud hasta el inicio del experimento, por lo que esperamos unirnos a un programa a largo plazo y recibir financiación en 2021”.

El proyecto de invernadero inteligente incorporará tecnologías desarrolladas en TPU, que incluyen iluminación inteligente que acelerará el crecimiento de las plantas, hidroponía especializada, riego automatizado y soluciones de cosecha. Actualmente, TPU está construyendo un nuevo campo de pruebas para poder expandir la producción en el invernadero inteligente.

“En Tomsk, realizaremos estudios interdisciplinarios y resolveremos problemas aplicados en el campo de la agrobiofotónica”, dicho Yakovlev. “Al mismo tiempo, el equipo de investigación incluye científicos de Tomsk, Moscú, Vladivostok y socios internacionales de los Países Bajos que se especializan en complejos climáticos, incluido uno de la Universidad de Wageningen”.

Al final, Yakovlev y sus colegas imaginan un módulo autónomo que sería capaz de suministrar alimentos a los astronautas y, potencialmente, incluso acoplarse a la ISS. También indicaron que el módulo contendría un área de cultivo de 30 m² (~320 ft²) y que tendría forma cilíndrica. como Yakolev indicadoesto permitiría girar el módulo para simular diferentes condiciones de gravedad:

“El índice de gravedad será establecido por la velocidad de rotación del módulo alrededor de su eje. También esperamos que el módulo esté hecho de material flexible para un montaje compacto y desembalaje orbital automático”.

Estos incluyen las condiciones de gravedad que están presentes en la Luna y Marte, que experimentan el equivalente de aproximadamente 16,5% y 38% de gravedad terrestre (0,1654 gramo y 0.3794 gramo), respectivamente. En la actualidad, se desconoce qué tan bien pueden crecer las plantas en cualquiera de los dos cuerpos y la investigación en ese sentido aún está en pañales. Por lo tanto, la información proporcionada por este módulo podría resultar muy útil cuando se realicen planes para una colonia lunar y/o marciana.

El diseño y la ingeniería que se incluyen en el módulo también tendrán en cuenta los tipos de condiciones que están presentes en el espacio, como la radiación solar y cósmica y las temperaturas extremas. Más allá de eso, el módulo investigará qué tipos de cultivos crecen bien en órbita. Dicho Yakovlev:

“Otro tema importante es la selección de cultivos agrícolas necesarios y más adecuados y su protección contra patógenos en microgravedad. Ofrecemos varios tipos de lechuga, puerros, albahaca y otros cultivos para el cultivo en el módulo.“

Tres experimentos de TPU fueron aprobados recientemente para el transporte a la ISS y se implementarán a finales de este año. Incluyen un dispositivo capaz de imprimir materiales compuestos en 3D, carcasas para un enjambre de satélites y un revestimiento de nanocompuestos multicapa que se aplicará a los ojos de buey de la ISS para protegerlos contra impactos de micrometeoritos (Peresvet). Su implementación comenzará a finales de este año y en 2021.

Otras lecturas: Oficina de noticias de TPU