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¿Pueden los astronautas cultivar plantas en la luna?

¿Pueden los astronautas cultivar plantas en la luna?

¿Es posible cultivar plantas en la luna?

Una de las imágenes más icónicas del cine de ciencia ficción moderno se produjo en la película de 2015 The Martian, en la que el astronauta Mark Watney (interpretado por Matt Damon) logra cultivar patatas mientras está varado en Marte.

Lo que plantea la cuestión de con qué facilidad los humanos podrían cultivar y otras plantas en mundos distantes, como Marte o incluso la Luna.

Ya se están realizando experimentos para cultivar en la Estación Espacial Internacional, dados los beneficios para los astronautas en misiones de larga duración donde pueden cultivar sus propios alimentos.

El experimento LEAF tiene como objetivo descubrir si es posible cultivar plantas en la Luna. Crédito: NASA

Un experimento que analiza la ciencia detrás de si es posible cultivar plantas en la luna es el experimento LEAF, que es Efectos lunares en las plantas agrícolas.

LEAF es una cámara de crecimiento de plantas, similar a las que se utilizan en las granjas de interior de la Tierra.

Forma parte de un grupo de instrumentos científicos seleccionados para la misión Artemis III, que devolverá a los humanos a la superficie de la luna por primera vez desde la era Apolo.

El objetivo del proyecto LEAF es descubrir si las plantas pueden crecer en la Luna y si esto podría ser una forma viable de permitir que los astronautas lunares se vuelvan autosuficientes.

Con el descubrimiento de hielo de agua en el polo sur de la Luna, donde tendrá su base la misión Artemis 3, parece que cualquier asentamiento lunar allí podría recolectar un suministro de agua. ¿Qué pasa con el cultivo de cultivos y otras plantas?

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Christine Escobar es investigadora en astronáutica y vicepresidenta del Laboratorio Espacial, que investiga el desarrollo de la exploración espacial humana sostenible.

Ella es la investigadora principal del equipo LEAF y tuvimos la oportunidad de preguntarle más sobre la posibilidad de cultivar plantas en la Luna.

Christine Escobar, investigadora principal del experimento LEAF para cultivar en la luna.
Crédito: Laboratorio espacial

¿Qué es la experiencia LEAF?

LEAF proporciona a las plantas todo lo que necesitan para sobrevivir (agua, nutrientes, luz y un clima confortable), pero también las protege del duro entorno del espacio.

La herramienta monitorizará las plantas a medida que crecen, observando su crecimiento, formas y colores, así como cómo intercambian gases con su entorno en el proceso de fotosíntesis.

También realizaremos investigaciones a nivel biomolecular para observar cómo las plantas cambian su comportamiento para protegerse en ambientes espaciales.

¿Cómo encaja LEAF en la misión Artemis III?

Artemis 3 será la primera misión que llevará a los humanos a la superficie lunar desde Apolo hace poco más de 50 años, y su lanzamiento está previsto para septiembre de 2026 a más tardar.

Se eligió LEAF como una de las herramientas.

La tripulación llevará la cámara a la superficie lunar, la desplegará y la pondrá en funcionamiento.

La cámara entregará agua a las semillas, fomentando el crecimiento. Las imágenes y los datos se enviarán de regreso a la Tierra.

La tripulación recogerá muestras para recuperarlas cuando partan unos días después.

Pero algunas muestras se dejarán en la cámara para que sigan creciendo hasta que el sistema se quede sin energía, durante un máximo de dos semanas.

Si el proyecto LEAF se implementa con éxito, será la primera vez que los humanos cultiven y cosechen plantas en la Luna.

La primera planta cultivada en la Luna fue una plántula de algodón transportada por el módulo de aterrizaje lunar Chang’e 4.

Una imagen muestra el experimento Chang'e 4 germinando semillas en la luna
Una imagen muestra el experimento Chang’e 4 germinando semillas en la luna

¿Cómo se protege la sala LEAF de los desafíos de los vuelos espaciales?

En primer lugar, hay fluctuaciones extremas de temperatura: mucho calor cuando estás a la luz del sol sin una atmósfera protectora y mucho frío cuando sale el sol.

Las plantas LEAF necesitan mucha protección térmica, tanto para mantenerlas calientes como para evitar que se sobrecalienten.

También tenemos que proporcionarles el aire del que necesitan dióxido de carbono.

Las plantas también estarán expuestas a la alta radiación en el espacio de la que nos protege nuestra atmósfera en la Tierra, así como a la gravedad parcial.

Las plantas sentirán la diferencia de gravedad y radiación y cambiarán su respuesta fisiológica.

¿Qué pasará con las plantas?

Tenemos varias expectativas.

Las plantas regulan la fotosíntesis y el crecimiento según las condiciones a las que están expuestas.

Si están bajo estrés ambiental, pueden ralentizar su metabolismo para conservar recursos.

Pueden producir compuestos que los protejan de la radiación dañina en el espacio, por ejemplo, antioxidantes u otros pigmentos.

Así como los humanos producen pigmentos para protegerse del sol, las plantas también pueden producir compuestos para protegerse de la radiación espacial.

Estamos particularmente interesados ​​en observar cómo este entorno promueve la producción de antioxidantes, ya que estos compuestos pueden tener beneficios nutricionales para la tripulación.

Podemos cultivar plantas en la Estación Espacial Internacional, pero ¿qué pasa con la Luna?  Aquí, el astronauta de la NASA Steve Swanson cosecha lechuga romana como parte del experimento Veg-01 en la Estación Espacial Internacional.  Crédito de la imagen: NASA
Podemos cultivar plantas en la Estación Espacial Internacional, pero ¿qué pasa con la Luna? Aquí, el astronauta de la NASA Steve Swanson cosecha lechuga romana como parte del experimento Veg-01 en la Estación Espacial Internacional. Crédito de la imagen: NASA

¿Qué tipo de plantas se cultivarán?

Tomamos tres variedades: Wolffia o «harina de agua»; Brassica rapa, que está relacionada con los nabos; Y Arabidopsis thaliana, o «berro».

Queríamos plantas que se hubieran cultivado antes en el espacio, como las que se cultivan en la órbita terrestre baja de la Estación Espacial Internacional, para tener datos para comparar.

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También queríamos elegir plantas que pensáramos que serían resistentes en este entorno y que tuvieran características que esperáramos que pudieran ayudarlas a sobrevivir.

Por ejemplo, las plantas hidropónicas producen muchos antioxidantes.

¿Por qué es tan importante LEAF?

La exploración espacial humana es el mayor desafío de sostenibilidad: estás tratando de vivir en un entorno pequeño y aislado con muy pocos recursos.

Tienes acceso limitado a tierra para rescatarte, o al menos no rápidamente.

Creo que si podemos aprender a vivir de manera sostenible allí, esto también puede enseñarnos cómo conservar mejor nuestros recursos aquí en este planeta.

Esta entrevista apareció en la edición de julio de 2024 de la revista BBC Sky at Night.