La NASA está explorando métodos para proporcionar a los astronautas productos nutritivos, incluyendo plantas frescas, durante futuras misiones a la Luna y Marte. Aunque los paquetes de alimentos sellados cumplen su propósito, a menudo pierden sabor y vitaminas con el tiempo.
Los esfuerzos por cultivar verduras de hoja y hortalizas en la Estación Espacial Internacional buscan abordar estos problemas mientras mejoran la moral de la tripulación. Estudios recientes se han centrado en el cultivo de cultivos como lechuga, pimientos, rábanos y tomates en microgravedad, revelando información sobre cómo el vuelo espacial impacta la genética de las plantas, el uso del agua y el sabor.
Dirigido por Gioia Massa, la investigación de la NASA investiga cómo la microgravedad, la humedad y el control de la luz afectan las características de las plantas, la calidad de los nutrientes y el rendimiento. El equipo también examina las bacterias asociadas con las plantas para garantizar que sigan siendo seguras y beneficiosas para la salud humana.
Un estudio clave, Plant Habitat-07, investiga cómo la lechuga tolera diferentes condiciones de humedad en microgravedad. El agua es esencial para las células vegetales, pero un exceso puede limitar la disponibilidad de oxígeno en las raíces, mientras que una falta puede causar marchitamiento. Esta investigación utiliza cuatro escenarios de humedad en una cámara de crecimiento especializada para ver cómo las plantas ajustan la producción de nutrientes.
Las exploraciones Veg-04A y Veg-04B de la NASA destacaron cómo la calidad de la luz y el fertilizante afectan la lechuga y las verduras de hoja en la estación. Cambiar las LED rojas y azules, o ajustar las fórmulas de nutrientes, puede cambiar la apariencia, el sabor y el crecimiento de las hojas. Los comentarios de los miembros de la tripulación sobre la frescura y el sabor podrían informar futuras selecciones de semillas para ensaladas diversas durante vuelos espaciales de larga duración.
Un estudio sobre Arabidopsis thaliana (berro de jardín) mostró que la baja gravedad cambia la expresión genética y cómo las plantas regulan marcadores químicos clave. Los investigadores rastrearon la metilación del ADN, un proceso que puede activar o desactivar genes.
Las investigaciones sobre las hormonas vegetales han explorado cómo guían el crecimiento en microgravedad. Una serie de pruebas examinó auxinas, señales naturales que dirigen la dirección de raíces y brotes. Algunas especies de plantas tuvieron niveles de auxina más bajos al flotar en microgravedad, lo que inhibió su patrón normal de desarrollo hacia arriba.
Otras tuvieron niveles más altos, lo que sugiere que el resultado exacto varía según la especie. Este cambio sutil en la química de las plantas ayuda a la NASA a diseñar cámaras de crecimiento que apoyen mejor las necesidades de cada cultivo.
Una investigación utilizó una serie de herramientas de laboratorio para identificar cambios en las moléculas que construyen las paredes celulares de las plantas, especialmente aquellas que proporcionan resistencia mecánica. Aunque algunas especies se adaptan rápidamente y forman paredes saludables, otras permanecen frágiles. El próximo paso de la NASA es refinar qué variedades prosperan con gravedad mínima o ajustar las condiciones para que las raíces sean menos propensas a doblarse o debilitarse.
Los investigadores de la misión Resist Tubule descubrieron que las plantas de Arabidopsis cultivadas en microgravedad a veces presentan niveles reducidos de esteroles. Los esteroles ayudan a mantener la estabilidad de las membranas celulares y apoyan una variedad de respuestas de crecimiento.
Tener verduras frescas a bordo de la estación es solo el primer paso. El enfoque de la NASA es mantener a las tripulaciones durante misiones que duren muchos meses. Los avances hasta ahora son alentadores: los productos frescos son factibles en órbita, y cada nuevo hallazgo ayuda a refinar el proceso.
Con la colaboración de expertos como Gioia Massa, el futuro de la agricultura en el espacio parece prometedor tanto para la nutrición como para la satisfacción de la tripulación.