Los astronautas que formen parte de las futuras misiones de vuelos espaciales de larga duración, como a la Luna o Marte podrían encontrar en las microalgas el suministro de los elementos esenciales, incluidos alimentos, agua y oxígeno.
Una nueva investigación a bordo de la Estación Espacial Internacional estudia el uso de la microalga Chlorella vulgaris como componente biológico de un sistema de soporte vital híbrido (LSS, por sus siglas en inglés).
A medida que los seres humanos viajan más lejos de la Tierra y durante períodos más largos de tiempo, llevar suficientes suministros de alimentos, agua y oxígeno se convierte en un gran desafío. Contar con alimentos que sean nutritivos e incluso sabrosos puede ser aún más difícil.
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Los sistemas actuales de soporte vital utilizan procesos fisicoquímicos y reacciones químicas para generar oxígeno y agua y eliminar el dióxido de carbono de la estación espacial.
La investigación del Fotobiorreactor (PBR) demuestra que la creación de un LSS híbrido que agregue los procesos biológicos de una microalga mejora la eficiencia fotosintética hasta diez veces más que las plantas más complejas. Estas pequeñas plantas podrían tomar el dióxido de carbono concentrado que se encuentra en la atmósfera de la cabina y usar la fotosíntesis para producir oxígeno y posiblemente alimentos para los astronautas, según indicó Norbert Henn, co-investigador y consultor del Instituto de Sistemas Espaciales de la Universidad de Stuttgart.
La institución comenzó la investigación sobre microalgas para aplicaciones espaciales en 2008 e inició los trabajos en el Fotobiorreactor en 2014, junto al Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y la empresa Airbus.
“El uso de sistemas biológicos en general va ganando importancia en las misiones a medida que aumenta la duración y la distancia de la Tierra. Para reducir aún más la dependencia del reabastecimiento de la Tierra, se deben reciclar a bordo tantos recursos como sea posible», dijo la co-investigadora Gisela Detrell.
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Los astronautas activan el hardware del sistema a bordo de la estación espacial y dejan que las microalgas crezcan durante 180 días. Ese lapso de tiempo permite a los investigadores evaluar la estabilidad y el rendimiento a largo plazo del fotobiorreactor en el espacio, así como el comportamiento del crecimiento de las microalgas y su capacidad para reciclar dióxido de carbono y liberar oxígeno, según informó el co-investigador Jochen Keppler. Los investigadores planean analizar muestras en la Tierra para determinar los efectos de la microgravedad y la radiación espacial en las células de las microalgas.
«Estos son los primeros datos obtenidos de una operación, a largo plazo y probada en vuelo, de un componente biológico de LSS», dijo Keppler. La resiliencia de las algas a las condiciones espaciales se ha demostrado ampliamente en el cultivo de células a pequeña escala, pero esta será la primera investigación para cultivarla en un PBR en el espacio.
La Chlorella, una de las algas más estudiada y más conocida en todo el mundo, se utiliza para elaborar biocombustibles, alimentos para animales, acuicultura, nutrición humana, tratamiento de aguas residuales y biofertilizantes en la agricultura.
«La biomasa de Chlorella es un complemento alimenticio común y puede contribuir a una dieta equilibrada gracias a su alto contenido de proteínas, ácidos grasos insaturados y varias vitaminas, incluida la B12″, dijo el co-investigador y biotecnólogo en el Instituto de Sistemas Espaciales, Harald Helisch. En cuanto al sabor, agrega, «si te gusta el sushi, te encantará».
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El objetivo a largo plazo es facilitar misiones espaciales más largas al reducir tanto la masa total del sistema como la dependencia de reabastecimiento, dijo el co-investigador Johannes Martin. “Para lograr esto, las áreas de enfoque futuras incluyen el procesamiento de las algas en alimentos comestibles y la ampliación del sistema para suministrar oxígeno al astronauta. También trabajaremos en interconexiones con otros subsistemas de la LSS, como el sistema de tratamiento de aguas residuales, y la transferencia y adaptación de la tecnología a un sistema basado en la gravedad, como una base lunar».
Eso si, por ahora los astronautas tendrán que llevar su propio wasabi.
