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jueves, 1 de junio de 2017

Cultivos agricolas en microgravedad para astronautas.

Los astronautas de la Estación Espacial Internacional están listos para probar su cosecha de lechuga romaine roja "Outredgeous" del sistema de crecimiento vegetal Veggie que prueba el hardware para el cultivo de hortalizas y otras plantas en el espacio.

La NASA planea cultivar alimentos en futuras naves espaciales y en otros planetas como suplemento alimenticio para los astronautas. Los alimentos frescos, como las verduras, proporcionan vitaminas y nutrientes esenciales para la vida de los astronautas.
Las lechugas se limpiarán con desinfectantes a base de ácido cítrico antes de consumirlos. Se comerán la mitad de la cosecha y la otra será empaquetada y congelada en la estación hasta que pueda ser devuelta a la Tierra para el análisis científico.
El experimento vegetal de la NASA, llamado Veg-01, se está utilizando para estudiar la función en órbita y el rendimiento de la planta de crecimiento de plantas y sus "almohadas" de enraizamiento, que contienen las semillas.
La NASA está perfeccionando la tecnología Veggie a bordo de la estación espacial para proporcionar a los futuros pioneros con un suplemento alimentario sostenible, esencial para el viaje de la NASA a Marte. A medida que la NASA avanza hacia misiones de exploración de larga duración en el sistema solar, Veggie será un recurso para el crecimiento y consumo de alimentos de la tripulación. También podría ser utilizado por los astronautas para actividades recreativas de jardinería durante misiones espaciales profundas.
Las primeras almohadas fueron activadas, regadas y atendidas por el ingeniero de vuelo de la Expedición 39 Steve Swanson en mayo de 2014. Después de 33 días de crecimiento, las plantas fueron cosechadas y devueltas a la Tierra en octubre de 2014. En el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida,  se realizó el análisis de seguridad alimentaria. Las segundas almohadas vegetales Veg-01 fueron activadas por Kelly el 8 de julio y volvieron a crecer durante 33 días antes de ser cosechadas. Las semillas habían estado en la estación durante 15 meses antes de ser activadas.
El sistema Veggie fue desarrollado por Orbital Technologies Corp. (ORBITEC) en Madison, Wisconsin, y probado en Kennedy antes del vuelo. Un conjunto de dos almohadas que contienen las semillas de romaine y un conjunto de zinnias, fue entregado a la estación en la tercera misión de reabastecimiento de carga por SpaceX en abril de 2014.
La unidad de Veggie plegable y expansible cuenta con un banco de luz de panel plano que incluye LEDs rojos, azules y verdes para el crecimiento de la planta y la observación de la tripulación. El uso de luces LED para cultivar plantas fue una idea que se originó con la NASA ya en la década de 1990, según el Dr. Ray Wheeler, líder de Advanced Life Support en la Oficina de Investigación Exploratoria y Programas Tecnológicos de Kennedy.
Wheeler trabajó con ingenieros y colaboradores para ayudar a desarrollar la unidad Veggie de un proyecto de investigación innovadora de pequeñas empresas con ORBITEC. El Dr. Gioia Massa es el científico de carga útil de la NASA para Veggie en Kennedy. Massa y otros trabajaron para obtener la unidad de vuelo desarrollada y certificada para su uso en la estación espacial. El tono púrpura / rosado que rodea a las plantas en Veggie es el resultado de una combinación de las luces rojas y azules, que por diseño emiten más luz que los LED verdes. Se añadieron LEDs verdes para que las plantas parezcan comestibles en lugar de extrañas plantas moradas.
"Las longitudes de onda azules y rojas son el mínimo necesario para obtener un buen crecimiento de las plantas", dijo Wheeler. "Ellos son probablemente los más eficientes en términos de conversión de energía eléctrica.Los LEDs verdes ayudan a mejorar la percepción visual humana de las plantas, pero no sacan tanta luz como los rojos y azules".
Wheeler, Massa y Gary Stutte, todos de Kennedy, habían investigado previamente experimentos similares para cultivar plantas en la Unidad de Demostración de Hábitat en el sitio de pruebas de desierto de la NASA cerca de Flagstaff, Arizona, en 2010 y 2011. Wheeler dijo que Veggie ayudará a la NASA a aprender más sobre el crecimiento Plantas en ambientes de agricultura controlada. Ajustes similares incluyen la agricultura vertical, que se refiere al apilamiento de los estantes de las plantas que se cultivan de forma hidropónica y luego utilizando fuentes de luz eléctrica como LEDs rojos y azules. Este tipo de sistema es popular en algunos países asiáticos y comienza a crecer en los EE.UU.
"Hay pruebas de que los alimentos frescos, como los tomates, los arándanos y la lechuga roja son una buena fuente de antioxidantes." Teniendo alimentos frescos como estos disponibles en el espacio podría tener un impacto positivo en el estado de ánimo de la gente y también podría proporcionar cierta protección contra la radiación en el espacio ", dijo Wheeler.
Después de que la primera cosecha de lechuga fue devuelta de la estación espacial, Massa comenzó a trabajar con un equipo de médicos de vuelo y representantes de seguridad de la NASA para obtener la aprobación de la tripulación para comer el producto.
"El análisis de la seguridad alimentaria microbiológica se ve muy bien en la primera cosecha Veg-01 de lechuga romana", dijo Massa.
Además de los beneficios nutricionales, ¿podría el cultivo de productos frescos en el espacio proporcionar un beneficio psicológico? Alexandra Whitmire, científica del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, está involucrada en la investigación para responder a esa pregunta.
Whitmire es un científico de Investigación de Salud y Desempeño Conductual para el Programa de Investigación Humana de la NASA. Su equipo apoya la investigación relacionada con la reducción de riesgos psicológicos en una misión de Marte.
"El experimento Veggie es actualmente el único experimento que estamos apoyando, que implica evaluar los efectos de la vida de las plantas en los seres humanos en el espacio", dijo Whitmire.
Su equipo se centra en las condiciones de conducta de los tripulantes, la reducción del rendimiento, la comunicación en equipo y la adaptación psicosocial.
"Las futuras misiones de vuelo espacial podrían involucrar de cuatro a seis miembros de la tripulación que viven en un espacio confinado durante un período de tiempo prolongado, con una comunicación limitada", dijo Whitmire. "Reconocemos que será importante proporcionar entrenamiento que sea efectivo y equipar a la tripulación con contramedidas adecuadas durante su misión".
Las contramedidas podrían incluir cosas como el trabajo significativo. Las modificaciones relacionadas con el hábitat también podrían incluir la vida vegetal. Whitmire dijo que los estudios de la Tierra han demostrado que las plantas están asociadas con el bienestar y el rendimiento óptimo. Las plantas potencialmente podrían servir como una contramedida para las misiones de exploración de larga duración.
Massa está de acuerdo: "Además de tener la capacidad de crecer y comer alimentos frescos en el espacio, también puede haber un beneficio psicológico. La tripulación recibe algunas frutas frescas o verduras, como zanahorias o manzanas, cuando un buque de suministro llega a la estación espacial Pero la cantidad es limitada y debe ser consumida rápidamente. "
Tener algo verde y creciente - un pedacito de la Tierra - para cuidar de cuando vivir y trabajar en un ambiente extremo y estresante podría tener un enorme valor e impacto.
"Los humanos, cuanto más se alejan de la Tierra, mayor es la necesidad de poder cultivar plantas para el reciclaje de alimentos, atmósfera y beneficios psicológicos. Creo que los sistemas de plantas se convertirán en componentes importantes de cualquier escenario de exploración de larga duración", dijo Massa .
El sistema también puede tener implicaciones para mejorar el crecimiento y la producción de biomasa en la Tierra, beneficiando así al ciudadano medio. Massa dijo que muchas de las lecciones que la NASA está aprendiendo con Veggie podrían aplicarse en fábricas de plantas urbanas y otros entornos agrícolas donde la luz es proporcionada por luz eléctrica y se practica la conservación del agua.
"Esperamos aumentar la cantidad y el tipo de cultivo en el futuro, y esto nos permitirá aprender más sobre el cultivo de plantas en microgravedad", dijo Massa. "Tenemos próximos experimentos que examinarán los impactos de la calidad de la luz sobre el rendimiento de los cultivos, la nutrición y el sabor, tanto en la Tierra como en el espacio".
El equipo de Kennedy y Johnson esperan que la jardinería Veggie y el espacio se conviertan en una característica valiosa de la vida a bordo de la estación espacial y en el futuro en Marte.
Paul Zamprelli de Orbitec, la empresa que desarrolló el invernadero Veggie, describe el hardware que soporta el crecimiento de las plantas y, por primera vez, el consumo de lechuga de la tripulación en la Estación Espacial Internacional. 
Información completa: Linda Herridge, (Centro Espacial Kennedy de la NASA, Fla.)