ALIMENTOS PARA ASTRONAUTAS

Al contemplar su futuro, la humanidad mira cada vez más allá de las fronteras de su propio planeta. El programa Artemis de la NASA planea establecer una presencia humana continua en la Luna a partir de 2028, mientras que las agencias espaciales de Rusia, China y Europa han expresado ambiciones similares. Pero este es solo un pequeño paso hacia el objetivo final: la colonización de Marte. Este es un proyecto que actualmente persiguen varias agencias espaciales gubernamentales y también organizaciones privadas como SpaceX.

Uno de los mayores desafíos para cualquier misión prolongada en el espacio exterior es el suministro de alimentos para los astronautas; como tal, ha sido objeto de varias investigaciones por parte del proyecto EDEN ISS, el cual fue establecido por la Unión Europea y varios socios tecnológicos en 2015. Su meta es desarrollar procesos y tecnologías que permitan la producción segura de alimentos en la Estación Espacial Internacional y más allá.

Como parte de sus investigaciones, EDEN ISS ha creado un invernadero del tamaño de un contenedor de carga en el que se pone a prueba la efectividad de sus tecnologías. Tras su evaluación en la ciudad alemana de Bremen, en 2017 el invernadero se envió a la estación de investigación alemana Neumayer III en la Antártida, un lugar con un terreno aislado e inhóspito similar al de un planeta extraterrestre.

“EN EL FUTURO, UN INVERNADERO DE CIRCUITO CERRADO COMO ESTE PODRÍA PROPORCIONAR ALIMENTOS A LOS ASTRONAUTAS A LA VEZ QUE CONTRIBUYE A LA REVITALIZACIÓN DEL AIRE Y EL RECICLAJE DEL AGUA, REDUCIENDO ASÍ LA NECESIDAD DE REABASTECIMIENTO DESDE LA TIERRA.”
VINCENT VRAKKING GRUPO DE INVESTIGACIÓN EDEN, CENTRO AEROESPACIAL ALEMÁN (DLR)
Case study iss antarctica content

Actualmente la NASA y el DLR están empleando el invernadero para realizar una serie de experimentos sobre técnicas de cultivo de hortalizas en la Luna y Marte. La científica de la NASA Jess Bunchek está llevando a cabo pruebas para ayudar a los astronautas del futuro a cultivar lechugas, pepinos, jitomates, pimientos y hierbas con un mínimo de energía y en el menor tiempo posible. Atiende sus cultivos todos los días para poner a prueba las tecnologías del invernadero y las diferentes variedades de plantas.

“Estamos obteniendo una cantidad importante de conocimientos prácticos sobre aspectos operativos, tales como las exigencias de la tripulación y la carga de trabajo”, comenta Vrakking. “Es necesario investigar y optimizar los procesos empleados en cada una de las actividades que se llevan a cabo en el invernadero antes de que sea posible que haya uno funcional en la Luna o Marte. El fin de esto es permitir que los astronautas tengan el tiempo necesario para enfocarse en la exploración y la ciencia”.

Contrario a lo que pudiera pensarse en un ambiente que puede alcanzar temperaturas de -50 °C, un enfriamiento eficiente es esencial para las operaciones del invernadero, pues los sistemas de iluminación y el equipo eléctrico generan calor que debe eliminarse. “El sistema de enfriamiento es muy importante. Esto se debe a que es necesario controlar con precisión la cantidad de calor que se elimina del invernadero para mantener niveles de temperatura del aire y humedad óptimos”, afirma Vrakking.

Jan Levin, exdirector divisional de la distribuidora mayorista Frigotechnik en Bremen, recuerda que, en su momento, le fue difícil creer que un cliente requiriera un sistema de enfriamiento que funcionara en condiciones tan desafiantes. “Cuando me contactaron por primera vez, me dijeron que querían reunirse conmigo en persona para explicar los detalles del proyecto”, recuerda. “Fuimos por un café, y cuando empezaron a contarme que deseaban simular las condiciones climáticas de la Luna, pensé que estaban bromeando”.

Levin se puso en contacto con Güntner y posteriormente colaboró con el equipo técnico de la compañía para encontrar una solución de enfriamiento ideal. La respuesta fue una versión adaptada de un Enfriador de Fluido Flat COMPACT de Güntner. Fue un reto técnico considerable.

“Los rodamientos en los ventiladores y motores requieren una grasa especial”, detalla Udo Brünjes, quien en esa época se desempeñaba como gerente de ventas en Güntner. “Y eso implica aceite o grasa con un nivel elevado de viscosidad a temperaturas extremadamente bajas; de lo contrario, existe el riesgo de que los rodamientos de los ventiladores no funcionen correctamente. Al mismo tiempo, es necesario asegurarse de que el aceite no se diluya demasiado a altas temperaturas, pues eso hace que no se adhiera a los rodamientos y provoca que los ventiladores se atasquen. También necesitábamos proteger los cables y el sistema de calefacción de la caja del sistema electrónico para evitar que se congelaran”.

“EL EQUIPO DEBÍA SER EXTREMADAMENTE CONFIABLE... VIAJAR HASTA LA ANTÁRTIDA ES MUY COSTOSO, DE MODO QUE TRANSPORTAR REFACCIONES O PARTES NUEVAS HUBIERA SIDO EXTREMADAMENTE CARO.”
JAN LEVIN EXDIRECTOR DIVISIONAL, FRIGOTECHNIK

El enfriador de fluido de Güntner ha operado de manera constante y sin ningún contratiempo durante más de cuatro años. En el futuro, es posible que los estudios realizados por EDEN ISS no solo beneficien a los astronautas. Vrakking afirma que los conocimientos obtenidos también podrán aplicarse a los invernaderos de la Tierra, en particular en áreas polares o desérticas, o bien en zonas afectadas por desastres naturales.