El sueño de la agricultura espacial comienza a entrar en órbita

Así que la idea es alimentar a tripulaciones, colonos o viajeros espaciales con los recursos disponibles in situ. Incluso habrá que recurrir a la superficie lunar donde falta nitrógeno que es la clave para que se desarrollen las plantas. Y al suelo de Marte, donde habrá que retirar las sales antes de comenzar un cultivo.

Con ese objetivo se desarrollan diferentes iniciativas a lo largo y ancho del planeta. Como el pequeñísimo invernadero adaptativo de la empresa italiana Space V o las plataformas de bioagricultura de la francesa Interstellar Lab. Esta última incluso ganó el gran premio de 750.000 dólares en el Deep Space Food Challenge de la NASA. El desafío que proponía la agencia americana era buscar innovaciones para alimentar a los astronautas en misiones espaciales de larga duración.

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María José Pérez-Barco

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Fuera del planeta también se trabaja en ensayos para cultivar alimentos, como el proyecto Seedling Growth, el primero de una serie de experimentos que van a desarrollar la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea) en la Estación Espacial Internacional (ISS). En esta primera vez germinaron semillas de la planta Arabidopsis Thaliana (de la familia de las brasicáceas, a la que también pertenecen la coliflor y la mostaza), bajo diferentes condiciones de gravedad y luz, hasta que se convirtieron en pequeñas plantas. En estas pruebas participaron científicos del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas de Madrid.

En la ISS t ambién se ha instalado un módulo invernadero con semillas que se han sembrado en almohadillas estériles. Ahí germinaron diferentes especies de lechuga, col china, mostaza y kale.

El gran salto lo dió China en 2019. Aterrizó el 'lander' Chan'E-4 en la cara oculta de la Luna que portaba una mini bioesfera cilíndrica. Dentro de ella germinó una semilla de algodón, pero no sobrevivió a la primera noche lunar. El cambio brusco de temperatura (hasta -150ºC) acabó con la planta.

En esa carrera por desarrollar los primeros invernaderos espaciales hay un proyecto español: Green Moon Project (Luna verde). En él participan científicos de la Universidad del País Vasco, del Centro de Astrobiología INTA-CSIC y dos empresas: la biotecnológica Innoplant y la de fertilizantes Herogra Group. Y colabora el Cabildo de Lanzarote y el de La Palma. El proyecto fue seleccionado entre los 25 finalistas de la Google Lunar X Prize, donde se presentaron 3.400 propuestas.

«Queremos alimentar a los astronautas y turistas espaciales con cultivos que producirán frutas y verduras y que aportarán nutrientes y vitaminas. También podremos dar apoyo a sistemas de soporte vital que estarán en los futuros asentamientos, ya que las plantas generan oxígeno y eliminan dióxido de carbono. Además las plantas ayudan psicológicamente porque nos hacen sentirnos en nuestra naturaleza», comenta José María Ortega Hernández, fundador de Green Moon.

Pues bien, este equipo ya ha desarrollado un pequeño prototipo de invernadero donde realizar ensayos. «Es una cápsula de 500 centímetros cúbicos y 1,700 kilos. Estamos probando diferentes sensores de gases, de temperatura, humedad, presión, de radiación... para estudiar cómo germinan las semillas y crecen en microgravedad. Contamos con un sistema de riego y luces LED que simulan la luminosidad solar. Esperamos protegernos de la radiación con un escudo alrededor de la cápsula, que estará aislada del exterior para evitar las bajas presiones y temperaturas», lo describe Jorge Pla García, coordinador tecnológico de Green Moon e investigador de Ciencias Planetarias en el Centro de Astrobiología INTA-CSIC.

Entre sus ventajas, este sistema es modulable y se adapta a diferentes entornos y misiones. «Puede instalarse dentro de un satélite que orbite, o en el suelo lunar o en el exterior de las estaciones espaciales comerciales, que es uno de los nichos de mercado que nos gustaría cubrir», cuenta Pla.

La cápsula está recubierta con paneles solares «que proporcionan energía para calentar el interior a una temperatura constante entre 15 y 28ºC. La cápsula está presurizada. El aluminio y titanio son buenos materiales para resistir duras condiciones, pero lo más importante es mantener la presión en el interior lo más parecido a la que hay en la Tierra para que las plantas crezcan», explica Pla.

Esa es la parte ingenieril, pero el proyecto también cuenta con una investigación geológica y biológica. Nuestro satélite presenta un entorno muy hostil para que crezca la vida. «La Luna no tiene atmósfera, no hay meteorización (lluvia, viento, hielo) que degrade el suelo, por tanto los minerales y todos los componentes del suelo se mantienen inalterados, y no tiene materia orgánica. Además no hay gravedad y no existe ninguna protección a la radiación ultravioleta del sol que incide directamente en la superficie lunar», dice Fernando Alberquilla, coordinador de Geología Planetaria en Green Moon y geólogo del grupo de investigación IBeA (Investigación e Innovación Analítica) de la Universidad del País Vasco.

Bajo esas condiciones es muy difícil que crezca nada. Así que Green Moon ha ideado una solución: han encontrado un sustrato similar al regolito lunar, que una vez tratado y modificado, permite a las plantas echar raíces y desarrollarse. Ese sustrato se ha fabricado con las rocas volcánicas de Lanzarote. Y también lo van a hacer con la lava que ha expulsado el volcán Tajogaite en La Palma. «Hay zonas volcánicas de la Tierra que son iguales a la superficie lunar. Buscamos las que sean más parecidas. Nos interesan lavas jóvenes, como las de Tajogaite, que siguen manteniendo su estado más primigenio porque es lo más parecido a lo que hay en la superficie de la Luna. Además, la degradación de estos minerales nos permite extraer oxígeno para respirar», indica Alberquilla.

Y aquí es donde interviene la empresa granadina Innoplant, que en sus laboratorios ha conseguido que germine en el sustrato, imitación al regolito lunar, diferentes tipos de plantas pequeñas. «Emergen los cotiledones y las plantas quieren nutrientes, necesitan alimento. Pero no lo encuentran en el regolito y mueren a los cuatro días», explica Eva Sánchez, directora gerente de Innoplant.

Así que, como ocurre en la Tierra, Green Moon busca un fertilizante que dé esos nutrientes a las plantas. Y está en manos de la empresa Herogra Group. «Tienen una colección de microorganismos extremófilos, que son bacterias que viven en condiciones extremas. Han sido aisladas de Minas de Riotinto, suelos volcánicos...», indica Sánchez.

Innoplant ha seleccionado tres bacterias candidatas, «que hemos introducido en una concentración de regolito y sobreviven de tres días después. En 2025 introduciremos semillas en ese regolito para ver si las bacterias regeneran ese sustrato y conseguimos producir nutrientes, como nitrógeno y fósforo, que necesitan las plantas. Necesitaremos una fuente de materia orgánica que junto a las bacterias den lugar a un suelo para alimentarlas. Un afuente orgánica pueden ser desechos orgánicos de la estación espacial, orina.. Tendremos así un biofertilizante», añade Sáchez. Una vez que prueben todos esos ensayos, el reto será la gravedad cero. «Y no se sabe cómo se va a desarrollar un planta con microgravedad», afirma Sánchez.

Para ello Green Moon se ha aliado con la startup madrileña Orbital Paradigm. «Nuestro prototipo viajará a bordo de una cápsula presurizada desarrollada por Orbital en 2026. Está diseñada específicamente para experimentación en ingravidez y recuperación de carga tras la misión», narra José María Ortega. Durante 14 días el pequeños invernadero estará orbitando en el espacio. «Estará monitorizado y recibiremos datos en tiempo real. Vamos a comprobar cómo es el crecimiento en ingravidez y, una vez devuelta, la carga, veremos qué ha pasado a la planta», dice Ortega.

Green Moon se ha fijado en plantas pequeñas que puedan viajar en cápsulas, de germinación y ciclos de vida cortos, que aporten nutrientes y se puedan comer en crudo. «El rábano es una de las plantas que mejores resultados está dando», propone Sánchez. Tomates, variedades de lechuga, espinacas y fresas están en la lista.

Lo que se planteó como un proyecto científico tiene además futuro para ser comercializado, como es la idea de Ortega. «Cuando lleguen las primeras misiones Artemis a la Luna -dice- o el turismo espacial, queremos tener un proyecto testado durante años y podremos dar soporte a esos proyectos espaciales», prevé Ortega. Así despega esta innovación 'made in Spain' para abonar el sueño de la agricultura lunar.