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Así es como la NASA logra cultivar chiles en el espacio

Hace unas semanas, los astronautas de la Estación Espacial Internacional (ISS) disfrutaron de un regalo muy especial de tacos, incluidos pimientos recién nacidos cultivados en órbita. Más que diversión para la tripulación, estas fueron las primeras plantas con flores cultivadas, cosechadas y consumidas en el espacio, y representan un salto adelante en la sofisticación de las plantas cultivadas en microgravedad.

Para aprender a cultivar verduras frescas y deliciosas en el espacio, hablamos con LaShelle Spencer, el equipo científico del proyecto que lidera el experimento de la pimienta chilena, quien supervisó el proyecto desde la selección de semillas y su preparación hasta el empaquetado para su lanzamiento y el monitoreo remoto de las plantas a medida que se cultivaban. en la Estación Espacial Internacional y supervisó la primera cosecha.

Entorno de planta confortable en el espacio

El objetivo del proyecto era simple: demostrar que un cultivo con flores tan complejo como los pimientos picantes se podía cultivar en el espacio. Si bien es relativamente fácil cultivar verduras de hoja verde como la col rizada en la Estación Espacial Internacional, proyectos recientes han tenido éxito en el cultivo de verduras como Al igual que los rábanos y el trigo, cultivar chile es más complicado que estos proyectos anteriores, porque las plantas requieren una polinización cuidadosa y porque tardan más en crecer (aproximadamente cuatro meses) que cultivos más rápidos como la lechuga y los rábanos.

Los cultivos se cultivaron en un contenedor especial en la Estación Espacial Internacional llamado Advanced Planet Habitat, un sistema totalmente automatizado que los investigadores en la Tierra pueden controlar de forma remota. Todos los días se toman fotografías de las plantas dentro del hábitat y los investigadores pueden controlar muchos aspectos del entorno, como ajustar las luces LED rojas, verdes y azules o la temperatura dentro del tanque de cultivo.

NASA

APH es un entorno cerrado. En comparación con cuando crecía en una jardinera, Spencer dijo: «Tienes la madre naturaleza. Tienes el sol y el espectro completo [of light]. En APH, hay un espectro limitado de luz disponible y las plantas pierden luz ultravioleta, lo que hace que crezcan pequeños tumores de pimiento en la parte inferior de sus hojas. Esto no es un problema para el tipo de planta de pimiento seleccionado, pero puede ser un problema para otras variedades.

Otro problema es la fertilización. «Usamos fertilizantes que se liberan con el tiempo», explicó Spencer. «Tuvimos que asegurarnos de tener la combinación correcta de nutrientes para nuestro embarazo durante la prueba de 120 días. Es una combinación de calcio, nitrato de magnesio y cosas así. Y cuando se acaban, se acaban. No hay forma de agregar más nutrientes al sistema «.

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Ajuste las condiciones sobre la marcha

Si bien el equipo de Spencer tenía un dispositivo similar a APH en su laboratorio para realizar pruebas y lo usó para simular las condiciones que requieren las plantas, todavía era difícil predecir exactamente qué condiciones necesitarían los chiles para crecer en el espacio. “Tuvimos que adaptarnos rápidamente”, dijo, lo que pueden hacer desde el suelo ajustando factores como los niveles de luz en el hábitat o los niveles de purificación de ciertos químicos del medio ambiente.

«En microgravedad, las plantas tenían una morfología arbustiva. Las flores se abrían rectas y algunas frutas también».

Por ejemplo, los requerimientos de agua de las plantas eran diferentes en la Tierra que en la estación espacial, que monitorearon mirando imágenes de plantas a medida que crecían. “Los requerimientos de agua son probablemente un 10-15% más altos de lo que haríamos en la Tierra”, explicó Spencer, debido a la forma en que el agua se asienta y se mueve alrededor del APH en microgravedad.

Las plantas de gravedad cero se vuelven raras

Los astronautas de la Misión 66 prueban chiles cultivados en la Estación Espacial Internacional.
NASA

Incluso con todos estos ajustes, todavía existen diferencias en la forma en que las plantas crecen en microgravedad. En condiciones gravitacionales, el tipo de chile utilizado crece hacia arriba, las flores y los frutos caen. “En microgravedad, las plantas tenían una morfología arbustiva y crecían paralelas a la bandera del vector [the tray in which the seeds are planted]. Las flores se abrieron rectas y algunas frutas también ”, explicó Spencer.

Esta diferencia en la forma de las plantas tampoco es solo una curiosidad, ya que puede haber influido en la forma en que se polinizan las plantas. El equipo de Spencer descubrió que su cultivo chileno era más lento para polinizar en órbita que en la Tierra, y cree que esto puede deberse a que, cuando las flores apuntan hacia arriba, las tormentas de aire que utilizan para la polinización pueden alejar el polen de la flor, en lugar de mecer un flor atada hacia abajo Y dejar que el polen se mezcle dentro de la flor.

Porque el entorno de microgravedad afecta [the crew’s] Papilas gustativas, siempre han expresado su deseo de alimentos más picantes «.

“La microgravedad tuvo un gran impacto en la forma de la planta”, dijo, pero la microgravedad no afecta a todas las plantas de la misma manera. «Hemos estado cultivando verduras de hoja verde en VEGGIE durante un tiempo y, cuando obtenemos el agua adecuada, funcionan muy bien. No hay nada que decir que sean diferentes de lo que cultivamos en el suelo. Ahora que hemos pasado a cultivo de cultivos, definitivamente hay una diferencia «.

Una de las mayores diferencias fue que las plantas en el espacio eran aproximadamente un 50% más pequeñas que las de la Tierra. Pero el chile que produjeron todavía era grande, de unos diez o doce centímetros de largo.

Deliciosos tacos espaciales

Entonces, ¿por qué crece el chile? Bueno, para empezar, son ricas en vitamina C y las plantas son lo suficientemente resistentes como para crecer bien incluso en condiciones difíciles. Además del aspecto nutricional, la especia distintiva de los chiles es muy codiciada entre los astronautas, dijo Spencer: «La tripulación, dado que el entorno de microgravedad afecta sus papilas gustativas, siempre ha expresado un deseo por las comidas picantes. ¡Les encanta la salsa picante!» «

A pesar de toda la complejidad del cultivo de pimiento, la primera cosecha fue un gran éxito. «¡Fue increíble!» Dijo Spencer. Ella y su equipo observaron fotografías de la cosecha de pimientos y le dieron instrucciones al astronauta Mark Vande Hay para que seleccionara siete de ellas para cosechar. Era mayormente verde, con un pimiento rojo. Escogiendo cuidadosamente el pimiento, los astronautas lo cortaron en cubos y lo disfrutaron en tacos, lo que hizo la astronauta Megan MacArthur. describirlo Como «¡fiesta del viernes!»

¡Fiesta del viernes! Después de la cosecha, probamos chile rojo y verde. Luego completamos las encuestas (¡deberíamos obtener los datos! 😁). Finalmente, hice mis MEJORES tacos hasta ahora: fajitas de res, tomates secados al sol y tomates secados al sol. Alcachofas, chile pelado! https://t.co/pzvS5A6z5u pic.twitter.com/fJ8yLZuhZS

Y[مدش]. Megan MacArthur (@Astro_Megan) 29 de octubre de 2021

impulso psicológico

Esto apunta a una de las grandes ventajas de cultivar alimentos frescos en el espacio: no solo es bueno para la salud física de los astronautas comer verduras frescas, sino que también es bueno para su salud. seguridad mental. Los experimentos de psicología sobre el terreno han demostrado que cuidar las plantas puede dar una sensación de satisfacción y orgullo y puede ayudar a mejorar el estado de ánimo y reducción de estrés. Es probable que lo mismo sea cierto para los astronautas, especialmente dado que se encuentran en un entorno cerrado con poco acceso a la naturaleza.

Mientras el equipo de Spencer todavía está esperando datos sobre cómo se sienten los astronautas sobre el cuidado del ají (completaron un cuestionario sobre sus experiencias como parte del experimento), ella dijo que cree que los astronautas tuvieron una experiencia positiva cuando observó interactuar con las plantas. . «Veo la emoción en sus rostros cuando los veo en las cámaras», dijo. «Puedo decir que les encanta la forma en que huelen».

Los astronautas también podían pasar tiempo con las plantas entre los momentos en que realizaban operaciones como la cosecha. «Pudieron quitarse la cubierta y mirar por la ventana a su antojo», dijo Spencer. Y eso también resultó ser útil para el experimento, ya que un miembro del equipo descubrió una planta que estaba desarrollando un problema común llamado pudrición del extremo de la flor durante su tiempo libre, que luego se retiró del cultivo.

¿Qué sigue para las plantas en el espacio?

Con la primera cosecha completada, el experimento aún no está completo. Seguirán creciendo más pimientos picantes, y la próxima cosecha está programada tentativamente para el 26 de noviembre. Eventualmente, algunos de los pimientos picantes regresarán a la Tierra, donde su composición genética se comparará con los pimientos picantes cultivados en la Tierra, y Spencer y su equipo harán un análisis nutricional.

Spencer también dice que hay muchas otras preguntas que quiere investigar sobre cómo la microgravedad afecta la polinización y la fructificación, ya que estamos lejos de comprender completamente cómo la falta de gravedad afecta a estas plantas complejas. Sin embargo, por ahora, estamos un paso más cerca de brindarles a los astronautas alimentos deliciosos y saludables, y de aprender mucho sobre las plantas en el proceso.

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