La novela The martian, de Andy Weir, tiene mucho de ficci¨®n y algo de ciencia. El texto, adaptado al cine por Ridley Scott (Marte), narra la odisea de un astronauta obligado a sobrevivir en el planeta rojo mientras espera su rescate. Su principal prioridad fue garantizar el alimento mediante cultivos en un planeta hostil. La apuesta firme de las agencias espaciales internacionales por la colonizaci¨®n de la Luna y Marte conlleva una estrategia similar. Llevar un kilo de tomates (o de cualquier otro producto) al sat¨¦lite de la Tierra cuesta un mill¨®n de euros, por lo que comer una ensalada en el espacio puede ser el lujo m¨¢s caro. Ya hay seleccionadas 3.400 propuestas para cultivar en tierras lunares o marcianas. Una de ellas es espa?ola y cuenta con el aval del grupo chino que consigui¨® hacer crecer por primera vez una planta de algod¨®n en el sat¨¦lite.

La reciente confirmaci¨®n ¡°inequ¨ªvoca¡± de la existencia de agua en la Luna ha dado alas a los proyectos de asentamientos humanos tanto en el sat¨¦lite como en Marte. Este recurso es esencial y el cuerpo celeste m¨¢s cercano lo acumula en unos 40.000 kil¨®metros cuadrados.

Solo un d¨ªa despu¨¦s de que se ratificara la existencia de agua en la Luna, el director general de la Agencia Espacial Europea (ESA), Jan W?rner, firmaba el acuerdo con la NASA (Memor¨¢ndum de entendimiento, MoU) para la colaboraci¨®n en la conquista del espacio. Europa participar¨¢ con el proyecto Gateway, un m¨®dulo orbital ¡°que permitir¨¢ la exploraci¨®n sostenible alrededor y sobre la Luna, al tiempo que facilitar¨¢ la investigaci¨®n y experimentaci¨®n de las tecnolog¨ªas y los procesos necesarios para llevar a cabo una futura misi¨®n a Marte¡±.

Una recreaci¨®n de un invernadero en la superficie de Marte. Las plantas crecen con la ayuda de barras de luz LED rojas, azules y verdes y en un sistema de cultivo hidrop¨®nico, un m¨¦todo que utiliza disoluciones minerales en vez de suelo agr¨ªcola. Las ra¨ªces reciben un compuesto nutritivo disuelto que incluye los elementos qu¨ªmicos esenciales para su desarrollo en un medio inerte.

Representaci¨®n de la NASA de una futura base en Marte con un invernadero. Las c¨²pulas a modo de "casas de hielo" est¨¢n hechas de c¨¦lulas llenas de agua congelada. Forma parte de un plan integral para construir un invernadero de este tipo que permita la una misi¨®n con presencia de astronautas durante dos a?os. (Instituto Nacional de Aeroespacial).

Dise?o propuesto de un invernadero en Marte que, adem¨¢s de utilizar plantas para la producci¨®n de alimentos, tambi¨¦n sirve para apoyar el control ambiental y los sistemas de soporte vital.

¡°Este Memor¨¢ndum de Entendimiento marca un punto cr¨ªtico en la trayectoria europea: confirma que vamos hacia la Luna, no solo en t¨¦rminos de equipamiento y tecnolog¨ªa, sino tambi¨¦n con nuestra gente¡±, afirma W?rner.

Vamos hacia la Luna, no solo en t¨¦rminos de equipamiento y tecnolog¨ªa, sino tambi¨¦n con nuestra gente

Jan W?rner, director general de la Agencia Espacial Europea

Estos dos elementos -la existencia de agua y el compromiso internacional para la conquista del espacio- obligan a pensar en c¨®mo consolidar los asentamientos y asegurar la mayor autonom¨ªa. La clave es que los recursos propios tanto de la Luna como Marte eviten la dependencia de los costosos traslados de material desde la Tierra. Y el m¨¢s prioritario es la alimentaci¨®n.

El Mapa Geol¨®gico Unificado de la Luna permite identificar d¨®nde. Seg¨²n Jes¨²s Mart¨ªnez Fr¨ªas, jefe del Grupo de Investigaci¨®n de Meteoritos y Geociencias Planetarias del CSIC y responsable del Laboratorio de Geociencias de Lanzarote, por la informaci¨®n que aporta la cartograf¨ªa, el polo sur lunar es la zona m¨¢s susceptible para futuros asentamientos, no solo por la presencia de agua sino tambi¨¦n por su composici¨®n mineral -rica en hierro y titanio-, y por la luminosidad.

Para la obtenci¨®n de ox¨ªgeno se podr¨ªa tambi¨¦n contar con materiales ¨ªgneos (como ilmenita, anortita y olivino) que contienen entre el 40% y el 50% de este elemento en forma de ¨®xidos.

Gravedad y radiaci¨®n c¨®smica

Pero los desaf¨ªos para la agricultura espacial van m¨¢s all¨¢ de la composici¨®n de la tierra m¨¢s adecuada y la posibilidad de obtener ox¨ªgeno y agua. El cultivo se tiene que desarrollar en unas condiciones de gravedad una sexta parte inferiores a las existentes en la Tierra y a la radiaci¨®n c¨®smica. Una investigaci¨®n publicada en Science Advances , concluy¨® que una dosis de radiaci¨®n diaria en la superficie lunar es entre 200 y 1.000 veces superior a la que se recibe en nuestro planeta en el mismo periodo de tiempo.

En superar todas las barreras trabajan m¨¢s de 3.000 equipos del mundo y uno de los m¨¢s avanzados es el espa?ol Green Moon Project, nacido en la Universidad de M¨¢laga y liderado por el joven ingeniero andaluz de 27 a?os Jos¨¦ Mar¨ªa Ortega Hern¨¢ndez, por ahora afincado en el Reino Unido, donde trabaja para Bentley.

El equipo, ya presentado a la NASA y su programa Artemisa, que prev¨¦ la vuelta de astronautas a la Luna, ha firmado un acuerdo con el Centro de Exploraci¨®n Espacial de la Universidad de Chongqing para experimentar con cultivos en el espacio despu¨¦s de que la sonda china Chang¡¯e 4 se posara en enero del pasado a?o en la cara oculta de la Luna y consiguiera que brotara una semilla de algod¨®n, la primera planta que ha crecido en el sat¨¦lite. Ortega se puso en contacto con los investigadores chinos, a los que convenci¨® de que Espa?a cuenta con los recursos suficientes para abrir el camino a la agricultura espacial.

El regolito [capa de materiales no consolidados] bas¨¢ltico de Lanzarote es muy similar al de la Luna

Jos¨¦ Mar¨ªa Ortega Hern¨¢ndez, l¨ªder de Green Moon Project

El proyecto Green Moon Project, en el que participan Cabildo y Geoparque de Lanzarote, Instituto de Geociencias y Red Espa?ola de Planetolog¨ªa y Astrobiolog¨ªa, ya ensaya en la isla canaria. ¡°El regolito [capa de materiales no consolidados] bas¨¢ltico de Lanzarote es muy similar al de la Luna¡±, explica Ortega. Con esta tierra y otras alteradas con mayor y menor concentraci¨®n de metales investigan ¡°c¨®mo obtiene la planta los nutrientes para crecer¡±. Adem¨¢s, Lanzarote aporta tubos de lava similares a los de la Luna y que supondr¨ªan uno de los mejores espacios para los huertos espaciales, ya que as¨ª se proteger¨ªan de la radiaci¨®n c¨®smica.

En 2022 prev¨¦n enviar con una misi¨®n china las primeras unidades para experimentar dentro de la c¨¢psula, unos metros por encima del suelo lunar, como crecen las primeras plantas, privilegio al que aspiran ejemplares de tomate, lechuga, lenteja, pepino y pimiento.

¡°La menor gravedad, como hip¨®tesis, permitir¨ªa a la planta un desarrollo m¨¢s r¨¢pido al ser m¨¢s f¨¢cil el transporte de nutrientes, pero esto no se sabr¨¢ hasta que se experimente. Puede que no sea as¨ª¡±, explica Ortega.

El material lunar puede servir para fabricar escudos frente a la radiaci¨®n generada por protones de emisiones solares e iones pesados de la radiaci¨®n c¨®smica gal¨¢ctica

Para evitar al m¨¢ximo la radiaci¨®n c¨®smica cuando la experimentaci¨®n permita ya el desarrollo de invernaderos, adem¨¢s de recurrir a su implantaci¨®n en tubos de lava, se recurrir¨¢ a la utilizaci¨®n de regolitos para su construcci¨®n. Mart¨ªnez Fr¨ªas ya ensaya en Lanzarote el uso de este material para la fabricaci¨®n de escudos frente a la radiaci¨®n generada por protones de emisiones solares y iones pesados de la radiaci¨®n c¨®smica gal¨¢ctica.

Los invernaderos deben contar con sistemas que garanticen la luz necesaria para la fotos¨ªntesis, temperatura, humedad, di¨®xido de carbono, presi¨®n media equivalente a la existente al nivel del mar y ox¨ªgeno. La investigaci¨®n incluye el estudio de la reutilizaci¨®n del ox¨ªgeno que emiten las propias plantas.

En los trabajos tambi¨¦n participa Innoplant, una empresa andaluza galardonada y especializada en la investigaci¨®n de la adaptaci¨®n de suelos a los cultivos. Ortega cree que a mediados de siglo se podr¨¢n ver los primeros invernaderos en la Luna, un paso fundamental para la explotaci¨®n del sat¨¦lite y para el siguiente reto: Marte.

R¨¦plicas de suelo marciano

Investigadores estadounidenses de la Universidad de Georgia (UGA) han comenzado a investigar con mezclas artificiales de suelo que imitan los materiales existentes en Marte para determinar su fertilidad, seg¨²n ha informado la instituci¨®n acad¨¦mica tras un nuevo estudio publicado en la revista Icarus.

¡°Los nutrientes, la salinidad o el pH [acidez o alcalinidad] son parte de lo que hacen un suelo f¨¦rtil y entender d¨®nde est¨¢n los suelos de Marte en ese espectro es clave para saber si son viables o si hay soluciones factibles que se pueden¡±, explica a la UGA Laura Fackrell, ge¨®loga y autora principal del estudio.

La superficie de Marte, seg¨²n los investigadores, puede contener la mayor¨ªa de los nutrientes esenciales para una planta, incluyendo nitr¨®geno, f¨®sforo y potasio, pero se desconoce si se encuentran en concentraciones que permitan su desarrollo

La atm¨®sfera de Marte es muy tenue, con una presi¨®n media de la superficie de solo 6,1 milibares (la presi¨®n media de la superficie de la Tierra es de 1013 milibares) y el planeta est¨¢ sometido a fr¨ªo extremo y bajas concentraciones de ox¨ªgeno. Sin embargo, la superficie de Marte, seg¨²n los investigadores, puede contener la mayor¨ªa de los nutrientes esenciales para una planta, incluyendo nitr¨®geno, f¨®sforo y potasio, pero se desconoce si se encuentran en concentraciones que permitan su desarrollo.

Para conseguirlo, los cient¨ªficos de Georgia est¨¢n experimentando con r¨¦plicas de suelo marciano y someti¨¦ndolas a procesos de lavado e inoculaci¨®n de microorganismos adaptados a entornos extremos, hongos y bacterias beneficiosas. ¡°La cuesti¨®n de si podemos usar el suelo de Marte para proporcionar alimentos contribuir¨¢ en gran medida a determinar la viabilidad de las misiones tripuladas¡±, concluye Fackrell.

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