Siguiendo un nuevo proyecto de ley de la NASA, aprobada en marzo por el Congreso de los EE. UU. y que autoriza un gasto de 19.500 millones de dólares para la exploración espacial en 2017, Las misiones tripuladas a Marte están más cerca de la realidad que nunca.

A medida que las empresas públicas y privadas se preparan para el regreso a la Luna y los primeros pasos humanos en el Planeta Rojo, Hay un enfoque renovado en mantener a las personas vivas y productivas en estos entornos extremos. Plantas y específicamente plantas de cultivo, será un componente importante de los sistemas de soporte vital regenerativos propuestos, ya que proporcionan alimentos, oxígeno, fregar dióxido de carbono, y ayuda en el reciclaje del agua, todo de forma autorregenerativa o "bioregenerativa". Sin duda, Las plantas son un requisito para cualquier misión de exploración espacial humana de duración suficientemente larga (en cuanto a tiempo y distancia). Ha habido una gran cantidad de investigación en esta área, investigación que no solo ha avanzado la Agricultura en el Espacio, pero también ha dado lugar a una gran cantidad de avances basados ​​en la Tierra (por ejemplo, Iluminación LED para aplicaciones agrícolas verticales e invernaderos; nuevas técnicas de propagación de semillas de papa, etc.)

Un artículo reciente del Dr. Raymond M. Wheeler del Centro Espacial Kennedy de la NASA, ahora disponible en acceso abierto en la revista Agricultura Abierta , proporciona un relato informativo y completo de las diversas contribuciones históricas y actuales internacionales al soporte vital biorregenerativo y el uso de la agricultura ambiental controlada para la exploración espacial humana. Cubriendo todos los desarrollos importantes de equipos internacionales, relaciona parte de este trabajo con la transferencia de tecnología, que resulta valiosa aquí en la Tierra.

La investigación en el área comenzó en los años 50 y 60 a través de los trabajos de Jack Myers y otros, que estudió algas para la producción de oxígeno y la eliminación de dióxido de carbono para la Fuerza Aérea de los EE. UU. y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA). Investigadores rusos también llevaron a cabo estudios sobre producción de algas y agricultura en ambientes controlados en Krasnoyarsk. Siberia a partir de la década de 1960, incluidas pruebas con tripulaciones humanas cuyo aire, agua, y gran parte de su alimento provenía del trigo y otros cultivos. La NASA inició su Programa de Sistemas de Soporte Vital Ecológico Controlado (CELSS) a principios de la década de 1980 con pruebas enfocadas en la producción de trigo en ambientes controlados. haba de soja, patata, lechuga, y batata. Los hallazgos de estos estudios allanaron el camino para realizar pruebas en un 20 m2, cámara atmosférica cerrada ubicada en el Centro Espacial Kennedy.

Aproximadamente al mismo tiempo, Investigadores japoneses desarrollaron una instalación de experimentación ecológica cerrada (CEEF) en la prefectura de Aomori para realizar estudios de sistemas cerrados con plantas, humanos, animales y sistemas de reciclaje de residuos. CEEF tenía 150 m2 de área de crecimiento vegetal, que proporcionó una dieta casi completa junto con la regeneración de aire y agua para dos humanos y dos cabras.

El proyecto MELiSSA de la Agencia Espacial Europea comenzó a finales de la década de 1980 y persiguió enfoques ecológicos para proporcionar gas, reciclaje de agua y materiales para el sustento de la vida espacial, y luego se expandió para incluir pruebas de plantas.

Un equipo de investigación canadiense de la Universidad de Guelph inició una instalación de investigación para la investigación de cultivos espaciales en 1994. Solo unos años después, continuaron desarrollando sofisticadas cámaras de producción de plantas hipobáricas a escala de dosel para probar cultivos para el espacio, y desde entonces han ampliado sus pruebas para una amplia gama de temas de agricultura de ambiente controlado.

Más reciente, un grupo de la Universidad de Beihang en Beijing diseñó, construyó y probó una instalación de soporte vital cerrado (Lunar Palace 1), que incluía un módulo agrícola de 69 m2 para aire, agua, y producción de alimentos para tres seres humanos.

Como resultado de estos estudios internacionales sobre agricultura espacial, se han producido nuevas tecnologías y descubrimientos; esto incluye el primer uso de diodos emisores de luz para cultivos en crecimiento, una de las primeras demostraciones de agricultura vertical, uso de enfoques hidropónicos para cultivos subterráneos como la papa y la batata, rendimientos de cultivos que superaron los rendimientos récord reportados en el campo, la capacidad de cuantificar la producción de compuestos orgánicos volátiles (por ejemplo, etileno) de cultivos enteros, enfoques innovadores para controlar el suministro de agua, enfoques para procesar y reciclar desechos de regreso a los sistemas de producción de cultivos, y más. El tema de la agricultura para el espacio ha contribuido a, y beneficiado de terrestres, agricultura ambiental controlada y continuará haciéndolo en el futuro. Todavía existen numerosos desafíos técnicos, pero las plantas y los sistemas biológicos asociados pueden y serán un componente importante de los sistemas que mantienen vivos a los humanos cuando nos establezcamos en la Luna, Marte y más allá.

La idea de utilizar plantas para mantener a las personas vivas y productivas en el espacio no es nueva, tanto en concepto como en investigación científica. El artículo cubre una gran parte del esfuerzo histórico de investigación internacional que será la base de muchos de los estudios comerciales y planes de diseño de misiones para el uso de sistemas de soporte vital biorregenerativos en el espacio.

Según el Dr. Gary W. Sutter, Investigador principal de la NASA para varios experimentos de vuelos espaciales diseñados para cultivar plantas en microgravedad.

"El Dr. Ray Wheeler ha escrito una historia completa y convincente de las personas que han comprometido sus carreras para permitir la colonización del espacio. Basándose en su profundo conocimiento de los programas desarrollados, personas involucradas, y el progreso logrado para destacar los logros y contribuciones de científicos e ingenieros de todo el mundo para hacer realidad la visión de la exploración espacial, detalla los problemas, desafíos resultados y contribuciones de los programas, y revela cómo beneficiaron a la Tierra, así como espacio. La revisión subraya que las respuestas no se lograrán a través de la proclamación, pero a través de la colaboración entre naciones, cooperación entre personas, y compromiso sostenido de las instituciones. Su artículo debería ser de lectura obligatoria para cualquiera que tenga un interés pasajero en la agricultura espacial ".