Si la humanidad va a traspasar los límites de la exploración espacial, vamos a necesitar plantas que nos acompañen en el viaje. No solo espinacas o patatas, sin embargo, las plantas pueden hacer mucho más que simplemente alimentarnos.

Un experimento científico destinado a demostrar las capacidades de las plantas en el espacio llegó a la Estación Espacial Internacional y está listo para comenzar a transmitir datos. El experimento, según el profesor de química de la Universidad de Utah y científico jefe del proyecto Ming Hammond, evaluará en tiempo real si las plantas diseñadas para bio-fabricar proteínas específicas, en un proceso llamado biología sintética, puede hacerlo en el espacio. El experimento comenzó el 18 de diciembre y se extenderá hasta el 28 de diciembre.

"Hay muchas promesas, potencial y la esperanza de que podamos utilizar las herramientas desarrolladas en biología sintética para resolver problemas, "Hammond dice, "no solo lo que encontraría en el espacio, pero donde tienes una limitación extrema de recursos ".

La participación de Hammond en este experimento, llamado Hydra-1, comenzó en la Universidad de California, Berkeley, antes de su reciente mudanza a la U. Ella y la estudiante graduada de Berkeley Rebekah Kitto se unieron a un "equipo muy multidisciplinario", Hammond dice:de científicos e ingenieros que buscan realizar experimentos de biología sintética en el espacio.

La biología sintética es un campo que diseña sistemas biológicos. En este caso, el equipo está considerando las plantas como bio-fábricas potenciales. Todo organismo produce de forma natural innumerables proteínas como parte de su función biológica, Entonces, ¿por qué no diseñar una planta para producir, decir, ¿un medicamento necesario o un polímero que podría ser útil en futuras misiones de exploración espacial a largo plazo?

"El beneficio es que puedes llevarte semillas, "Dice Hammond." Son muy ligeros. Crecen y obtienen biomasa utilizando el CO ₂ que exhalamos. Y si esas plantas pueden producir proteínas a demanda, sabemos que las plantas pueden producir anticuerpos antivirales y anticancerígenos a gran escala ".

La biología sintética ya está establecida en la Tierra. Pero traducir esa misma tecnología a vuelos espaciales requiere un conjunto diferente de consideraciones. Hammond y su equipo encontraron muchas de estas limitaciones al adaptar su experimento para operar dentro de un pequeño recinto en forma de cubo. y sin atender a la tripulación de la estación espacial. El recinto tiene el mismo tamaño (10 cm de lado) que los pequeños CubeSats de bajo coste que están ganando popularidad.

Para un experimento en la tierra los investigadores podían analizar muestras de plantas a medida que crecían para ver si producían la proteína deseada. Pero esa no es una opción en el espacio:en las primeras etapas de planificación, el equipo ni siquiera sabía si recuperarían el experimento al final.

Así que el equipo decidió diseñar plantas para que cambiaran de color a medida que producían la proteína objetivo, y monitorear el progreso con una cámara. Es una solución elegante e innovadora, basado en un método previamente publicado, pero adaptado a las limitaciones de un cubo en el espacio.

"Tuvimos que tomar algo que funcionara a la perfección en las condiciones más cuidadosas y enriquecedoras, "Hammond dice, "y hacer que funcione bajo condiciones muy estrictas, condiciones duras y desafiantes sin la intervención humana en el cubo de la planta ". El cubo de la planta fue diseñado con la visión de futuro de prepararse para los estudios de crecimiento de las plantas en la Luna, y la misión Hydra-1 es un paso de desarrollo tecnológico hacia ese objetivo.

El equipo de colaboradores abarca dos continentes, con otros socios en el Centro de Investigación Ames de la NASA, la Universidad Espacial Internacional, y la Universidad de Estrasburgo. Pero como uno de los científicos principales del experimento, Hammond supervisará los datos del experimento, y la realización del experimento de control de Earthbound correspondiente, aquí en la Universidad de Utah. El experimento de control hará crecer las mismas plantas, diseñado para producir la misma proteína, pero se retrasan un día con respecto al experimento de la estación espacial, para que los investigadores puedan igualar las condiciones de temperatura de ambos experimentos.

El experimento completo llevará 10 días. "Al cuarto o quinto día deberíamos saber si el experimento funcionó, ", Dice Hammond." Hay tantas variables de las que no podemos saber las respuestas ". En enero, el cubo volverá a la Tierra y será analizado más a fondo en Estrasburgo. "¡Planeo que esta experiencia nos prepare para hacer más experimentos de química en el espacio!" Dice Hammond.

Por el lado de la ingeniería, el experimento Hydra-1 ayudará a desarrollar un marco, a través de una empresa comercial llamada ICE-Cubes, comercializar experimentos de ciencia espacial similares basados ​​en cubos en el futuro.

Se necesita mucho tiempo y esfuerzo para colocar equipos en el espacio, y Hammond aprecia las muchas horas de trabajo que el equipo ha realizado durante los últimos dos años. "Somos un grupo pequeño pero dedicado de voluntarios, ", dice." En las últimas dos semanas, la gente trabajó sin parar para arreglar las cosas de último momento que surgieron antes del lanzamiento. Estoy realmente orgulloso del esfuerzo que todos han realizado para llevarnos a este punto ".

Hammond y su familia viajaron al Centro Espacial Kennedy de la NASA para ver el lanzamiento de su experimento el 5 de diciembre. que estaba ubicado dentro de un cohete SpaceX Falcon 9 en una misión de reabastecimiento a la Estación Espacial Internacional. "Creo que la mayoría de nosotros sentimos el atractivo y la emoción que despierta la maravilla de mirar hacia arriba y pensar en los humanos que viven y trabajan en la estación espacial". ", dice." Fue una oportunidad increíble para compartir el lanzamiento con mi hijo de 6 años y otros miembros de la familia. De todas las cosas que he hecho en ciencia esta, para ellos, es el que probablemente inspira más interés y asombro ".