Células de Chlorella vulgaris bajo el microscopio. Estas microalgas tienen una variedad de usos en la Tierra y pueden ser parte de sistemas de soporte vital en futuros viajes espaciales. Crédito:Instituto de Sistemas Espaciales - Universidad de Stuttgart, Alemania
Los astronautas en futuras misiones de vuelos espaciales de larga duración a la Luna y Marte podrían depender de las microalgas para suministrar productos básicos, incluidos alimentos, agua y oxigeno. Una nueva investigación a bordo de la Estación Espacial Internacional prueba el uso de la microalga Chlorella vulgaris como componente biológico de un sistema híbrido de soporte vital (LSS).
A medida que los humanos viajan más lejos de la Tierra y durante períodos de tiempo más largos, trayendo suficientes provisiones de alimentos, el agua y el oxígeno se convierten en un desafío. Empacar alimentos nutritivos y quizás incluso sabrosos puede resultar aún más difícil.
Sistemas de soporte vital actuales, como el bastidor de soporte vital (LSR), utilizar procesos fisicoquímicos y reacciones químicas para generar oxígeno y agua y eliminar el dióxido de carbono de la estación espacial.
La investigación del fotobiorreactor (PBR) demuestra la creación de un LSS híbrido agregando los procesos biológicos de una microalga, que tiene una eficiencia fotosintética hasta diez veces mayor que las plantas más complejas. Estas diminutas plantas podrían tomar dióxido de carbono concentrado extraído de la atmósfera de la cabina y usar la fotosíntesis para producir oxígeno y posiblemente incluso alimento para los astronautas. según Norbert Henn, co-investigador y consultor del Instituto de Sistemas Espaciales de la Universidad de Stuttgart.
El Instituto de Sistemas Espaciales comenzó a investigar sobre microalgas para aplicaciones espaciales en 2008 y comenzó a trabajar en el fotobiorreactor en 2014. junto con el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y Airbus.
"El uso de sistemas biológicos en general gana importancia para las misiones a medida que aumentan la duración y la distancia de la Tierra. Para reducir aún más la dependencia del reabastecimiento de la Tierra, Deberían reciclarse a bordo tantos recursos como sea posible, ", dijo la co-investigadora Gisela Detrell.
La cámara del fotobiorreactor se utiliza para cultivar microalgas a bordo de la Estación Espacial Internacional en una demostración de la creación de sistemas híbridos de soporte vital que utilizan procesos biológicos y fisicoquímicos. Crédito:Instituto de Sistemas Espaciales - Universidad de Stuttgart, Alemania
Los astronautas activan el hardware del sistema a bordo de la estación espacial y dejan que las microalgas crezcan durante 180 días. Ese lapso de tiempo permite a los investigadores evaluar la estabilidad y el rendimiento a largo plazo del fotobiorreactor en el espacio, así como el comportamiento de crecimiento de las microalgas y su capacidad para reciclar dióxido de carbono y liberar oxígeno, según el co-investigador Jochen Keppler. Los investigadores planean analizar muestras en la Tierra para determinar los efectos de la microgravedad y la radiación espacial en las células de microalgas.
"Estos son los primeros datos de un funcionamiento a largo plazo de un componente biológico LSS, ", dijo Keppler. La resistencia de las algas a las condiciones espaciales ha sido ampliamente demostrada en cultivos celulares a pequeña escala, pero esta será la primera investigación para cultivarlo en un PBR en el espacio.
Clorella, una de las algas más estudiadas y caracterizadas del mundo, se utiliza en biocombustibles, la alimentación animal, acuicultura, Nutrición humana, tratamiento de aguas residuales y biofertilizantes en agricultura.
"La biomasa de Chlorella es un complemento alimenticio habitual y puede contribuir a una dieta equilibrada gracias a su alto contenido en proteínas, ácidos grasos insaturados, y varias vitaminas, incluyendo B12, ", dijo el co-investigador y biotecnólogo Harald Helisch en el Instituto de Sistemas Espaciales. En cuanto al sabor, él añade, "si te gusta el sushi, Lo amarás."
El objetivo a largo plazo es facilitar misiones espaciales más largas reduciendo la masa total del sistema y la dependencia del reabastecimiento, dijo el co-investigador Johannes Martin. "Lograr esto, Las áreas de interés futuras incluyen el procesamiento posterior de las algas en alimentos comestibles y la ampliación del sistema para suministrar oxígeno a un astronauta. También estaremos trabajando en interconexiones con otros subsistemas del LSS, como el sistema de tratamiento de aguas residuales, y transferencia y adaptación de la tecnología a un sistema basado en la gravedad, como una base lunar ".
Es posible que los astronautas todavía tengan que empacar su propio wasabi.
