Los astronautas del futuro también serán agricultores expertos en alta biotecnología, para poder tener plantas como alimento y recreación.

INTRODUCCIÓN

Es cierto que aún no hay viajes a la Luna y a Marte, pero se hace necesario ir haciendo los estudios pertinentes para lograrlo en todos los aspectos y el cultivo de las plantas son parte de ello. Según Sten Odenwald (2015) llegar a marte a velocidad de 54,000mph (velocidad Galileo) tardaríamos 109 dias en llegar.

Cultivar plantas en el camino, contribuiría a disminuir la cantidad de racciones alimentarias dentro de las naves así como la posibilidad del establecimiento de colonias de humanos que puedan vivir en otros planetas. Para el establecimiento y crecimiento de las poblaciones humanas en este planeta tierra , tuvo que surgir la agricultura y evitar así las migraciones, tener un lugar fijo, de tal modo que se logró vivir sin estar migrando de un lugar a otro en búsqueda del alimento. Con el surgimiento de la agricultura se iniciaron los primeros establecimientos de comunidades humanas. La agricultura se considera como el trabajo más antiguo e importante de la humanidad y para el establecimento del ser humano en la luna, marte y otros planetas los astronautas también tendrán que ser agricultores.

PLANTAS COMO ALIMENTO Y RECREACIÓN

Para que el ser humano pueda sobrevivir en cualquier lugar de este u otro planeta, es necesaria la presencia de las plantas tanto como alimento como para su recreación. Son parte de nuestra evolución parte de nosotros, nos ayuda significativamente a bajar el estrés, aumenta nuestra autoestima y capacidad de organización, es la manera que nos ponemos en contacto con la naturaleza a donde realmente pertenecemos. Para llegar a Marte será necesario que los astronautas cultiven sus propios alimentos frescos y esto también servirá para poder renovar el aire.

La presencia de las plantas dentro de los diseños de las futuras colonias en el espacio y otros planetas deben ser consideradas, se han realizado a la fecha d iferentes diseños de “estaciones-colonias” en el espacio han sido realizadas, de manera teórica para albergar grandes poblaciones, ejemplo de ello es la propuesta de O Neill (1977) en su libro titulado “The High Frontier”, para albergar a 10 millones de personas, donde por supuesto se considera la presencia de zonas agrícolas.

Los avances más grandes en la agricultura, se iniciaron hacia los años 60 s del siglo XX, con la llamada revolución verde y el crecimiento poblacional aquí en la tierra, estos avances se realizan gracias a varias disciplinas que interactuan con ese fin, como son: la fisiología vegetal, microbiología, bioquímica, ingeniería química, genética y biología molecular. Han contribuido con grandes avances en la investigacióny en la domesticación de diferentes especies silvestres lo que ido formando a los grandes avances en los estudios de la biotecnología agrícola, que ofrece día a día, la posibilidad de producir a partir de los recursos renovables como lo son las plantas, un gran número de posibillidades para mejorar la vida del hombre en este planeta así como el poder lograr una mayor abundancia, obtener sustancias elaboradas como parte de su metabolismo y así obtener varios compuestos importantes para la vida.

INVERNADEROS ESPECIALES PARA EL ESPACIO

Para cultivar plantas en el espacio u en otro planeta se deben contemplar que las presiones atmosféricas donde crecerán, que son distintas que las que se tienen en el planeta tierra, son presiones atmosféricas reducidas, la presión atmosferica será menor de uno porciento de lo normal en la Tierra. donde las plantas reaccionan de manera diferente como si no tuvieran agua es decir la baja presión hace que las plantas consideren que se están secando y estuviesen sometidas a un estrés hídrico constante

Mantener las plantas a baja presión causa que la planta elimine el agua a través de sus estomas rápidamente y es necesario reabastecerla de agua a las raíces , constantemente, aún manteniendo la humedad relativa al 100%, entrando en un estado de estrés de sequía no real, experimentos de NASA han demostrado que esto sucede y ha sido reportado por la Oficina de Investigaciones Biológicas y Fisicas de la NASA.

Parece increíble pensar en viajes a marte y llevar plantas con los astronautas, pero si será necesario, la NASA está trabajando en como funcionarían los invernaderos en otros planetas y como sería conveniente el cultivar plantas como alimento, como mantenerlas, como reciclarlas, como renovar el aire con ellas así como lograr su mantenimiento con agua; pero finalmente serán necesarios los invernaderos para su mantenimiento ya en los planetas.

Veggie: Invernadero del Centro Espacial Kennedy, es pequeño del tamaño de un refrigerador chico probado ya en agosto del 2015 en la Estación Espacial Internacional (EEI o ISS en inglés) y ya pudieron disfrutar de lechuga fresca cultivada en la estación.

Actualmente, se experimenta con Veggie en la Estación Espacial de la Nave Internacional Espacial (International Space Ship ISS), con pruebas creciendo legumbres verdes Pisum sativum a bordo de la nave.

Las investigaciones sobre el mantenimiento de las plantas, a bajas presiones también contribuirá a la futura conservación de frutas y verduras aquí en el planeta tierra, lo que a largo plazo contribuirá a no presentar más mermas, ya que al igual de la rápida salida de agua con ella se van los reguladores del crecimiento como el etileno que causan el envejecimiento de los frutos, lograrlo contribuirá a un mejor mantenimiento de frutos y verduras a mayor plazo.

No sólo se requerirán invernaderos especiales que controlen favorablemente la atmósfera y a las plantas dentro de ellas sino que también serán necesarios estudios que se logren sobre el conocimiento de la bioingeniería, que contribuirán a conocer los genes de las plantas que pueden funcionar a bajas presiones y así lograr hacer un fito-mejoramiento dirigido para hacer los cambios pertinentes en el genoma de las plantas que viajaran hacia Marte u otros planetas.

NUEVAS SECUENCIAS GÉNICAS PARA EL ESPACIO

No sólo se experimentará con invernaderos ya que hay agua en Marte, hay capas de hielo de la superficie de agua helada y dióxido de carbono congelado, la luz solar pasa a través de este CO2 congelado y atrapa calor creando un efecto invernadero y calentamiento debajo del hielo. El Centro de Investigación y Educación de la Biotecnlogía Agrícola en el Espacio, realiza diferentes proyectos para lograr lo que denominan el proyecto “terrificación” del planeta marte. Así como otros proyectos como el envío de una misión conocida como Mars Plant Experiment (MPX), será enviado a Marte y consta de una caja que contendrá aire terrestre y cerca de 200 semillas de Arabidopsis thaliana una especie muy utilizada en la investigación de la Fisiología Vegetal, de ella se conoce toda su secuencia genética y ha sido referente sobre los estudios de la fisiología y genética vegetal y se construirá un invernadero que permita el cultivo de las plantas, este proyecto lo liderea el Dr. Chris McKay del Centro de Investigación AMES de NASA, las plantas tendrán que soportar altos niveles de radiación, poca gravedad y la baja presión atmosférica de Marte.

Será un proyecto que durará 15 días, las plantas nacerán y morirán en marte en ese período, será un invernadero que funcionará a distancia sin la intervención directa humana, un proyecto semejante se prueba en la Antártida en la base alemana Newumayer III cerca del Polo Sur, ahí se prueba un sistema de inteligencia artificial que monitorea el crecimiento de plantas y la automatización de tareas agrícolas a distancia.

Las nuevas biotecnologías serán de gran relevancia para poder adaptar a las plantas a diferente condición ambiental a la que están acopladas, el clima de marte es frío más extremo que en la Tierra, hay tormentas de polvo originadas por fuertes vientos, éstas pueden durar semanas e incluso meses lo que oscurece al planeta, aun no se tiene la información suficiente para conocer las temperaturas de todo el Planeta Marte, éstas pueden oscilar entre los 20^oC durante el día y llegar a -80^oC durante la noche, la duración del día y noche es similar a la de la tierra de 24 h y media aproximadamente, existen también variaciones estacionales siendo su temperatura media de -55^oC, en los polos las temperaturas llegan a -143^oC. La presión atmosférica tiene una gran variación anual es 2,6 veces menor que a la de la Tierra y existe una radiación solar diferente lo que constituye unas grandes variables con respecto a la Tierra.

COMO CULTIVAR EN MARTE

¿Cómo alimentarse en marte? debe ser la pregunta, ya que mantenerse con vida es lo relevante, para poder sobrevivir tienen que comer y las misiones de larga duración deben contemplar esto, dar de comer a los astronautas en misiones de larga duración, en ello se tendrá que considerar el poder tener lo necesario para sobrevivir en el espacio.

Para ello será necesario crear ambientes donde se aproveche todo lo que se tenga en el entorno, deben de reciclarse todos los residuos que generen y recrear un ecosistema sostenible.

Como se ha mencionado, son varias las instituciones además de las de la NASA, las que participan en ello, por ejemplo la Agencia Espacial Europea ESA, trabaja con su proyecto Melissa para poder lograrlo, ha hecho evaluaciones para una misión tripulada de seis astronautas durante dos o tres años y consideran que se tendría que cargar con 30 toneladas de comida y agua para sobrevivir, aspecto muy complicado además del posterior establecimiento ya en el planeta.

Otros experimentos como los del Centro Internacional de la Patata y de la NASA replican condiciones parecidas a Marte en tipo de suelo y considerando el CO₂ atmosférico se pueden cultivar patatas así como también aquí en la tierra, en zonas de suelos y condiciones complicadas consideradas como inhóspitas donde hay pobreza y desnutrición y que si pueden hacer cultivos para salvar a las personas del hambre.

Poder cultivar en Marte y otros planetas, es un problema a resolver de vital importancia, sin ello no podremos lograr ir a Marte , para ello se tendrán que poner a prueba todo conocimiento sobre las plantas, sobre su genomas, sobre la biotecnología, las interacciones de las plantas con otras plantas así como con otros organismos, crear invernaderos que controlen atmósferas y logren un buen clima en su interior que permitan el buen crecimiento y desarrollo de las plantas de manera sostenible y permanente en Marte, con ello debe lograrse también la variabilidad de especies en cultivo como el trigo, papa, lechuga, remolacha según se sugiere para una alimentación balanceada. Se ha trabajado mucho con el cultivo de plantas en medios acuosos nutritivos en biorreactores controlados, aún falta mucho por estudiar.

No sólo la parte tecnológica llevará al hombre a marte y a otros planetas sino que el cultivo de plantas y bacterias será necesario para lograrlo

Todas las investigaciones que se hagan para poder colonizar la Luna, Marte u otros planetas también contribuyen de manera favorable para el conocimiento de como mantener mejor las condiciones de vida de lo que consideramos nuestro planeta Tierra. Los planes son para el 2030 cuando NASA pretende poner pie humano en Marte y con ello agricultores espaciales.

REFERENCIAS

«Weather at the Mars Exploration Rover and Beagle 2 Landing Sites». Malin Space Science Systems. Archivado desde el original el 14 de agosto de 2007.

«What is the typical temperature on Mars?». Astronomy Cafe. Consultado el 19 de agosto de 2008.

↑NASA. «Mars General Circulation Modeling». NASA. Archivado desde el original el 20 de febrero de 2007..

↑«PROYECTO MARTE: CLIMA Y TEMPERATURA EN MARTE». PROYECTO MARTE.

↑«Mars Weather» el 19 de noviembre de 2019.. Centro de Astrobiología. 2015. Archivado desde el original el 25 de octubre de 2015. Consultado el 31 de mayo de 2015.

↑«Mars Weather». Twitter.com. Centro de Astrobiología.

Odenwald, S. 2015.'Interplanetary Travel:An Astronomer's guide' I 

• Dra. Ma. Dolores García Suárez Departamento de Biología, Laboratorio de Micropropagación y Propagación Vegetal. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.

• Dr. Héctor Serrano Departamento de Ciencias de la Salud. Lab. de Biología Molecular y Regulación Endócrina. Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa.