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Investigadores alemanes logran exitosa cosecha de más de 200 kilos de verduras en la Antártica


Afortunadamente el clima en la Antártida sigue siendo inhóspito. Y esta es precisamente la razón por la cual el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) estableció el invernadero EDEN-ISS allí en 2018. Esto se debe a que la producción de alimentos de las misiones espaciales futuras y futuras se está investigando en las inmediaciones de la Estación Alemana Antártica Neumayer III . Mientras tanto, el equipo de invierno del Instituto Alfred Wegener (AWI) , incluido el investigador DLR Dr. Paul Zabel, ha pasado un año rodeado de hielo constante, informó el sitio Innovation origins.

El equipo presentó los resultados el 23 de agosto: hubo una cosecha inesperadamente rica. De acuerdo con Zabel “en solo nueve meses y medio, produjimos un total de 268 kilogramos de alimentos en solo 12.5 metros cuadrados, incluidos 67 kilogramos de pepinos, 117 kilogramos de lechuga y 50 kilogramos de tomates”.

Antes de su viaje, por cierto, Zabel había sido lo suficientemente inteligente como para estudiar el cultivo de vegetales artificiales en invernaderos holandeses. Zabel agrega que “el sabor de las verduras frescas y su olor dejaron una impresión duradera en la tripulación de invierno y tuvieron un efecto visiblemente positivo en el estado de ánimo del equipo durante el largo período de aislamiento”. Una correlación que ahora también se está investigando desde una perspectiva psicológica.

Menor consumo de energía de lo esperado
Además, los científicos se sorprendieron de que necesitaran mucha menos energía de la que inicialmente esperaban. El consumo de energía promedio durante la misión antártica analógica fue de 0.8 kilovatios por metro cuadrado de área cultivada. En consecuencia, era menos de la mitad de lo que se suponía anteriormente para los invernaderos aeroespaciales, que se estimaron en 2,1 kilovatios por metro cuadrado.

“Este es un aspecto importante para una empresa espacial posterior y nos da confianza sobre el futuro de esta idea”, indicó el director del Proyecto, Dr. Daniel Schubert, del Instituto DLR de Sistemas Espaciales .

“En un año en la Antártica hemos visto muy claramente cómo se puede producir suficiente comida en un espacio muy pequeño para complementar la comida de una tripulación con alimentos recién cultivados”, agregó Schubert.

Se debe reducir la alta carga de trabajo
A pesar de esto, los investigadores aún ven cierto potencial para el desarrollo. Porque para ahorrar un valioso tiempo de astronauta, la cantidad de trabajo requerida para el soporte y mantenimiento debe reducirse significativamente en el futuro. Zabel necesitaba un promedio de tres a cuatro horas al día para cultivar las plantas.

Además de eso, el tiempo requerido para los experimentos fue de aproximadamente cuatro a cinco horas por día. El sistema de cultivo aeropónico, es decir, la solución de nutrientes sin tierra, permitió que las plantas florecieran con éxito. Algunas bombas causaron problemas en el período intermedio y la biopelícula en los tanques de nutrientes fue inesperadamente alta, pero estos problemas podrían remediarse.

Sobre la base de los resultados y las experiencias del proyecto EDEN-ISS, se ha desarrollado un nuevo concepto de diseño para un invernadero espacial. Este invernadero es bastante compacto en su diseño, por lo que puede ser lanzado a bordo de un cohete Falcon 9. Al mismo tiempo, es expansible y lo suficientemente grande como para proporcionar suficiente alimento para los astronautas en la luna o en Marte. “El área utilizada para el cultivo es de alrededor de 30 metros cuadrados, casi tres veces el tamaño del contenedor del invernadero antártico. Con este sistema, se podrían cultivar alrededor de 90 kilogramos de alimentos frescos por mes, lo que corresponde a medio kilogramo de vegetales frescos por día y por astronauta si hay seis astronautas presentes ”, explica Schubert.

El concepto también se puede combinar con un sistema de biofiltro (CROP). Su propósito es producir una solución de fertilizante para el cultivo de plantas que se pueda utilizar directamente a partir de residuos biológicos y orina. Esto hace que el concepto de invernadero sea casi un sistema de soporte vital completamente bio-regenerativo para hábitats futuros.

El profesor Hansjörg Dittus, miembro de la Junta Ejecutiva de DLR responsable de investigación y tecnología espacial, elabora más a fondo. “El concepto recientemente propuesto para un invernadero espacial es una base invaluable sobre la cual pretendemos expandir aún más nuestro trabajo de investigación”, señaló Dittus.

Tras el regreso de Paul Zabel a Alemania, el invernadero antártico estaba inicialmente en “modo de suspensión”. Anteriormente, el equipo de DLR había mantenido todos los sistemas en el sitio en enero de 2019 y revisó completamente el contenedor. Los investigadores de Bremen luego despertaron el sistema de su suspensión a principios de mayo utilizando un sistema de control remoto y lo volvieron a encender. Una semilla sembrada en una etapa anterior comenzó a florecer.

El invernadero ahora también está disponible para varios grupos de investigación en todo el mundo que estén interesados ​​en realizar experimentos de cultivo de plantas en la Antártida.

“Como uno de los primeros socios nuevos de colaboración, la agencia espacial estadounidense NASA ya nos envió semillas de ensalada originales de la NASA, que también se cultivan en la Estación Espacial Internacional ISS y ahora prosperan aquí en la Antártida”, agrega Schubert.

Los resultados son interesantes para la producción mundial de alimentos.
El continente helado de la Antártida es una de las regiones de investigación más emocionantes del mundo. “Es aquí principalmente donde recopilamos datos sobre el cambio climático global y la biodiversidad antártica. Sin embargo, el invernadero es un excelente ejemplo de cómo podemos realizar investigaciones en Neumayer Station III sobre otras preguntas importantes para el futuro. Después de todo, tenemos mucho en común con los viajes espaciales cuando viajamos a regiones que son hostiles a los humanos para obtener nuevas ideas. Al mismo tiempo, el suministro permanente de frutas y verduras frescas tiene un efecto secundario muy positivo en nuestro equipo de invierno este año una vez más “, dice la profesora Antje Boetius, directora del Instituto Alfred Wegener, quien, durante su estancia en la estación , pudo convencerse a sí misma del maravilloso sabor de un jugoso rábano gigante del invernadero.

Socios EDEN-ISS
EDEN-ISS es desarrollado por DLR en cooperación con el Instituto Alfred Wegener, el Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina (AWI) como parte de una misión de invierno en la Estación Neumayer III alemana en la Antártida. Numerosos otros socios internacionales están trabajando juntos como parte de un consorcio de investigación bajo el liderazgo de DLR con el objetivo de garantizar que el invernadero antártico funcione correctamente. Estos incluyen Wageningen University and Research (Países Bajos), Airbus Defence and Space (Alemania), LIQUIFER Systems Group (Austria), National Research Council (Italia), University of Guelph (Canadá), Enginsoft (Italia), Thales Alenia Space Italia (Italia) ), AeroCosmo(Italia), Heliospectra (Suecia), Limerick Institute of Technology (Irlanda), Telespazio (Italia) y la Universidad de Florida (EE. UU.). El proyecto está financiado por el Programa Marco Europeo de Investigación Horizonte 2020 con el número de proyecto 636501. Fotografía EDEN ISS.

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