A 400 kilómetros de altura, girando alrededor de la Tierra a más de 27.000 km/h, la Estación Espacial Internacional (ISS) funciona también como uno de los laboratorios agrícolas más extremos jamás construidos. Ahí, agencias como la NASA, la ESA y la JAXA llevan más de una década probando cómo cultivar plantas sin tierra, sin gravedad, y con un reciclaje de recursos que roza lo absoluto.
El problema que la gravedad resuelve gratis en la Tierra
En nuestro planeta, las raíces de una planta crecen hacia abajo gracias al gravitropismo, y buscan la humedad mediante hidrotropismo, dos procesos que dependen directamente de la gravedad. En microgravedad, ninguno de los dos funciona igual. El agua no fluye hacia abajo: en ausencia de gravedad, los líquidos forman burbujas o se adhieren a las superficies por tensión superficial, lo que puede terminar ahogando literalmente las raíces de una planta. El aire, además, no circula de forma natural por convección, por lo que sin ventilación forzada constante, una planta puede quedar envuelta en su propia “burbuja” de oxígeno exhalado y morir asfixiada.
Las “almohadas” que resuelven el problema del agua
La solución que encontró la NASA para este dilema es tan ingeniosa como sencilla. El sistema Veggie (Vegetable Production System), instalado en la ISS desde 2014, utiliza las llamadas “plant pillows” o almohadas vegetales: pequeñas bolsas rellenas de un sustrato arcilloso llamado arcillita, junto con fertilizante de liberación controlada, conectadas mediante una mecha de tela Nomex a un reservorio de agua. El agua se transporta hasta las raíces por capilaridad, no por gravedad, distribuyendo agua, nutrientes y aire en un equilibrio controlado alrededor de las raíces. Sin este sistema, según explica la propia NASA, las raíces “se ahogarían en agua o quedarían envueltas por aire, debido a la forma en que los líquidos tienden a formar burbujas en el espacio”.
El Hábitat Avanzado de Plantas (APH), una cámara de cultivo más grande y completamente automatizada, complementa este trabajo con casi 200 sensores que monitorean en tiempo real temperatura, humedad, dióxido de carbono, oxígeno y calidad de la luz, mientras utiliza paneles LED de espectro ajustado —predominantemente luz roja y azul, con un toque de verde para que la planta se vea de un color natural a la vista humana—. Como las plantas en órbita no tienen un “arriba” ni un “abajo” definido por la gravedad, la propia luz cumple ahora esa función orientadora: los tallos crecen hacia ella y las raíces se alejan, reemplazando el estímulo que en la Tierra proporciona automáticamente la gravedad.
Cada gota de agua cuenta, literalmente
En un ambiente donde reabastecer recursos cuesta millones de dólares por cada envío, el reciclaje de agua es una prioridad absoluta. El Sistema de Control Ambiental y Soporte de Vida (ECLSS) de la ISS recolecta la humedad del aire de la cabina —incluyendo la que transpiran las plantas y la que exhalan y transpiran los propios astronautas—, junto con la orina, procesándola a través de un Ensamble Procesador de Orina y un Ensamble Procesador de Salmuera. En 2023, la NASA confirmó que este sistema alcanzó una tasa de recuperación de agua del 98%, una cifra que la propia agencia considera el umbral mínimo necesario para hacer viable una misión tripulada a Marte, donde no existirá la posibilidad de recibir envíos de reabastecimiento regulares como sí ocurre hoy en la órbita baja.
De la órbita a la Antártida, y de ahí a las ciudades
La investigación espacial sobre cultivo de plantas no se quedó en el espacio. Desde 2018, el proyecto EDEN ISS, desarrollado junto a la estación alemana Neumayer III en la Antártida, probó en condiciones extremas terrestres las mismas tecnologías de cultivo cerrado pensadas para futuras misiones espaciales, produciendo alimento fresco para la tripulación que pasa el invierno en el continente helado. La base estadounidense de McMurdo, en la Antártida, mantiene desde hace décadas un invernadero hidropónico que constituye la única fuente de comida fresca durante el invierno polar, cuando el cultivo al aire libre es sencillamente imposible.
Esa misma lógica de cultivo sin tierra, con luz LED de espectro optimizado y consumo de agua reducido al mínimo, es hoy la base técnica detrás de las granjas verticales comerciales que operan en distintas ciudades del mundo, como las que ya cubrimos en esta sección —AeroFarms, en Estados Unidos, o SweGreen, en Suecia—, que reportan ahorros de agua de entre 90% y 95% frente al cultivo tradicional en tierra, gracias a sistemas de circuito cerrado inspirados en los mismos principios que la NASA tuvo que perfeccionar para sobrevivir en órbita.
Cuando el espacio se convierte en el mejor laboratorio de la Tierra
El caso de la agricultura espacial ilustra un patrón que se repite una y otra vez en la historia de la innovación: resolver un problema bajo las condiciones más extremas posibles —cero margen de error, recursos limitados a lo que cabe en un cohete— termina generando soluciones que después resultan igual de valiosas en la Tierra, ya sea en una base antártica, una mina subterránea o una granja vertical en pleno centro de una metrópolis. La próxima vez que alguien coma una lechuga cultivada en un edificio urbano sin un gramo de tierra, es muy probable que, sin saberlo, esté disfrutando de una tecnología que empezó a perfeccionarse a 400 kilómetros sobre su cabeza.
Fuentes: NASA (Growing Plants in Space, Station Science 101, The Shape of Watering Plants in Space), Interesting Engineering, Popular Science, The Conversation, Modern Farmer, Florida International University (FIU News), PMC/NCBI (EDEN ISS), Space.com.
por José Rios