Espumas en el Espacio
Espumas en el Espacio
Burbujeantes, espumosas y chispeantes -- las gaseosas y
la cerveza,
dan el sabor del hogar a los lejanos viajeros del espacio.
21 de septiembre, 2001: La gente puede
soportar muchas incomodidades a cambio de la emoción de vivir en el espacio.
Las náuseas del mareo espacial, dormir mal y sin la acostumbrada presión de
una cama, alimentos insípidos servidos directamente de bolsas plásticas
-- todo está bien mientras dura la novedad de estar en el espacio.
Pero después de un tiempo, la ola de entusiasmo inevitablemente se esfuma, y los astronautas comienzan a extrañar las comodidades del hogar. Las chispeantes burbujas de una gaseosa o una espumante cerveza después del trabajo, por ejemplo -- estos sencillos placeres que en la Tierra damos por sentado, podrían hacer maravillas por la moral de los viajeros en largas travesías espaciales.
Arriba: Una chispeante gota de Coca-Cola flota a bordo del Trasbordador espacial, en agosto de 1985. En un ambiente sin gravedad, las burbujas de bióxido de carbono no flotan hacia la superficie, por lo que permanecen distribuidas aleatoriamente en el fluido. ¡El resultado es un revoltijo espumoso!
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Para que la tradición de la cerveza y sus parientes burbujeantes pueda continuar a medida que la gente vaya colonizando el espacio, es preciso responder algunas preguntas.
¿La fermentación trabajará igual en el ambiente sin peso? ¿Qué ocurre con el gas cuando no existe la flotación que lleva las burbujas a la superficie? ¿Puede la cerveza espacial hacer la espuma adecuada? ¡Cosas que a los científicos que estudian la física de las mezclas de gases y líquidos les gustaría saber!
Dos experimentos separados realizados en el Trasbordador espacial abordaron estos temas. Ambos fueron organizados y gestionados por BioServe Space Technologies (Tecnologías Espaciales BioServe), un Centro Espacial Comercial (CEC) patrocinado por la NASA en la Universidad de Colorado en Boulder, Colorado. El programa de Desarrollo de Productos Espaciales de NASA (Space Product Development - SPD) estimula la comercialización del espacio por la industria a través de 17 Centros Comerciales de este tipo.
Izquierda: Posiblemente
la bebida carbonatada
más antigua que aún se consume, la cerveza,
tiene una rica y larga tradición. [
más información, en español
y
en inglés]
Kirsten Sterrett, hasta hace poco una estudiante de postgrado de la
Universidad de Colorado,
comenzó a interesarse en cómo la cerveza podría ser fermentada en el espacio, mientras
trabajaba en la Compañía Cervecera Coors (Coors Brewing Company). Con estudios universitarios
en ingeniería aeroespacial, comenzó a preguntarse: ¿Cómo se comportarían en la caída libre del
vuelo orbital las levaduras que producen la fermentación? La respuesta no sólo arrojaría
luz sobre la posibilidad de hacer cerveza espacial, también entregaría una valiosa
información a las compañías farmacéuticas interesadas en la biología de los microbios orbitales.
Cuando regresó a la Universidad de Colorado para obtener su magister, eligió este tema para su tesis. Sus experimentos fueron auspiciados por Coors y se incluyeron en vuelos del Trasbordador con la ayuda de BioServe.
"Siempre dije que no realizaría un experimento que no pudiese comer o beber al final," dice bromeando.
"De hecho, luego que el experimento estuvo terminado, le di (a la cerveza espacial) una pequeña probada." La muestra era sólo de 1 ml e insuficiente para saborearla, "pero, ¿para qué desperdiciarla?", dijo.
Junto con la prueba de la degustación, Sterrett realizó en la cerveza y la levadura un análisis de proteínas, midió la gravedad específica de la cerveza (la fuerza ejercida por la gravedad por unidad de volumen), y "relanzó" la levadura, fermentando con ésta otros lotes de cerveza. De acuerdo a todas las mediciones, la cerveza espacial pareció ser esencialmente la misma que la cerveza fermentada en la Tierra.
Abajo: Muy lejos de las grandes cubas de
cobre utilizadas para fermentar cerveza aquí en la Tierra, este Aparato Procesador
de Fluido fue utilizado por Sterrett para fermentar un pequeño lote de cerveza espacial. [más información, en inglés]
El comportamiento de las levaduras fue sin embargo extraño. La cantidad total de células contadas en las muestras que volaron al espacio, fue menor que en las muestras de "control" fermentadas en tierra, y el porcentaje de células vivas fue también menor. Se encontró, sin embargo, que una de las proteínas de la levadura era más abundante en el espacio.
El experimento de Sterret no sugiere explicaciones para estas diferencias, pero la proteína que se encontró en mayor abundancia en el espacio tiene las características de una proteína de tensión (stress protein, en inglés) corriente.
El bajo número de células fue especialmente sorprendente, dice Sterrett. En el espacio, las células de levaduras permanecen en forma homogénea dentro del "mosto" -- término cervecero con que se designa la mezcla de agua, cebada, lúpulo y levadura antes de la fermentación. Idealmente, esto daría a las células de levadura mejor acceso a los nutrientes del mosto, comparado con las mismas mezclas en la Tierra, donde el peso de las células hace que se amontonen al fondo, apilándose una sobre la otra.
"Es la misma pregunta que nos hacemos en el campo farmacéutico," dice Louis Stodieck, director de BioServe. " Por experimentos posteriores patrocinados por el Instituto de Investigación Farmacéutica Bristol-Myers Squibb, sabemos que la eficiencia en el proceso de productos de fermentación aumenta [en un ambiente sin peso] muy significativamente." De hecho, algunos de esos experimentos produjeron hasta tres veces más productos fermentados que las muestras de control en tierra.
Las compañía farmacéuticas
utilizan frecuentemente microbios genéticamente modificados -- generalmente bacterias --
para producir, a través de la fermentación, proteínas con valor medicinal tales como antibióticos.
Introduciendo el gen que codifica la proteína en el DNA de la bacteria, los científicos
convierten los microbios en micro-fábricas de medicinas auto-reproducibles, de bajo costo.
La investigación espacial con fermentación microbiana podría ayudar a mejorar este proceso.
Arriba: Las levaduras son hongos unicelulares muy pequeños, y muy importantes para fermentar cerveza y hornear pan. El comprender el curioso comportamiento de estas células en el espacio beneficiará la investigación farmacéutica aquí en la Tierra.
"Lo que ahora estamos tratando de hacer es encontrar el mecanismo específico de este proceso (aumento de la eficiencia de fermentación en el espacio), y luego nos podemos preguntar si es posible modificar el proceso de fermentación en la tierra para obtener las mismas ventajas -- o si es posible que podamos modificar genéticamente un organismo para reproducir lo que hace en el espacio," dice Stodieck.
Un proceso de fermentación más eficiente, incluso en un pequeño porcentaje, podría ahorrar millones de dólares en costos de producción.
Abajo: "Sentarse a cenar," como lo hacen estos astronautas en la Estación Espacial Internacional, quiere decir flotar sobre la mesa mientras se comen extraños alimentos. Los pequeños placeres como tomar una gaseosa o una cerveza, podrían aportar un atractivo sabor terrestre a estas cenas, para los comensales de fuera de este mundo.
Para la cerveza, por supuesto, el aumento en la eficiencia
de la fermentación significa una cerveza con más alcohol -- una noticia no necesariamente
bienvenida para los miembros de la tripulación, que necesitan mantenerse sobrios en el
peligroso ambiente del espacio. Por esto el contenido de alcohol de las cervezas
espaciales deberá ser ajustado proporcionalmente y, por supuesto, consumido con moderación.
Para que el contenido de alcohol comience a preocupar, sin embargo, los futuros residentes del espacio deberán primero poner la cerveza en un envase que permita beberla -- una tarea más complicada de lo que parece.
"¿Cómo se sirve una bebida, manteniendo el gas en solución hasta que la persona esté lista para tomarla?" pregunta Stodieck. "Ese es el desafío."
Los cambios en la temperatura y la presión, o incluso la agitación física de la bebida al momento de servirse, pueden hacer que el gas se escape prematuramente de la solución. Como las burbujas no suben en caída libre, el resultado puede terminar siendo una masa espumosa.
Este problema fue abordado en experimentos realizados durante vuelos del Trasbordador por la Compañía Coca-Cola, también con la ayuda de BioServe. "Ellos (la Coca-Cola) tienen mucha tecnología que desarrollan para métodos futuros de servicio de bebidas a cualquier hora y en cualquier lugar, anota Stodieck. Así es, su aparato dispensador abordo en vuelos del Trasbordador se las arregló para entregar una cola aceptable. Controlaba la temperatura de la bebida durante la mezcla y el servicio, con la precisión de un computador, minimizando la agitación.
Arriba: Entregando la bebida en una bolsa plegable dentro de la botella, la presión alrededor del fluido puede ser controlada constantemente, previniendo así que el bióxido de carbono escape de la solución demasiado rápido. La imagen de la derecha muestra el dispensador siendo usado abordo del Trasbordador espacial. Note la cinta pegada en la esquina derecha superior del dispensador, donde se lee "50 ¢" -- humor de astronauta. Imagen cortesía de BioServe.
Una tecnología semejante debería poder ser utilizada para las cervezas espaciales carbonatadas. ¡Desgraciadamente no se prestan para el jarro helado tradicional! En cambio, las bebidas son dispensadas en botellas especiales (fotografía superior) que se atornillan al dispensador. La botella, que contiene una bolsa plegable, está presurizada internamente. La presión alrededor de la bolsa se extrae lentamente a medida que la bebida entra, manteniendo el líquido bajo una presión constante y produciendo gaseosas y cervezas aceptables al paladar.
Aunque no es exactamente igual que tomar una cerveza en la Tierra, los astronautas agradecen un sorbo de la extraña botella. Burbujeante, espumosa y chispeante -- con un agradable sabor de hogar.
Desarrollo de Productos Espaciales -- El desarrollo comercial de la frontera espacial es una de las grandes oportunidades que ofrecen un reto a los Estados Unidos. La NASA estimula los negocios que pueden aprovechar esta oportunidad a través del Programa de Desarrollo de Productos Espaciales y sus Centros Comerciales Espaciales, que aseguran el continuo crecimiento económico de Estados Unidos; además de poner las oportunidades de nuevos desarrollos, divulgación tecnológica, productos y oportunidades de trabajo a disposición del público.
Este artículo describe la investigación llevada a cabo por los siguientes Socios Indsutriales de la NASA: Coors Brewing Company -- Bristol-Myers Squibb -- Compañía Coca-Cola.
Tecnologías Espaciales BioServe -- un Centro Comercial Espacial patrocinado por la NASA en la Universidad de Colorado, en Boulder, EEUU. Vea también la página de Internet de BioServe, en la Universidad Estatal de Kansas.
Comercialización Espacial de NASA -- más información sobre los esfuerzos de NASA para aumentar la utilización del espacio en la investigación de productos comerciales.
Experimentos del Centro Comercial Espacial a bordo de la EEI -- (Informe de prensa del MSFC). Tres nuevos experimentos comerciales se desarrollan en la Estación Espacial Internacional, logrando una importante meta para los Centros Comerciales Espaciales de la NASA.
Historia de la Cerveza -- una página de Internet con información, en español, sobre la cerveza en la sociedad.
History of Beer -- una página de Internet con información, en inglés, sobre la cerveza en len la sociedad.
En el espacio nadie puede oirlo eructar -- del escritor científico Dave Dooling.
Resumen de los Resultados de la 3a Campaña de Vuelos Parabólicos para Estudiantes del 2000 -- (ESA) incluye un experimento donde se destapa una cerveza en caída libre.
Fiestas con Cerveza. -- (New Scientist) los futuros residentes de la Estación Espacial Internacional podrían estar celebrando la Navidad con un barril de cerveza.
Fabricando Antibióticos en el Espacio -- artículo de Science@NASA sobre experimentos en el Trasbordador, que describen los efectos de la caída libre en la producción de antibióticos por microbios.
Extrañas Ebulliciones -- artículo de Ciencia@NASA, en español, sobre otro experimento del Trasbordador, que estudia las mezclas de líquidos y gases en el espacio.
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Noticias| Créditos y Contactos Autor: Patrick L. Barry Funcionario Responsable de NASA: John M. Horack Editor de Producción: Dr. Tony Phillips | Curador: Bryan Walls Relaciones con los Medios: Steve Roy Traductor al Español: Jorge Ianiszewski Edición en Español: Héctor Medina |
| El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina las Páginas de Internet de Science@NASA, incluido Ciencia@NASA. La misión de Science@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y a ayudar a los científicos en su labor de difusión. | |