Publicado: 
01 de febrero de 2022

Investigaciones de la Estación: Estudiando el crecimiento de las plantas y el comportamiento de los líquidos

imagen de una astronauta fotografiando un experimento
La astronauta de la NASA Kayla Barron realiza operaciones para la investigación MVP-Plant-01, que podría ayudar a los científicos a comprender los mecanismos moleculares y las redes reguldoras detrás de cómo las plantas detectan y se adaptan a los cambios en su entorno. Crédito de imagen: NASA

Los miembros de la tripulación a bordo de la Estación Espacial Internacional llevaron a cabo investigaciones científicas durante la semana del 24 de enero que incluyeron varios estudios del crecimiento y desarrollo de las plantas y un examen de cómo se comporta el líquido en un tanque en microgravedad.

La estación espacial ha sido habitada de forma continua por humanos durante 21 años y ha apoyado muchos avances científicos. Siendo un robusto laboratorio de microgravedad con docenas de instalaciones y herramientas de investigación, la estación apoya investigaciones que abarcan todas las principales disciplinas científicas, transmitiendo beneficios para la futura exploración espacial  y haciendo avanzar la investigación básica y aplicada en la Tierra. El laboratorio en órbita también proporciona una plataforma para una creciente presencia comercial en órbita terrestre baja que incluye investigación, servicios satelitales y fabricación en el espacio. Aquí hay detalles sobre algunas de las investigaciones con microgravedad que se están llevando a cabo actualmente:

Plantas en el espacio

Los seres humanos han cultivado plantas para alimentarse en la Tierra durante unos 10.000 años. Algún día quizás puedan hacerlo en otros planetas. Los científicos están utilizando la estación espacial para realizar una serie de estudios sobre el cultivo de plantas en microgravedad. Además de permitir que los astronautas cultiven algunos de sus propios alimentos en futuras misiones, este trabajo podría ayudar a los científicos a diseñar cultivos más resistentes para la Tierra. Durante la semana, los miembros de la tripulación realizaron varios estudios de este tipo.

La forma en que se cultivan los cultivos comerciales puede dificultar diseñar variedades con características específicas. Plant Habitat-05 estudia la expresión génica en ciertas células de plantas de algodón para comprender mejor esta resistencia a la ingeniería genética y posiblemente identificar formas de crear cualidades específicas como la resistencia a la sequía. La investigación se lleva a cabo en el Advanced Plant Habitat de la estación. Los miembros de la tripulación tomaron fotografías de las placas experimentales designadas y se prepararon para la cosecha durante la semana.

imagen de una muestra de celulas
Esta imagen muestra el crecimiento de las células de algodón durante el estudio Plant Habitat-05, que analiza la expresión génica en ciertas células y podría ayudar a identificar formas de diseñar plantas de algodón con cualidades específicas, como la resistencia a la sequía. Crédito de imagen: NASA

MVP Plant-01 examina el desarrollo de brotes y raíces en plantas y los mecanismos moleculares detrás de cómo las plantas perciben y se adaptan a los cambios en su entorno. Los resultados podrían contribuir al diseño de plantas más capaces de soportar condiciones ambientales adversas, incluido el vuelo espacial de larga duración. Durante la semana, los miembros de la tripulación instalaron hardware en la Plataforma de usos Múltiples Variable-g (MVP) para iniciar la investigación.

Veggie PONDS utiliza un sistema desarrollado recientemente de administración pasiva de nutrientes y la instalación de crecimiento de plantas Veggie a bordo de la estación para cultivar lechuga y mizuna. Los resultados podrían mejorar nuestra comprensión de cómo las plantas responden a la microgravedad y demostrar una producción vegetal confiable en órbita. El equipo instaló módulos Veggie Ponds en Veggie para iniciar la prueba, y llevó a cabo el llenado de agua y el raleo de las plantas durante la semana.

Tempestad en un tanque

Una investigación de la ESA (Agencia Espacial Europea), FLUIDICS utiliza tres esferas llenas de líquido para observar y analizar el chapoteo y la turbulencia de las olas. Una mejor comprensión del chapoteo de líquidos en un tanque en microgravedad podría mejorar la orientación y la precisión de los satélites y optimizar la vida útil de estas naves a través de una mejor utilización del combustible. La turbulencia de las olas en la superficie de los líquidos se ve afectada por la gravedad en la Tierra, pero en la microgravedad, los científicos solo pueden estudiar la tensión superficial del líquido. Una mejor comprensión de la turbulencia de las olas podría proporcionar información sobre cómo medir el volumen de líquido en una esfera, lo que ayudaría a mejorar las formas de determinar cuánto combustible queda en un tanque. Los resultados también podrían proporcionar una mejor comprensión de cómo funcionan los océanos de la Tierra, incluido el fenómeno de las "olas rebeldes", ayudar a mejorar los sistemas de predicción climática y optimizar el uso de energía renovable proveniente del océano. Durante la semana, los miembros de la tripulación instalaron el hardware para FLUIDICS e iniciaron varias pruebas.

imagen de hardware de un experimento
Una imagen del equipo experimental FLUIDICS que muestra una de las tres esferas transparentes. Crédito de imagen: CNES/Agencia Espacial Francesa

Otras investigaciones que involucran a la tripulación:

  • Los estudiantes de toda Europa utilizan dos computadoras Raspberry Pi aumentadas a bordo de la estación espacial para AstroPi, un programa educativo coordinado por la ESA. El programa trata de motivar a los estudiantes a estudiar ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas.
  • Acoustic Diagnostics, una investigación de la ESA, prueba la audición de los miembros de la tripulación antes, durante y después del vuelo para evaluar los posibles efectos adversos del ruido y el entorno de microgravedad en la audición humana.
  • CIMON, una investigación de la ESA, observa los efectos del apoyo de la inteligencia artificial (IA) en la tripulación por medio de un robot de vuelo libre interactivo que navega de forma autónoma. Las misiones de vuelos espaciales implican un estrés y una carga de trabajo considerables, y la asistencia de la IA con las tareas podría reducir ese estrés.
  • MVP Cell-01 estudia cultivos de cartílago y tejido óseo sometidos a lesión mecánica y tratados con un fármaco. El trabajo podría conducir a tratamientos para una enfermedad llamada osteoartritis postraumática, en la que una lesión articular traumática conduce a la artritis.
  • La investigación Bioprint FirstAid de la ESA demuestra una bio-impresora portátil que utiliza las propias células de la piel de un paciente para crear un parche de tejido para cubrir una herida y acelera el proceso curativo.
  • Touching Surfaces de la ESA prueba superficies antimicrobianas moldeadas con láser en la estación espacial. Los resultados podrían ayudar a determinar los materiales más adecuados para futuras naves espaciales y hábitats, así como para aplicaciones terrestres como el transporte público y entornos clínicos.
  • Flame Design, parte de la serie ACME de carga útil, estudia la producción y el control del hollín en la combustión enriquecida con oxígeno y el diseño de hollín libre de llamas. Esta investigación puede conducir a diseños de quemadores más limpios y eficientes para aplicaciones de combustión en la Tierra y ayudar al desarrollo de futuros dispositivos de combustión basados en el espacio para tareas como el procesamiento de desechos sólidos o para mejorar la seguridad contra incendios de las naves espaciales.
  • Food Acceptability analiza cómo cambia el atractivo de los alimentos durante las misiones de larga duración. El hecho de que a los miembros de la tripulación les guste y realmente consuman alimentos afecta directamente la ingesta calórica y los beneficios nutricionales asociados.

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[Read the English version of this article]

John Love, Científico de Integración de Planeación de Investigación de la Estación Espacial Internacional
Expedición 66

Traducción al español:
Universidad Nacional de Mar del Plata
Mar del Plata, Argentina