Rumbo al cosmos (61 page)

En este primer experimento, Lucid plantaría 32 semillas de trigo super-enano, que parecieron desarrollarse con normalidad
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. Cuando la misión de la norteamericana llegó a su fin, fue sustituida por John Blaha, quien continuó cuidando de las plantas de trigo hasta que dieron fruto. Con sumo cuidado, Blaha recolectaría hasta 260 granos de trigo para su posterior estudio en la Tierra. Los nuevos sensores de humedad parecían haber realizado un buen trabajo, al indicar cuándo las plantas necesitaban más agua, y solventando así uno de los grandes problemas de la agricultura espacial, el del riego correcto. También se pudieron aumentar las horas de luz gracias a la abundancia de paneles solares a bordo de la Mir, permitiendo un aporte lumínico continuo que no había sido posible hasta entonces en experimentos anteriores por limitaciones en la disponibilidad de energía eléctrica. Ignorantes de los avances conseguidos años antes por los rusos en esta área debido al secretismo del programa espacial soviético, los norteamericanos creían haber obtenido un gran triunfo recolectando las primeras semillas crecidas en el espacio
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Pero la alegría no tardaría en tornarse decepción cuando dichas semillas fueron analizadas por los biólogos en la Tierra. Después de toda la expectación generada entre la prensa y el público en general por este "gran éxito" norteamericano, se comprobaría que todos y cada uno de los granos de trigo recolectados estaban vacíos: no había semillas, los granos eran estériles.

Los investigadores llegaron a la conclusión de que la causa de este fracaso estaba en la propia atmósfera de la Mir: en ella se hallaban concentraciones de vapores de anticongelante hasta 300 veces superiores a los valores normalmente admitidos como aceptables. La razón eran las continuas pérdidas sufridas por los circuitos de refrigeración de la ya vetusta estación espacial, cuyas tuberías estaban seriamente corroídas tras años de uso. Se sabía que el etileno causaba esterilidad masculina en los cereales, y el refrigerante de la Mir (análogo al utilizado en los automóviles) era etilén-glicol, un compuesto que incluía etileno en su formulación, por lo que sin duda ésta debía ser la causa del fracaso. Para solventarlo, instalarían extractores de anticongelante en siguientes experimentos con el invernadero. La solución resultaría ser efectiva, aunque según algunas opiniones, por motivos muy distintos. Y es que, aunque es difícil discernir hasta qué punto fue más importante una fuente o la otra, lo cierto es que el etileno que produjo el problema podría producir de las propias plantas, algo que ya habían sufrido los rusos anteriormente.

Todos los órganos de una planta producen etileno. Unos en mayor cantidad, otros en menos, pero el etileno es una hormona de las plantas que se genera en tallos, hojas, flores y frutos. Y su influencia en el desarrollo de la planta es grande: gobierna su madurez, su floración, e incluso su senectud. En condiciones normales en la Tierra, el etileno fluye a través de la planta hasta el exterior, difundiéndose con facilidad en la atmósfera circundante. En el espacio, en ausencia de gravedad, el aire tiende a estar inmóvil, ya que no existe la convección térmica que constituye la principal fuente de su movimiento en nuestro planeta. De esta forma, el etileno generado por la planta tiende a permanecer acumulado a su alrededor acelerando su marchitamiento y muerte, y alterando la floración y el proceso de generación de semillas. Para un correcto crecimiento de las plantas en el espacio, entre otras muchas cosas, hay que tener la precaución de ir eliminando el etileno generado por las propias plantas.

En 1997, en medio de un fatídico año lleno de accidentes como un incendio y una colisión a bordo de la estación espacial Mir, el norteamericano Michael Foale continuaría los experimentos con plantas en el invernadero Svet. En esta ocasión se plantarían 52 semillas de brassica rapa o mostaza silvestre, una planta de la familia de la arabidopsis que, como ella, tiene un veloz ciclo vegetativo, floreciendo tan sólo 14 días después de ser plantada. Al invernadero se le habían añadido ventiladores y filtros de etileno junto con un suelo artificial mejorado que debía favorecer el flujo del agua hasta las raíces. Los sensores de humedad, de todas formas, se aseguraban de monitorizar que el riego fuera correcto.

Al cabo de un tiempo, las plantas generaron vainas con semillas en su interior. Foale las recolectó cuidadosamente, obteniendo 12 granos, de un tamaño inferior al que solían presentar en la Tierra. De estas semillas reservaría la mitad para su estudio en laboratorios terrestres, plantando las otras seis de cara a obtener una segunda generación de plantas crecidas en el espacio.

De las seis semillas replantadas sólo cuatro darían fruto. Al cabo de un mes, estas plantas habían vuelto a generar vainas con unas 15 ó 20 semillas en su interior en total. Pero apenas dos o tres de estas nuevas semillas merecían ser plantadas de nuevo, según Foale, dado su lamentable aspecto. En cuanto a las seis semillas enviadas a la Tierra, sólo dos de ellas produjeron plantas viables, pero que resultaron ser más pequeñas y débiles que las cultivadas en nuestro planeta
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. Aunque Foale había conseguido el crecimiento de una segunda generación de plantas en el espacio, parecía claro que por ese camino sería difícil mantener un cultivo estable en el tiempo, si cada nueva generación resultaba más débil que la anterior.

1998 supuso el final de las misiones conjuntas ruso-norteamericanas a la Mir, lo que supondría un paréntesis en la investigación norteamericana con plantas en el espacio, si bien sus colegas rusos continuarían utilizando el Svet mejorado de la Mir hasta el año 2000. En estos años, los rusos repetirían el desarrollo de una segunda generación de trigo espacial, e incluso llegarían a realizar pruebas de cata de los vegetales cultivados en este invernadero
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; parecía que se estaba a un paso del primer huerto espacial con utilidad práctica.

Tras el abandono de la Mir, habría que esperar a que la Estación Espacial Internacional estuviese operativa para que la investigación pudiera reanudarse. Y esta vez sería desarrollada por los dos antiguos rivales en paralelo.

La Estación Espacial Internacional: los estudios continúan

Los primeros experimentos con plantas a bordo de la ISS fueron llevados a cabo por astronautas norteamericanos. Para ello utilizarían un invernadero de diseño propio que ya había sido probado con anterioridad en misiones de corta duración a bordo del transbordador espacial, para el experimento denominado "Astrocultura". Incorporando mejoras derivadas de esas experiencias, la investigación se prolongaría en la ISS en tres fases de experimentación bajo el epígrafe "Astrocultura Avanzada", un programa cofinanciado por empresas privadas con tres objetivos principales: profundizar en el conocimiento del crecimiento de plantas en el espacio, analizar posibles alteraciones genéticas que puedan tener utilidad práctica en la Tierra, y desarrollar programas educativos para colegios
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Imagen: La Estación Espacial Internacional es en la actualidad el laboratorio de investigación espacial conjunto para rusos, norteamericanos, europeos y japoneses. En su interior se sigue desarrollando el programa de investigación botánica iniciado por los rusos en 1971. (
Foto: NASA
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El primer experimento con la instalación Astrocultura Avanzada dio comienzo en abril de 2001, en el transcurso de la Expedición 2 a la Estación Espacial Internacional. La misión STS-100 del Space Shuttle transportaría a bordo del complejo el invernadero con semillas de arabidopsis ya preplantadas, con todo dispuesto para seguir su ciclo vegetativo en el espacio a lo largo de unos 55 días. El experimento fue uno de los más exitosos realizados hasta la fecha, al desarrollarse las plantas con una vitalidad apreciable y aparentemente sin deformaciones. Aproximadamente un 90% de las semillas plantadas germinaron en el espacio, y de éstas, el 70% desarrollaron nuevas semillas durante el periodo de estudio; cada planta produjo de media 24 vainas, con unas 36 semillas cada una en su interior. Y lo mejor de todo, la mayor parte de estas semillas parecían maduras y en buenas condiciones para reproducirse a su vez
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La instalación con sus plantas y semillas fue devuelta a la Tierra en julio del mismo año a bordo de la misión STS-104 del transbordador, para su análisis por el equipo de biólogos que seguían el experimento. Una parte de estas semillas serían reenviadas de nuevo al espacio al año siguiente, para analizar el desarrollo de una nueva generación de plantas espaciales. Así, en febrero de 2002 daría comienzo la segunda fase de la investigación en el curso de la misión de la Expedición 4 a la estación espacial. En esta ocasión se seguiría el crecimiento de semillas nuevas junto con semillas obtenidas del experimento anterior, para comparar si existían diferencias entre el desarrollo de unas y de otras.

Mientras que en la primera ocasión el experimento se desarrolló de forma prácticamente automática, esta vez se incluyó la toma de muestras periódicas de tejido de las plantas, para estudiar posibles alteraciones genéticas provocadas por el entorno espacial. Esta segunda fase se desarrolló hasta la nueva generación de semillas, volviendo todo el material para su estudio en la Tierra a bordo de la misión STS-110
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Imagen: Secuencia que muestra el crecimiento de plantas de soja durante el experimento norteamericano Astrocultura Avanzada, desarrollado a bordo de la ISS en 2002. (
Foto: NASA-MSFC
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En la tercera y última fase de la Astrocultura Avanzada, se estudiaría el crecimiento de plantas de soja con un objetivo comercial y de aplicaciones terrestres: se pretendía averiguar si el medio espacial podría inducir cambios genéticos que aumentasen la producción de aceite, proteínas, hidratos de carbono o cualquier otro parámetro que pudiese mejorar la productividad de este producto en la Tierra. Había razones para pensar que algo así pudiera suceder: en 1990, se había comprobado que unas semillas de tomate expuestas durante un tiempo al entorno espacial, germinaban con mayor rapidez de lo habitual tras su vuelta a la Tierra (proyecto SEEDS, desarrollado por la NASA en colaboración con la Park Seed Company)
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. Quizás los cambios sufridos en el espacio puedan de alguna forma sernos de utilidad. El experimento fue llevado a la estación por la STS-111, volviendo a bordo de la STS-112
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En el curso de la Expedición 4 también se llevaría a cabo el experimento PESTO (
Photosynthesis Experiment and Systems Testing and Operations
) con el equipo denominado Sistema de Producción de Biomasa. Frente a la naturaleza semi-comercial y de aplicaciones de la Astrocultura Avanzada, éste sería un experimento científico respaldado por la NASA en el que se plantaría trigo y brassica rapa. El objetivo principal era observar los procesos fotosintéticos y metabólicos en condiciones de microgravedad, desarrollando al mismo tiempo un programa educativo en colaboración con colegios. El experimento se prolongó por 73 días, volviendo a la Tierra en junio de 2002 a bordo del STS-111. Este experimento era la evolución de uno anteriormente diseñado para operar a bordo del transbordador, denominado PASTA (
Photosynthesis and Assimilation System Testing and Analysis
); a los científicos involucrados les gustaba decir que el PESTO era la PASTA con un poquito más de “sabor
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Imagen: Brotes de trigo enano fotografiados a bordo de la ISS en abril de 2002. (
Foto: NASA-MSFC
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