¿Cómo podemos replicar la luz solar y la fotosíntesis en el espacio?

“Todo en la Tierra es impulsado en última instancia por la luz solar y la fotosíntesis, la pregunta es: cómo podemos replicar eso en el espacio, si la luz se tiene que generar con recursos energéticos limitados. Así pues, la iluminación LED focalizada es la mejor opción. Con esto llega la liberación de la era de la iluminación de alta potencia y grandes lámparas frágiles y calientes”. -Cary Mitchell-

Recientemente, un estudio de la Universidad de Purdue, en conjunto con la NASA, mostró que la lechuga prospera al iluminarla en una relación de 95 a 5 en los LEDs de luz roja y azul respectivamente, enfocados en las hojas de la planta. La iluminación LED focalizada utiliza un 90% menos de energía eléctrica por área de cultivo que la iluminación tradicional y un adicional de 50% menos de energía que la cobertura total con iluminación LED. El investigador Cary Mitchell dice que el estudio en cuestión sugiere que este modelo podría ser un componente valioso de la agricultura y el medio ambiente controlado y sistemas de cultivo verticales en el espacio.

Por otra parte, la investigadora Lucie Poulet opina que uno de los principales obstáculos para la exploración espacial de larga duración es la necesidad de un sistema de soporte de vida bioregenerativo, un ecosistema artificial autónomo que imite la biosfera de la Tierra. Un viaje de ida y vuelta a Marte para una tripulación de seis personas, por ejemplo, podría tomar alrededor de 1,000 días y requeriría más alimentos, agua y oxígeno que los vehículos espaciales actuales pueden llevar. El desarrollo de un módulo para los cultivos que crecen de manera eficiente permitiría a la tripulación en el espacio para cultivar alimentos para viajes largos y en la Luna o Marte.

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«Si somos capaces de diseñar un sistema más eficiente de la energía, podemos cultivar hortalizas para el consumo de los viajes espaciales más largos, así podemos imaginar un invernadero en la luna.»
-Poulete-
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Para diseñar un sistema más eficiente, Poulet y Mitchell se volvieron hacia los LED de alta intensidad, que requieren alrededor de 1 watt cada uno y son mucho más pequeños y de mayor duración que las luces tradicionales. Debido a que no emiten calor radiante, los LED son también lo suficientemente fríos como para ser colocados cerca de las copas de la planta y en posiciones estratégicas para maximizar la cantidad de luz que llega a las hojas. Los investigadores también optimizan la relación de las luces de rojo al azules, proporcionando a las hojas de lechuga la mejor combinación de ondas de luz para la fotosíntesis y el crecimiento. Su sistema de iluminación redujo la cantidad de energía necesaria para el crecimiento vegetal por «un orden de magnitud» en comparación con la iluminación tradicional. El siguiente paso en la investigación será afinar el aumento y descenso de la iluminación de acuerdo a la etapa de crecimiento de la planta para optimizar las condiciones de cultivo y ahorrar energía.

Para pensar en misiones espaciales tripuladas de larga duración, será necesario acceder a sistemas de soporte vital con organismos capaces de reproducirse en espacios contenidos donde la luz solar no siempre estará disponible para el crecimiento vegetal. Estudios como este, auspiciados por la NASA pretenden volver realidad este tipo de viajes y demuestran que las nuevas tecnologías en iluminación pueden definir el futuro de nuestros pasos en el espacio.