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Desarrollan ecosistemas autónomos para viajes espaciales de larga distancia

Podrían suministrar oxígeno y alimento y hacer posible que los astronautas sobrevivan en el espacio durante largos periodos de tiempo


Para viajes espaciales tripulados de larga distancia, los expertos contemplan la posibilidad de crear ecosistemas artificiales que en el espacio proporcionen oxígeno y alimentos a los astronautas. Pero la tecnología para ello está aún lejos de hacerse una realidad y precisará de un cambio de paradigma que garantice un suministro energético descomunal. Aún así, en la Tierra ya hay en marcha diversos y prometedores proyectos. Por Javier Molina.


Javier Molina
Doctor en Informática y Telecomunicaciones y aún así apasionado de las ciencias clásicas Saber más del autor



Biosphere2 por dentro. La vista corresponde a la sabana (en primer plano) y el océano (al fondo). Fuente: Wikipedia.
Biosphere2 por dentro. La vista corresponde a la sabana (en primer plano) y el océano (al fondo). Fuente: Wikipedia.
¿Cómo respiran los astronautas en el espacio? Hasta ahora, el oxígeno que ha hecho esto posible se ha obtenido mediante electrólisis, un proceso que permite separar el hidrógeno y el oxígeno de la molécula del agua (H20), en este caso, del agua transportada de la Tierra al espacio.

También se han utilizado cartuchos de perborato de lítio que, al encenderlos, producen oxígeno. Estas técnicas son practicables para un número limitado de personas y precisan de hacer llegar nuevos suministros a la nave o estación espacial.

Así que los viajes espaciales de media o larga distancia del futuro necesitarán de algo más que reservas de agua y de comida para ser viables. Hasta esas posibles naves no se podrán hacer llegar nuevos suministros y, presumiblemente, el número de tripulantes será mayor. Por tanto, se precisará de un habitat sostenible que transforme los desechos humanos en oxígeno, agua y alimento.

Ecosistemas cerrados

Una solución para este problema podrían ser los llamados "ecosistemas cerrados". Un ecosistema cerrado es un conjunto de seres vivos que interactuan entre sí en un entorno en el que no hay intercambio de materia con el exterior.

Rigurosamente hablando, podríamos entender la Tierra como tal, obviando los meteoritos que entran y los objectos que el ser humano saca fuera de la atmésfera. Pero queremos centrarnos en sistemas artificiales.

Uno de los ecosistemas cerrados más pequeños, que no pasa de ser un divertimento, es la llamada ecoesfera. Esta es una esfera de cristal cerrada que contiene agua, aire, unos pequeñas gambas y algas.

Este ecosistema necesita recibir luz solar (ni poca, ni mucha) y estar en un rango de temperaturas determinado. De esta manera, se puede conseguir la sostenibilidad del sistema durante años, normálmente dos o tres.

El ecosistema cerrado más significativo a día de hoy es el conocido como Biosphere 2 y se encuentra en Estados Unidos. Se trata de un complejo de investigación que en sus 162.000 metros cuadrados alberga 7 ecosistemas diferentes.

Diversos estudios han permitido avanzar en el camino hacia un ecosistema sostenible capaz de "funcionar" en el espacio. En Reino Unido encontramos otro proyecto conocido como Eden Project, que consiste en 5 cúpulas que albergan distintos ecosistemas terrestres.

Conquistando el espacio
 
Pero aún no existe ningún ecosistema sostenible en el espacio. El coste de sacar de la Tierra los materiales necesarios para su construcción y mantenimiento es demasiado como para comenzar la experimentación, nótese que poner un kilogramo en órbita tiene un coste de alrededor de 5000 €.
 
Además, estos sistemas son aún inestables, y leves cambios en las condiciones de luz o temperatura pueden producir en ellos un desequilibrio lo cual, sin el debido control, podría suponer la destrucción del ecosistema.
 
Cuanto más grande es un ecosistema cabe esperar que sea más estable, pero a la vez es más costoso ponerlo en funcionamiento, especialmente fuera de nuestro planeta.
 
Pero, suponiendo que consiguiéramos poner en el espacio un ecosistema cerrado sostenible, allí podrían surgir nuevos problemas. Las fugas serían difícilmente controlables. Si entendemos el ecosistema como una estación espacial, un "paseo espacial" requeriría de la apertura de compuertas y en consecuencia la perdida de algo de aire.
 
En el caso de que estuviéramos en órbita, la fuente de energía principal podría seguir siendo el Sol. Pero si hablamos de una viaje lejos del Sol, necesitaríamos enormes cantidades de energía para iluminar los vegetales de nuestro ecosistema, y así conseguir la fotosíntesis.
 
Las fuentes de energía actuales difícilmente permitirían semejante consumo en un viaje espacial, por lo que habremos de esperar a un cambio de paradigma, por ejemplo, con el desarrollo de la fusión nuclear.
 
Posible terraformación
 
Otra posible línea para la conquista del espacio sería la colonización de nuevos planetas mediante la construcción de ecosistemas en la superficie de estos. Esto podría ser viable si se utilizaran materiales locales, pero, aún así, a día de hoy es una quimera.
 
El caso extremo de la colonización de un planeta sería el concepto conocido como terraformación. Consistiría en hacer de una planeta un ecosistema parecido a la Tierra: crear una atmosfera habitable, controlar la temperatura mediante el efecto invernadero de la misma... Esto, por ahora, queda para la ciencia ficción.
 
A pesar de todo, los ecosistemas artificiales parecen la única manera de permanecer con vida en el espacio. A día de hoy, el viaje tripulado más ambicioso que se planea es a Marte (este viaje sería de unos 18 meses de duración).
 
Si aspiramos a llegar a la estrella más cercana al Sol, Alfa Centauri (a la que Hawking afirma que podremos llegar en 20 años), esta se encuentra a más de 4 años luz de distancia de nosotros, lo que supone que, si fuéramos capaces de alcanzar la velocidad de la luz, necesitaríamos más de 4 años de viaje.
 
Así que cualquiera de estos dos viajes requeriría de la tecnología para crear ecosistemas artificiales sostenibles. En el caso de Marte, además, necesitaríamos construir uno de estos ecosistemas en su superficie. En el caso de un viaje interestelar, necesitaríamos suministros para muchos años, lo cual nos obligaría a producirlos en la propia nave.


Jueves, 28 de Abril 2016
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