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Alimentos liofilizados para los astronautas dentro del Lunar Gateway inflable el 2 de abril de 2019 en Louisville, Colorado Getty Images/Photo by Helen H. Richardson/MediaNews Group/The Denver Post

Si bien la cocina de los astronautas ha recorrido un largo camino desde que John Glenn se sustentaba a sí mismo con tubos de compota de manzana y puré de carne en forma de pasta de dientes, la lucha contra la fatiga del menú en el espacio exterior sigue siendo real. Esa es en parte la razón por la que la NASA lanzó su Deep Space Food Challenge en enero de 2021. Más de 300 equipos de 32 países aceptaron el desafío de desarrollar nuevas tecnologías alimentarias para viajes espaciales a largo plazo. Ocho equipos, anunciados el 19 de mayo, continuarán en la tercera y última fase de la competencia.

Con misiones a Marte en el horizonte, la NASA se dio cuenta de que el modelo de envíos constantes de alimentos de la Estación Espacial Internacional no funcionaría para los viajes al espacio profundo. Grace Douglas, científica principal de tecnología alimentaria avanzada en el Centro Espacial Johnson, es coautora de un artículo del Journal of Nutrition de septiembre de 2020 que describe los criterios del sistema alimentario para misiones extendidas. Incluyen estabilidad por hasta cinco años, minimización de recursos y nutrientes que mantienen su calidad más allá de la órbita terrestre baja. Pero el gusto es el rey. Si un equipo produce un producto desagradable, el cumplimiento de los demás requisitos se vuelve irrelevante.

En la fase uno, los equipos fueron evaluados en función de sus conceptos de diseño, mientras que en la fase dos se les asignó la tarea de construir prototipos a pequeña escala que pudieran cultivar o producir alimentos. Para la fase tres, los ocho equipos restantes recibieron cada uno $150,000 para ampliar sus sistemas.

Jim Sears desarrolló SATED, un aparato de cocina espacial, en su garaje. Ingeniero eléctrico con experiencia en la industria aeroespacial, Sears comenzó a jugar con agua hirviendo, simulando las condiciones de baja gravedad que se encuentran en el espacio. Las burbujas que se forman cuando se hierve el agua en la Tierra son más ligeras que el agua y son empujadas fuera de la superficie del agua a través de la flotabilidad. Pero las burbujas formadas en una gravedad cercana a cero no son más ligeras que el agua y se fusionan en gotas amorfas o se adhieren a las superficies. "Y entonces se obtiene lo que se llama secado de la superficie [ebullición], donde no se puede obtener ninguna energía en el agua porque nunca se puede hacer que el agua toque la superficie", explicó Sears.

SATISFACCIÓN con aro y rebanadas de pizza Foto cortesía de Jim Sears y George Abuhamad

Sears diseñó un cilindro giratorio calentado que utiliza la fuerza centrífuga para mantener el agua presionada contra la superficie de cocción y empuja las burbujas hacia el centro. Luego, Sears trabajó con su socio comercial, George Abuhamad, para desarrollar SATED. Del tamaño de una tostadora, SATED utiliza la tecnología de rotor cilíndrico de Sears para mantener los alimentos adheridos a la superficie de cocción caliente en el espacio. SATED consiste en un rotor de aluminio recubierto de teflón que se asemeja a una olla de cocina que descansa al lado de un panel de control. Cualquier ingrediente de comida se puede cocinar con el dispositivo, pero el enfoque reciente de Abuhamad son las pizzas. Describió un proceso de elaboración de pizza utilizando una mezcla tipo Bisquick para formar la masa, inyectando salsa de tomate con una jeringa y agregando queso y aderezos vegetales en menos de 20 minutos.

Nolux, una creación de investigadores de la Universidad de California, Riverside, utiliza la fotosíntesis artificial para cultivar alimentos a base de plantas y hongos de manera más eficiente. "Lo que hacen las plantas es en realidad muy ineficiente desde el punto de vista energético", dijo el líder del equipo, Robert Jinkerson, profesor de ingeniería química y ambiental. "Si tomas la luz solar, las plantas desperdician el 99 por ciento de esa energía. Solo alrededor del 1 por ciento llega a la biomasa de la planta". Nolux reemplaza la luz solar con "electrocatálisis de dióxido de carbono", en la que el agua, la electricidad y el dióxido de carbono se convierten en oxígeno y acetato. El acetato es una fuente de energía para las plantas, reemplazando la glucosa producida por la fotosíntesis. El equipo de Jinkerson demostró una eficiencia del 4 por ciento, una enorme mejora del 300 por ciento en la fotosíntesis cuando se cultivan algas. Actualmente, el sistema Nolux consta de varias cámaras de crecimiento del tamaño de una caja de zapatos alimentadas por un electrolizador.

Una ventaja significativa de Nolux es que solo requiere electricidad y agua. No se necesitan insumos brutos adicionales. Jinkerson dijo que Nolux puede producir levadura, algas y hongos, pero que les gustaría expandir su producción para incluir cultivos de frutas y vegetales. Annie Shelton, investigadora del laboratorio de Jinkerson, describió el producto de hongos de Nolux como una "estera de micelio" que se asemeja a un bloque de tofu. El micelio constituye la estructura de la raíz de los hongos. Shelton afirma que la estera comestible sabe a hongo regular con un sabor umami más fuerte. "No solo podrías poner este tapete de micelio en tu ensalada, también podrías convertirlo en polvo y tener suplementos que ofrecerían todos los aspectos de la nutrición que necesitas", dijo Shelton.

Alfombrilla de micelio Nolux Foto cortesía de Robert Jinkerson y Annie Shelton

Kernel Deltech, la división espacial de Eternal Bioworks en Cabo Cañaveral, Florida, también creó un sistema de producción de hongos. Un biorreactor del tamaño de una mini nevera adaptado para trabajar en el espacio convierte rápidamente el organismo Fusarium venenatum en micoproteína, un hongo comestible. Mycoprotein cuenta con un excelente perfil nutricional, alto en proteínas y fibra y bajo en grasas saturadas. El CEO de Kernel Deltech, Miguel Neumann, dijo que el sabor es versátil. Su equipo incorporó micoproteínas en helados, hamburguesas, batidos de proteínas, yogur y queso.

Kernel Deltech espera utilizar su tecnología junto con otras tecnologías de los ganadores del Deep Space Food Challenge, dijo Newmann. Quieren usar el sustrato de acetato de Nolux para alimentar su organismo Fusarium en el espacio. En última instancia, Neumann prevé acoplar el biorreactor de Kernel Deltech con una impresora 3D de alimentos para permitir a los usuarios preparar comidas completas con solo presionar un botón.

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Heather es corresponsal científica de WORLD. Es graduada del Instituto Mundial de Periodismo, la Universidad de Maryland y la Universidad Carnegie Mellon. Ha trabajado en el desarrollo de alimentos y productos químicos, y actualmente trabaja como química investigadora. Heather vive con su familia en Pittsburgh, Pensilvania.

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