Cultivo de alimentos en el espacio: El futuro de los Alimentos con la NASA

Cultivo de alimentos en el espacio: explorando el futuro de los alimentos con la NASA

Como parte de la serie de seminarios web Future of Controlled Environment Agriculture de Bluelab, Jono Jones, director de productos e innovación de Bluelab, habla con un panel de invitados de la NASA. El seminario web profundiza en los programas que brindan acceso a algunas de las tecnologías de vanguardia de la NASA y sus aplicaciones más amplias para la industria CEA.

En este episodio de seminario web, Jono habla con:

• Jeff Kohler, Programa de transferencia de tecnología de la NASA
• Megan Victor, Oficina de transferencia tecnológica de la NASA y programa SBIR STTR *
• Monsi Roman, directora de programas de los desafíos del centenario de la NASA

Conclusiones clave

Qué se necesita para cultivar alimentos en el espacio

Los lanzamientos de cohetes y la exploración espacial son lo que normalmente les viene a la mente cuando pensamos en la NASA. Como líderes mundiales en exploración espacial, son un centro diverso de innovación donde se está desarrollando una cantidad notable de tecnología para ampliar los límites de la tecnología espacial que beneficiará tanto a la exploración futura como a la vida en la Tierra.


Una de las áreas que se están innovando en la NASA son los sistemas alimentarios sostenibles para crecer en el espacio, y nada puede tener más recursos restringidos que un entorno espacial. A continuación se muestran algunas de las soluciones en las que está trabajando la NASA.

Programa de transferencia de tecnología de la NASA

La NASA ejecuta un Programa de transferencia de tecnología para toda la agencia en el que cualquier tecnología desarrollada por investigadores e ingenieros se revisa para determinar su potencial comercial y se pone a disposición del público a través de un programa de licencias de patentes, compartiendo así el beneficio de los descubrimientos con el público.

La primera granja vertical en los EE. UU. Sentó las bases para expandir la industria de CEA. Las publicaciones de la NASA y los estudios de universidades financiados por la NASA demostraron que la agricultura en ambientes controlados era posible y proporcionaron datos críticos para una industria comercial viable.

Usando tecnología de la NASA para CEA

La NASA ha explorado varias técnicas que tienen aplicaciones en CEA para ayudar a respaldar la eficiencia.

Sistema pasivo de suministro de nutrientes porosos

Un sistema de alimentación de plantas de bajos recursos que no requiere electricidad ni piezas móviles. Funciona cebando y bombeando una jeringa que utiliza una acción capilar de extracción para alimentar las raíces de la planta en un tubo poroso.


Pulverizador aeroponico electrostático

Desarrollado para cubrir plantas con agua y nutrientes para la estación espacial. Proporciona una cobertura del 90% en una región de 10 a 14 pulgadas. Interés actual de una empresa por revestir frutas pequeñas como uvas.


Tecnología SPEARS

Una tecnología de remediación desarrollada por la NASA y con licencia de ecoSPEARS, que es una espiga de plástico que se llena con un solvente que atraería los PCB de los suelos y sedimentos al agua limpia.

Oportunidades de financiación de la NASA para emprendedores y empresas emergentes
La NASA ofrece programas de financiación de Investigación en Innovación para Pequeñas Empresas (SBIR) y Transferencia de Tecnología para Pequeñas Empresas (STTR) como una vía potencial para ayudar a financiar el desarrollo de innovación que satisfaga las necesidades de la NASA y tenga potencial para una comercialización exitosa.

“SBIR y STTR permiten a las pequeñas empresas explorar su potencial tecnológico y proporcionan el incentivo para beneficiarse de ellas y de la comercialización. En 2020, otorgamos $ 51 millones a 312 pequeñas empresas de 44 estados de todo el país e instituciones de investigación ”.

—Megan Victor, Oficina de transferencia tecnológica de la NASA y SBIR, programa STTR


Los programas SBIR y STTR se dividen en tres fases. El siguiente diagrama describe las fases con los montos otorgados para cada una.

“Nuestro objetivo general es que nos gustaría graduar a todos estos premiados en nuestra fase tres. Nos gustaría que sus tecnologías, productos y servicios innovadores lleguen a las misiones nacionales de la NASA y al mercado comercial ".

—Megan Victor

Proyectos CEA con financiación adjudicada

En 2021, se otorgaron fondos a cinco proyectos bajo el subtema de crecimiento de plantas de exploración espacial. Estos incluyeron:

• Monitor de etileno compacto para misiones espaciales de la NASA
• Nutriente para plantas en el espacio: polímeros modificados de superficie acicular para ayudar a la separación de cloruro de sodio facetado de la orina
• Un generador de imágenes polarimétrico espectral inteligente para el monitoreo autónomo de la salud de las plantas
• Sistema espectroscópico para la determinación precisa de [O2], [CO2], d18O-O2 y d13C-CO2 en cámaras de plantas
• Monitor de etileno en tiempo real para la gestión del crecimiento de las plantas.

Historia de éxito: un monitor de crecimiento de arroz

La empresa Applied GeoSolutions es una historia de éxito con financiación SBIR. Desarrollaron una tecnología llamada Rice Decision Support System (Rice DSS) para monitorear la producción de arroz en tiempo real aprovechando los satélites que ya están en órbita. Esto permite a los agricultores desarrollar planes de manejo de cultivos y, a mayor escala, determinar los riesgos para este alimento básico mundial.

Desafíos del centenario de la NASA

NASA Centennial Challenges es una forma de incentivar al público para que venga y nos ayude a abordar las brechas tecnológicas en todo tipo de áreas.

En estos desafíos, el público genera soluciones innovadoras a problemas de interés para la NASA. Los desafíos del centenario constan de ocho desafíos, y uno de ellos es el desafío de alimentos del espacio profundo.

Mejor comida para los astronautas en el espacio.

El Deep Space Food Challenge tiene como objetivo proporcionar alimentos a los astronautas en el espacio mediante la innovación de tecnologías o sistemas de producción de alimentos sostenibles que requieren recursos y desperdicios mínimos. Los alimentos producidos deben ser inocuos, tener valor nutricional, tener estabilidad para que el exceso se pueda almacenar y tener buen sabor.



“Nuestra competencia es un poco diferente a otras competencias del pasado en que también buscamos algo que sepa bien. No solo estamos abordando la necesidad del astronauta con nutrientes "

—Monsi Roman, gerente de programas para los desafíos del centenario de la NASA


Las soluciones alimentarias en este desafío también beneficiarán a la vida en la Tierra, ya que allanan nuevos caminos para la producción de alimentos en áreas que están sujetas a entornos extremos o regiones con recursos limitados. Para esta competencia de comida espacial en particular, Centennial Challenges se ha asociado con la Agencia Espacial Canadiense y colabora con la Fundación Methuselah y el Instituto de Competencia de Ciencias.

Intercambio para la audiencia global

El objetivo de la NASA es llevar su tecnología al público, aunque la tecnología y los programas de licencias se comercializan principalmente para los EE. UU., Existen vías para la audiencia internacional. La NASA puede otorgar licencias fuera de los EE. UU. Siempre que exista un plan de comercialización que beneficie tanto a EE. UU. Como a otros países del mundo, es posible.

El laboratorio de procesamiento de la planta en el Centro Espacial Kennedy llega a la industria CEA dentro de los EE. UU. E internacionalmente en la búsqueda de la mejor tecnología que se pueda aplicar a su desarrollo en el suministro de alimentos en el espacio, incluso en baja gravedad.


“Tenemos un laboratorio de microgravedad que prueba diferentes dispositivos para cultivar plantas en el espacio. Van a publicar muchas de las innovaciones que han desarrollado allí y buscarán opiniones al respecto. Por lo tanto, hay muchos intercambios y la capacidad de llegar a una audiencia global ".

—Jeff Kohler, Programa de transferencia de tecnología de la NASA

¿Qué sigue para la NASA y la CEA?

Los astronautas no podrán darse el lujo de tener tierra en vuelos espaciales largos, por lo que la NASA está investigando en profundidad las recetas de luz, nutrientes y medio ambiente de la CEA para permitir la cosecha de productos frescos durante todo el año que cumplan con criterios estrictos.

A medida que la NASA continúa haciendo avances en CEA a través de la experimentación, toda la industria se beneficiará.