La alimentación espacial tiene una gran relevancia en la historia de la exploración espacial, al igual que los diversos sistemas que forman parte de las misiones espaciales tripuladas, por lo que ha evolucionado significativamente desde el inicio de la era espacial en los años sesenta. La comida es parte esencial de los sistemas de soporte vital que garantizan la integridad física y mental, así como el bienestar de la tripulación a bordo de las misiones. Actualmente, varios tipos de alimentos que comen los astronautas son parecidos a los que comemos en la Tierra, la calidad y sabor de los menús que se consumen en la Estación Espacial Internacional (EEI), tienen el balance nutricional apropiado (el suministro básico está integrado por alimentos que la NASA preselecciona y envasa para toda la tripulación y la comida que cada tripulante elige de acuerdo a sus gustos individuales), lo que coadyuva a alcanzar los objetivos establecidos para cada misión.
En 1962, el astronauta americano John Glenn, a bordo de la nave Friendship 7 -con seis astronautas más (expedición Mercury – Atlas 6)-, fue el primero en alimentarse en microgravedad, lo cual no le resultó nada fácil, a pesar del entrenamiento, los alimentos sólidos estaban empacados -en cubos del tamaño de un bocado- al vacío (método práctico y sencillo de conservación que retira el oxígeno del interior del empaque por succión para evitar la oxidación y deterioro, ya que elimina la presencia de microorganismos y prolonga el tiempo de vida y calidad del alimento; gracias al sellado hermético, conserva algunas propiedades como la humedad, además de que permite optimizar espacio de almacenaje), los polvos liofilizados dosificados y las raciones semilíquidas envasadas en tubos de aluminio. En general, el sabor de la mayoría de los alimentos -preparados y almacenados bajo estrictos estándares nutricionales y de calidad-, no era agradable, el polvo liofilizado era difícil de rehidratar (sin contar con que el polvo en la microgravedad se pega a las paredes de las naves), además de que el menú era limitado. Respecto a las bebidas, en 1957 el químico William Mitchell, de la General Foods Company, desarrolló una mezcla en polvo para preparar bebidas de sabores llamada Tang (por tangerina, sabor naranja), que se comercializó en 1959 pero sus ventas eran demasiado bajas, hasta que John Glenn, al realizar experimentos sobre la alimentación en el espacio, hizo famoso ese producto que prácticamente nadie quería y cuyo uso se extendió del programa Mercury a los programas Gemini y Apollo.
La hidratación de los astronautas en la EEI es todo un tema, la provisión inicial de agua está asegurada mediante un tipo de bolsas que pueden llevar consigo en cada misión, sin embargo, el reciclado del vital líquido es la única opción para beber agua potable. El sistema de procesamiento y reutilización recoge cada gota que se genera, sea cuál sea su origen: el agua sobrante de la ducha o de lavarse las manos, el sudor, la orina o la respiración, los vapores y la humedad ambiental, son condensados y procesados a través de un sofisticado dispositivo que los convierte en agua apta para el consumo humano, por lo que no se desperdicia casi nada, ya que retorna al proceso de regeneración para ser utilizada consecutivamente.
En los viajes al espacio -especialmente en misiones de larga duración- los astronautas requieren energía y nutrición adecuada, la comida espacial como la fruta, se consume en su forma natural, las pastas preparadas y empaquetadas requieren de agua para hidratarse, y debe ser preservada para prevenir su descomposición. La participación del Dr. Rodolfo Neri Vela, primer astronauta mexicano, en la misión STS-61-B, a bordo del transbordador Atlantis, que puso en órbita satélite Morelos II el 26 de noviembre de 1985, popularizó una de las comidas favoritas de los astronautas, las tortillas, por ser nutritivas, por contener carbohidratos que el cuerpo necesita, porque se mantienen frescas más tiempo que el pan y no producen migajas, por ser fáciles de manipular en microgravedad y de almacenar ya que no ocupan mucho espacio. Además, las tortillas que utiliza la NASA en sus misiones a la EEI -tienen caducidad de 18 meses-, resisten el hongo ya que están elaboradas con menos agua que las normales y están envasadas en bolsas plásticas con nitrógeno.
La adecuada nutrición de los astronautas es de gran relevancia para garantizar el éxito de las misiones espaciales, la supervivencia y el óptimo estado de salud de los astronautas, incluso podría condicionar el desarrollo de futuras misiones al espacio profundo. Una dieta saludable y balanceada juega un papel fundamental en el mantenimiento del bienestar físico y mental de los astronautas, en general favorece al cuerpo humano, tanto en la Tierra como en el espacio. La nutrición espacial contribuye a que los astronautas se adapten mejor al estrés de los vuelos espaciales; especialmente a la hora de combatir los efectos secundarios como las náuseas y mareos, el trastorno del sueño, los problemas de visión, la pérdida de masa muscular y densidad ósea, el debilitamiento del sistema inmunológico, las secuelas psicológicas del aislamiento, la exposición a la radiación, entre otros causados por las estadías prolongadas en microgravedad.
De acuerdo con el artículo Aspectos de la nutrición en vuelos espaciales, publicado en 2017 en la Revista de la Facultad de Medicina de la UNAM, los nutrientes y requerimientos energéticos necesarios para que los astronautas conserven una buena salud física y psicológica se calculan de una manera similar a los que se requieren en la Tierra (con base en los requerimientos basales de energía [RBE] para misiones espaciales, calculados desde 2002 por la institución de Referencia e Informes de Ingesta Dietética / Dietary Reference Intake-DRI de National Institutes of Health-NIH), con algunas diferencias debido a los cambios fisiológicos provocados por la microgravedad, que produce efectos sobre múltiples sistemas, los líquidos corporales se redistribuyen de las extremidades inferiores hacia el tórax y la cabeza lo que genera hinchazón en pecho y cara; la pérdida de masa corporal, desmineralización ósea y merma de hematocrito que condiciona alteraciones en el metabolismo de múltiples nutrientes, cambios endocrinos que afectan el sistema nervioso simpático, pérdida de líquidos y electrolitos que causa disminución del apetito y consecuentemente de los requerimientos calóricos.
Los astronautas comen tres veces al día para adquirir un total de 2500 a 3000 calorías diarias, beben de tres a cinco litros de agua y realizan -en promedio- dos horas de ejercicio diario, seis días a la semana para compensar los efectos físicos que produce la microgravedad.
Por ello, la NASA encargó estudios tendientes a desarrollar diferentes tecnologías para mantener los requerimientos calóricos, valores nutrimentales y energéticos para los astronautas, así como para la conservación óptima de los alimentos. De especial relevancia son las características actuales de los alimentos espaciales disponibles, para conocer si son capaces de sustentar la vida de los seres humanos fuera del planeta o bien si se requiere un mayor desarrollo tecnológico, tanto para ser producidos en la Tierra o fuera de ella. Principalmente, la alimentación debe ser fuente de energía y nutrientes en forma sostenible que contribuyan a un mejor estado nutricional y emocional de los astronautas en las misiones espaciales, cada vez de mayor complejidad y duración.
Desde 2013, el Advanced Food Technology Project, en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, busca desarrollar y suministrar tecnologías alimentarias sostenibles (alimentos seguros, nutritivos, aceptables y variados con una vida útil de entre tres y cinco años para mantener a la tripulación durante las futuras misiones de exploración), para naves espaciales enfocadas en el ser humano que servirán de apoyo a las tripulaciones en las misiones a la Luna, Marte y más allá. Entre los objetivos de las misiones lunares se encuentra probar tecnologías que puedan utilizarse en las misiones a Marte, centradas en el envasado y la preparación (procesamiento) de alimentos en la Luna. Los retos del envasado de los alimentos en el espacio también involucran a la Defence Research and Development Organization (DRDO) y a la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA).
La comida espacial es parte de las misiones regulares de suministro a la EEI, donde las frutas y verduras frescas son alimento común que se provee a los astronautas en misiones largas, además de que también se cultivan verduras y se experimenta con el cuidado de las verduras desde el espacio. El Sistema de Producción Vegetal/ Vegetable Production System (Veggie) de la NASA, es un huerto espacial en la EEI cuyo propósito es ayudar estudiar el crecimiento de las plantas en microgravedad, al tiempo que añade alimentos frescos a la dieta de los astronautas en el laboratorio orbital, Veggie ayudará a entender si la radiación cósmica y las condiciones espaciales como la microgravedad, las cambiantes temperaturas, luz solar y oscuridad tienen un efecto positivo para la mejora de los cultivos y de esta forma beneficiar a la seguridad alimentaria en la Tierra. En 2013 se comprobó que la lechuga cultivada en la unidad de crecimiento vegetal Veggie era segura para la ingesta e incluso placentera de acuerdo con los propios astronautas. Las microplantas, microverduras, micropastos, microhojados, microverdes o microgreens -repletas de antioxidantes- son vegetales comestibles jóvenes, cosechados en sus primeras etapas de crecimiento (justo después de que el cotiledón de las hojas se ha desarrollado), producidas a partir de semillas de varias especies verdes, las más utilizadas son: albahaca, amaranto, brócoli, col, cilantro, colinabo, espinaca, alfalfa, perejil, guisantes, mostaza, rábano, remolacha, rúcula, semillas de girasol, entre otras, están cobrando interés como alimento eficaz que puede apoyar la nutrición espacial de los astronautas de la EEI y avanzar en la solución de los retos nutrimentales en las misiones espaciales prolongadas al espacio profundo, la Luna, Marte y más allá.
Actualmente, el Advanced Food Technology Project de la NASA lleva a cabo el estudio Fisiología de los Alimentos / The Food Physiology experiment, a cargo de la unidad de Proyectos Médicos de la Estación Espacial Internacional-EEI (ISS Medical Projects), sobre los efectos fisiológicos de la comida a bordo de la EEI, para el que todos los alimentos deben tener un tiempo de vida estable -durante varios años a temperatura ambiente- para ser compatibles con los requisitos del sistema alimentario de la EEI.
Actualmente, la caducidad de los alimentos espaciales oscila entre los nueve meses y cinco años, sin embargo, aunque los alimentos duran lo suficiente para cubrir una misión a Marte, aún se requiere mejorar los alimentos. Un estudio de la NASA explica que -con las tecnologías actuales de estabilización de alimentos- la calidad de los alimentos espaciales y la nutrición se degradan a niveles inadmisibles en tan solo dos o tres años. El Centro de Investigación Ames de la NASA, en California, supervisa la parte de vuelo del proyecto y el estudio está copatrocinado por el Programa de Investigación Humana/Human Research Program (HRP) y el Programa de Biología Espacial, ambos de la NASA. La investigación Fisiología de los Alimentos comenzó con la expedición 61 de la EEI, lanzada el 25 de septiembre de 2019 y tiene la consigna de que una dieta mejorada ayudará a los astronautas a adaptarse a los vuelos espaciales tripulados prolongados. La dieta mejorada incluye nutrimentos diversos ricos en compuestos bioactivos como flavonoides, licopeno y ácidos grasos omega-3, con sabores agradables.
El HRP investiga mejores métodos y tecnologías para apoyar los viajes espaciales humanos seguros y productivos, a través de investigaciones científicas llevadas a cabo en laboratorios, análogos terrestres y la EEI, además de que estudia cómo los vuelos espaciales afectan el cuerpo y el comportamiento humano. Los resultados de esta importante investigación también proporcionarán evidencia para realizar intervenciones alimentarias que sustenten resultados benéficos en el sistema inmunitario, el microbioma y la nutrición de las tripulaciones. Fisiología de los Alimentos en particular, impulsa la innovación, la seguridad alimentaria y sustentable para mantener a los astronautas saludables y aptos para las misiones a la Luna, Marte y más allá. Además de lo anterior, debe considerarse que las futuras naves espaciales posiblemente tendrán un menor espacio interior para misiones más largas con tripulaciones más grandes, por lo cual, para sustentar los vuelos, la carga pesada, incluidos los alimentos, debe mantenerse al mínimo volumen posible y reducida generación de basura. Al respecto, la NASA efectúa -desde 2015- diversas estrategias para reducir el volumen de la comida envasada necesaria para alimentar a los astronautas, pero manteniendo una dieta adecuada, entre las que destacan: reducir la humedad de los alimentos, la sustitución de un alimento diario por un suplemento de comida, el aumento de aporte de grasa y una mayor variedad de menús; manteniendo el número de calorías suministradas a la tripulación, incrementando la densidad nutritiva y energética de los alimentos, y aumentando el porcentaje de energía aportado por las grasas al máximo recomendado (35%); con ello se redujo la necesidad de hidratos de carbono y proteína, lo que favoreció la disminución del volumen total de los alimentos y redujo el peso de los alimentos en 561 grs por astronauta al día, equivalente a una rebaja del 36% del peso total de la comida necesaria. Para darnos una idea de la importancia de esto, una nave espacial en misión a Marte de mil días -con seis tripulantes a bordo- requiere aproximadamente 10.000 kg de alimentos envasados. Por ello, la NASA proyecta además utilizar un sistema alimentario que incorpore el procesamiento de ingredientes crudos en ingredientes comestibles, para producir las raciones óptimas de comida.
Por su parte, el NASA Deep Space Food Challenge organizado en 2022, en conjunto con la Agencia Espacial Canadiense (Canadian Space Agency-CSA) y la Fundación Matusalén (organización aliada que ejecutó el desafío alimentario del espacio profundo), busca generar tecnologías emergentes y sistemas innovadores de producción de alimentos que requieran insumos mínimos y maximicen la producción de alimentos seguros, nutritivos y agradables para las misiones espaciales de larga duración, y que además tengan el potencial de beneficiar a las personas en la Tierra con miras a garantizar la seguridad alimentaria. La fase 1 del desafío fue de diseño y la fase 2 es la fase de prototipo y demostración enfocada en tecnologías para prolongar la vida útil de los alimentos en el espacio. Las innovaciones generadas incluyen ingredientes a base de hongos, proteínas de “aire ultra delgado” y biogranjas en ambientes controlados.
Hasta el momento, la alimentación espacial básica cubre nutritivamente las necesidades medias de los astronautas en las misiones fuera del planeta, en la EEI se consumen alimentos preenvasados (producidos, procesados, precocidos de baja humedad, envasados en la Tierra en lata, envueltos en aluminio y se suministran a los astronautas prácticamente listos para consumir mediante los sistemas de bio-regeneración de alimentos) y alimentos frescos (sembrados en el espacio -en invernadero- en las condiciones ambientales necesarias para el crecimiento de los cultivos). La comida espacial se rehidrata con agua caliente y se calienta en hornos de microondas; la sal y pimienta se consume en forma líquida. Los científicos de la NASA y otras agencias como la ESA y JAXA, continúan ampliando las opciones de productos alimenticios y proteínas alternativas, además siguen buscando la mejor nutrición espacial para viajes de larga duración. Como puede observarse son múltiples los esfuerzos y en diversos sentidos que buscan mejorar la nutrición espacial de manera sostenible y sobre todo con el propósito de garantizar la seguridad alimentaria en la Tierra.
En este tema, en México, el New Space está atrayendo a algunas empresas a migrar sus productos y servicios al sector espacial, por ejemplo, Vidalis produce comida espacial nutritiva y saludable, y cuenta con certificaciones que le permitirán comercializar sus productos -que ofrecen gran calidad y sabor- inicialmente con agencias como la NASA y ESA. En diciembre 2023, en el New Space Economy European Expoforum de Roma, Italia, Enrique Álvarez, CEO de Vidalis compartió su visión sobre el futuro de los alimentos en el espacio, además de que la empresa ha suministrado alimento espacial a misiones análogas, campamentos espaciales y proyectos espaciales de la Fundación Acercándote al Universo (FAU), para validar sus productos; próximamente Café Espacial Series realizará un episodio especial sobre la producción que se realiza en su planta en el Estado de México. De igual forma, recientemente la Dra. Lorena Rojas Nucamendi, Representante Estatal de la FAU en Chiapas participó -en noviembre 2023- en la misión análoga 71 del Centro de Entrenamiento de Astronautas Análogos de Polonia / Analog Astronaut Training Center (AATC) de Polonia, en la cual su investigación Gastronomía espacial y su impacto en la adaptación social, auspiciada por la ESA, está relacionada con los efectos físicos y psicológicos de la alimentación en las misiones espaciales tripuladas de larga duración, particularmente, como a través de los aromas y sabores los astronautas en aislamiento pueden aumentar la productividad, desempeño y rendimiento a partir de la óptima nutrición espacial.
Como corolario, la misión Colmena (en boga por su reciente lanzamiento -8 de enero 2024- es un éxito rotundo a pesar de las fallas técnicas que complican el alunizaje del módulo Peregrine, y que analizaré en breve) desarrollada por el Laboratorio de Instrumentación Espacial (LINX) del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), bajo el excepcional liderazgo del Dr. Gustavo Medina Tanco, es un ejemplo claro de las capacidades espaciales nacionales desarrolladas desde el sector académico que exigen un mayor compromiso de apoyo del gobierno federal e industria para impulsar las actividades espaciales -incluida la producción de alimentos espaciales- como motor de desarrollo en nuestro país; independientemente del nivel actual de desarrollo espacial, México debe ponerse a la altura de los países desarrollados, consolidar un programa espacial de largo alcance y apoyar el desarrollo y agenda espacial común en América Latina y el Caribe a través de la ALCE, para posicionarse como un actor relevante en la comunidad espacial global.
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