Reconocimiento académico para el programa MELiSSA

En la actualidad, las tripulaciones de la Estación Espacial Internacional deben reaprovisionarse desde la Tierra, pero en el momento en que los exploradores se vayan alejando en el espacio, este tipo de abastecimiento dejará de ser viable.

Así, el programa Sistema Alternativo de Soporte Microecológico para la Vida (MELiSSA) pretende perfeccionar un sistema autónomo de soporte de vida que en el futuro pueda enviarse al espacio para suministrar a los astronautas el oxígeno, el agua y el alimento que necesiten.

El trabajo del programa MELiSSA, en el que colaboran 11 países, fue reconocido esta primavera cuando su responsable, Christophe Lasseur, de la Sección de Instrumentación de Ciencias Físicas y Soporte para la Vida de la ESA, fue nombrado ‘Doctor Honoris Causa’ por su mérito científico por la Facultad de Ciencias de la Universidad de Amberes. 

“La concesión de estos títulos honoríficos por parte de las facultades es un acontecimiento anual en el que se reconoce la calidad del trabajo científico”, explica Christophe.

“Mi carrera profesional no es académica en el sentido estricto: aunque tengo formación en ingeniería y un doctorado, me considero una mezcla de ingeniero y científico, y MELiSSA, como programa, tiene un carácter similar”.

La entrega del título estuvo precedida por un simposio de un día dedicado a MELiSSA y a la vida en el espacio que reunió a expertos de toda Europa, incluyendo una contribución del astronauta de la ESA Frank De Winne, actual responsable del Centro Europeo de Astronautas. 

“En ocasiones se compara a MELiSSA con la iniciativa Biosphere-2 de principios de los años noventa, pero nuestro enfoque es muy diferente —aclara Christophe—. En aquel proyecto, los científicos se aislaban para estudiar cómo una biosfera cerrada se estabilizaría por sí misma. En cambio, nosotros hemos seguido un enfoque determinista, caracterizando todos los procesos con el mayor detalle posible como primer paso para recrear un ecosistema basado en los conocimientos adquiridos”.

MELiSSA constituye un esfuerzo polifacético, con proyectos desarrollados en universidades y en la industria de toda Europa (y Canadá). No obstante, el programa dio un gran paso adelante en 2001, con el primer experimento de vuelo, y nuevamente en 2009, con la inauguración de la ‘planta piloto de MELiSSA’ en la Universidad Autónoma de Barcelona.

“La planta piloto alberga un circuito con varios compartimentos totalmente hermético, como la ISS —añade Christophe—.  El año pasado pusimos en marcha un fotobiorreactor con un cultivo de algas que consiguió mantener vivas y confortables ‘tripulaciones’ de tres ratas durante casi seis meses seguidos. Esto fue posible porque las algas producen oxígeno y consumen CO₂, mientras que las ratas hacen exactamente lo contrario”.  

“Pero nosotros no investigamos en animales, lo único que les pedimos a nuestras ratas es que respiren y estén cómodas antes de regresar a los servicios veterinarios de la universidad. Y a nuestras algas les proporcionamos luz, calor y nutrientes para que consuman la cantidad de dióxido de carbono adecuada según nuestro modelo matemático y para que produzcan el oxígeno que las ratas necesitan”.

“Para validar la capacidad de nuestro modelo de control predictivo, lo probamos con varios puntos de referencia, alternando entre distintos ‘estados estables’ a lo largo del tiempo”.

“A medida que los socios de MELiSSA desarrollan nuevos compartimentos, estos van integrándose en la planta piloto para su caracterización y comprobación sistemática y a largo plazo”. 

MELiSSA pretende recrear una versión simplificada de los ecosistemas acuático y terrestre, pero implica un formidable desafío de ingeniería, ya que se necesita un modelado y un control detallados de los procesos clave, así como impedir cualquier tipo de contaminación o degradación.

En septiembre se enviará a la ISS el próximo experimento de MELiSSA: ArtemISS (siglas en inglés de ‘Expresión génica y modelado matemático de cultivos de Arthrospira en la Estación Espacial Internacional’), que contiene un fotobiorreactor para estudiar cómo la velocidad de crecimiento de las algas se ve afectada por la microgravedad y la radiación espacial. A lo largo de esta década, ArtemISS cederá el testigo al soporte de vida de ratas mediante biorreactor.

Sin embargo, se prevé que aún faltan muchos años para perfeccionar un sistema de soporte de vida ‘regenerativo’ al que los humanos puedan confiar sus vidas: los miembros de MELiSSA consideran esta iniciativa un esfuerzo a 50 años, que hasta el momento ha dado lugar a cientos de artículos académicos, patentes y productos derivados en áreas que van desde la preparación de alimentos hasta la purificación de agua y la seguridad microbiana. 

Según Christophe, la supervivencia de MELiSSA se debe precisamente a su diversidad, ya que, al igual que sus ecosistemas, se adapta a las circunstancias: “La ESA coordina el programa, pero recibe contribuciones de la comunidad MELiSSA y de distintas organizaciones”. 

“Estamos progresando en los ámbitos del procesamiento del agua, la gestión medioambiental, la economía circular y la agricultura urbana, así como en la exploración espacial; en Europa hay muchas motivaciones, y eso nos permite seguir avanzando”.