La Comida de los astronautas.

Hace una semana cené con una amiga dedicada a la divulgación de la ciencia, me comentó sobre un libro para niños que estaba terminando de escribir, acerca de la comida de los astronautas. Recordé que hace algunos años dí una plática con ese tema, ante un grupo de catadores de vino. Quedé de mandarle el texto. Me pusé a buscar entre los archivos electrónicos y después de un rato lo encontré. Este es el escrito.

La comida de los astronautas.

Cuando me preguntan mi profesión siempre tengo un poco de problema para responder. Pienso en lo que quiere saber quien me hace la pregunta y también pienso en lo que yo debería contestar. Unas veces digo simplemente: Físico, otras Dr. en Mecánica de fluidos. A veces también contesto, profesor universitario, funcionario o director. Lo que realmente quisiera contestar, pero no creo que sea lo que mi interlocutor este esperando oír, es: Un curioso, que empezó por estudiar física, pero que sigue leyendo y estudiando los más diversos temas.

En realidad debería contestar Profesor. Eso es lo que me gusta hacer, dar clase. Pero un profesor no es bueno si no sabe comunicar, así que finalmente me gustaría poder contestar que soy un comunicador, que algo aprendió de ciencia.

Explico esto para decir como es que el tema de la alimentación de los astronautas empezó a interesarme. Creo que en primer lugar fueron lecturas como l “De la tierra a la luna” de Julio Verne y Robinson Crusoe, antes siquiera de que imaginara que iba a estudiar física, las que me pusieron en ese camino.

Varios años después, ya como profesional de la ciencia y mientras escribía artículos de divulgación científica para Comunidad CONACYT, Enrique Loubet, director de la publicación me pidió un artículo para un número sobre el viaje del transbordador espacial. Escribí un artículo que titulé: “La ciencia y la ficción de un viaje a la luna”, ahí comparaba las características del viaje imaginado por Verne y el realizadó en 1969 por los tripulantes del Apolo XI. También para Enrique Loubet escribí otro artículo sobre la física de los viajes espaciales que apareció con el titulo de “Del sueño de Verne al transbordador espacial.”

Mientras escribía estos y otros artículos de divulgación, daba clases en la FES Cuautitlán de la UNAM, impartía el curso de fenómenos de transporte a los estudiantes de la carrera de Ingeniería en Alimentos. Esta es una carrera interesante, que en su momento dio a la FES C algo que hoy llamaríamos ventaja competitiva al ser la primera escuela donde se impartió. Ahí todas las operaciones unitarias propias de la ingeniería química se estudian en su aplicación al proceso de alimentos.

Como anécdota vale la pena recordar que una de las estudiantes de las primeras generaciones de la carrera de Ingeniería de Alimentos, Silvia Estrada Flores, ganó cuando era estudiante de bachillerato un concurso para proponer experimentos en la misión del transbordador espacial en la que viajó Rodolfo Neri Vela.

La lectura de Robinson Crusoe me hacía sentirme muy atraído por ese conocimiento que permitía a un naufrago hacer habitable la isla. Así que cuando a finales de los años ochenta se hizo el experimento de biosfera 2 lo seguí.

Biosfera 2 fue un intento de crear un ecosistema cerrado autosostenible, como lo es la tierra -que sería la Biosfera 1- bajo un domo en una superficie de unas 50 has, donde un grupo de 4 hombres y cuatro mujeres, cultivaban sus alimentos. El experimento tenía el propósito de estudiar los problemas que puede plantear un viaje de años en el espacio exterior, cuando no es posible llevar alimentos y estos deban producirse en el vuelo. Donde el agua debe reciclarse y las especies vivas seguir una cadena alimenticia. El experimento fracasó, sin que las causas sean muy claras.

Hay unas versiones que hacen responsable del fracaso a las malas relaciones interpersonales de los habitantes de Biosfera 2. Dicho sea de paso, se dice que los productores holandeses del programa Big Brother se inspiraron en Biosfera 2. El otro hecho que suele mencionarse como causa del fracaso es una disminución en la concentración de Oxígeno bajo el domo.

Todos estos intereses se vuelven convergentes cuando se trata de analizar el problema de la alimentación de los astronautas. El primer hombre en comer en el espacio fue el ruso German Titov en 1961. Sus alimentos fueron los contenido de tres tubos, como los de pasta de dientes, con sopa de puré de vegetales, paté de hígado y un jugo.

Un año después John Glenn se convirtió en el primer estadounidense en comer en el espacio. Glenn disipó las dudas existentes en ese momento acerca de las dificultades de tragar el alimento.

La alimentación de los astronautas en el espacio presenta varias dificultades. Una es la del peso, deben ser alimentos que pesen poco, pues una misión de varios meses en la cual toman parte varias personas puede representar un peso considerable. Cada astronauta consume alrededor de dos kilos de alimento por día.

Otro asunto a considerar es la conservación de los alimentos. Hoy en día, los astronautas de la estación espacial internacional tienen refrigeradores y hasta un comedor. Los alimentos les son enviados tanto por los rusos como por los estadounidenses. El tipo de alimentos que comen son:

• Alimentos termo estabilizados, que son alimentos calientes procesados, como por ejemplo una sopa de chícharo. Alimentos ionizados, son aquellos que se esterilizan mediante radiación, podemos contar aquí por ejemplo carnes frías. De humedad media. Se trata de alimentos deshidratados como frutas secas.
• Alimentos congelados. Estos alimentos han deshidratados por sublimación del agua. Se comen tal cual, o agregándoles agua.
• Alimentos naturales. Barras de cereal, galletas, nueces, etc.

Entre las bebidas que se consumen están el café, te, tang y polvos para agregar agua y tener una bebida de sabor.

Otro asunto importante es la variedad de los alimentos y su contenido calórico. Los astronautas del proyecto Géminis tenían menús que les permitían no repetir un alimento antes de cuatro días. Entre sus alimentos estaban coctel de camarones, pollo con vegetales, pan tostado, pudín de mantequilla y jugo de manzana Su dieta era de unas 2 mil 800 calorías por día. De las cuales el 16 o 17 % eran proteínas, entre el 30 y el 32 % grasas y entre 50 y 54 % clorhidratos. La NASA agrega entre 3 y 6 nuevos platos por año a la dieta de los astronautas.

Actualmente el contenido calórico de los menús se calcula de acuerdo a una fórmula que toma en cuenta la edad, el peso, la estatura y la edad para calcular la energía que el cuerpo requiere en estado de reposo, el BEE, por sus siglas (Basal Energy Expenditure)

Para un hombre

BEE = (13.7 x P) + (5 x T) - (6.8 x E) + 66

Para una mujer

BEE= (9.6 x P) + (1.7 x T) - (4.7 x E) + 655

En ambas expresiones P es el peso en Kilogramos, T la estatura en centímetros y E la edad en años.

Así, por ejemplo, un hombre de 79 kilogramos de peso, de 1.85 metros, y con una edad de 29 años deberá consumir:

(13.7)(79)+(5)(185)-(6.8)(29)+66 = 1876.1 cal.

En el espacio, debido a la baja gravedad, los huesos se vuelven más débiles por lo que la dieta debe ser rica en calcio y deben consumir vitaminas.

Otra dificultad que hay que resolver es la de la escasa fuerza de gravedad, que puede hacer que la comida literalmente flote por toda la nave, lo mismo que los cubiertos. Para resolver estas dificultades se han diseñado implementos magnéticos que se adhieren a las superficies sobre las que se colocan. También, en algunos casos, se amarran los recipientes de comida a las piernas de los astronautas.

Ya desde los vuelos de la misión Apolo fue posible contar con agua caliente en los vuelos.

El problema del abasto del agua se ha resuelto de varias maneras. Una de ellas es llevándola desde la tierra. Éste método es poco eficiente, pues el agua es muy densa, o como decimos comúnmente: pesa mucho. Otra manera de contar con agua, es produciéndola en el espacio, generalmente a partir de la combustión de hidrocarburos. Una posibilidad más, en uso en la estación espacial internacional, es el reciclado del agua que se encuentra en el aire y que proviene del sudor, del aliento que se exhala, etc. Esta agua se usa principalmente para limpieza, pero puede filtrarse y beberse.

Otra cuestión importante, es la relacionada no solo con los alimentos y su contenido calórico sino con la forma de prepararlos. Toda la parte relativa a la cocina y el procesado de alimentos se realiza en la tierra y en el espacio solo se “prepara” es decir se descongela, se le agrega agua o se hidrata.

Para calentar los alimentos los habitantes de la estación espacial internacional cuentan con un horno de convección que puede alcanzar un máximo de 82 grados y trabajar con temperaturas sostenidas de 65. Una alternativa, que se esta desarrollando, es la de hacer pasar una corriente eléctrica directamente a través de los alimentos para calentarlos, por la resistencia que presentan al paso de esa corriente.

Cultivar en ambientes de microgravedad presenta problemas pues los nutrientes no circulan bien y no hay fuentes de energía baratas, que no generen demasiado calor, para ayudar al crecimiento de las plantas. Además existen una serie de gases que se producen por la respiración de las plantas, no solo oxígeno, que en la tierra son despreciables por que van a la atmósfera, pero que en un ambiente cerrado se vuelven un problema.

Para un viaje a Marte, que podría tomar dos años se estima que se requerirán hasta 40 aparatos para procesar los alimentos para convertir una cosecha de trigo o jitomates en pan y sopa. El reto es que ese equipo sea ligero, pequeño y de fácil mantenimiento.

No he encontrado ninguna referencia al vino ni mucho menos al alcohol en los alimentos de los astronautas, posiblemente porque se estima poco prudente y como los alimentos vienen todos de la tierra no hay alternativa, pero en un viaje de dos años y pudiendo sembrar uva y cosecharla, quizás el añejamiento no sería mucho pero podría beberse ya una copa de vino hecho en el espacio.

Propongo un brindis por esa primera copa que sin duda algún día se beberá. Salud!!!!¹

1Texto de la plática dada ante el Grupo Enológico Mexicano.