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!!!!