¿Por qué una nave espacial dependería de la hidroponía en lugar de las algas como alimento?

Actualmente, la NASA está investigando el uso de hidroponía, aeroponía y otras técnicas de suelo bajo para cultivar plantas regulares para el consumo y la generación de oxígeno/eliminación de CO2 en viajes largos al espacio. ¿Por qué es esto? ¿No son las algas más eficientes que las plantas terrestres? Según Wikipedia, los cultivos típicos tienen una eficiencia fotosintética del 1 al 2 %, mientras que las algas tienen una eficiencia del 20 al 30 %, que es mucho mejor. Las algas también son una fuente decente de proteínas, carbohidratos y grasas, y si carecen de ciertos micronutrientes, los astronautas podrían recibir píldoras de suplementos para compensar eso. En la tierra, las plantas pueden ser más eficientes, ya que no se necesita tanto equipo especializado para cultivar maíz o papas, mientras que se necesita equipo muy costoso para cultivar algas, pero en el espacio, las plantas terrestres también necesitarían equipo costoso para crecer. no lo haría

Esta no es una respuesta, pero estoy bastante seguro de que las algas son en su mayoría indigeribles para los humanos, por lo que la compensación de calorías no vale la pena por la ganancia de oxígeno (especialmente en comparación con, por ejemplo, las papas). Pero no he hecho los cálculos, así que esto es solo un comentario. Además, esa eficiencia del 20-30% tiene un costo de mucha más agua.
Las algas son un grupo muy amplio, que van desde formas microscópicas hasta algas marinas gigantes. Me sorprendería si la eficiencia citada fuera válida para todos ellos, o incluso para una fracción.
Voto para cerrar esta pregunta como fuera de tema porque parece una pregunta más adecuada para Space Exploration SE .
Es cierto que las preguntas del mundo real están permitidas en esta pila, pero se requiere que expliques tu contexto de creación de mundos. ¿Qué reglas y/o sistemas de su mundo están siendo discutidos, investigados o desarrollados al hacer esta pregunta? Por lo tanto, estoy de acuerdo con @StephenG. Además, esta Q ha sido respondida adecuadamente por el episodio de Star Trek TOS "By Any Other Name".
te puede interesar el proyecto millennial que se basó en esta idea. tenga en cuenta que no solo los micronutrientes las algas tienen un nivel bajo de un macronutriente, los lípidos, lo que significa que debe complementarse con una reserva de alimentos separada de todos modos. en.wikipedia.org/wiki/El_Proyecto_Millennial
Si carecen de nitrógeno, las algas producirán más grasa.

Respuestas (3)

Si fuera puramente una cuestión de estadísticas, tendrías razón. Hay proteínas, carbohidratos y una relación de fotosíntesis mucho más eficiente a considerar aquí, pero como siempre, el diablo está en los detalles.

En 2013 hubo un estudio alemán sobre suplementos derivados de algas y se descubrió que algunos de ellos eran realmente tóxicos. Hay una toxina llamada microcistina que es creada por algas verdeazuladas, por ejemplo, que puede causar daños duraderos al cuerpo humano. También debe tenerse en cuenta que no todo lo que se llama proteína o carbohidrato es necesariamente saludable para usted.

Tomemos por ejemplo el alcohol. Técnicamente hablando, es una forma compleja de carbohidrato - C 2 H 5 OH y como tal debería ser bueno para ti, ¿verdad? Ciertamente podemos metabolizarlo, pero hay muchas moléculas orgánicas (compuestos de CHNO) que son malas para nosotros e incluso tóxicas para nosotros en virtud del hecho de que interactúan con nuestros cuerpos de manera que inhiben las buenas funciones o promueven las malas.

Agregue a eso, las algas son esencialmente transmitidas por el agua, lo que significa que necesita agua como medio para cultivarlas. El agua es pesada y, como tal, no es adecuada como medio para la alimentación. La hidroponía, si se diseña correctamente, solo necesita recibir suficiente agua para que la planta la absorba para su salud y crecimiento, mientras que las algas necesitan más agua de la que realmente necesitan para vivir. Eso significa que si bien puede tener ventajas en la fotosíntesis, es posible que los requisitos de agua lo hagan demasiado pesado para la ganancia de eficiencia cuando se lanza al espacio.

Por último, ¿alguna vez has comido algas? ¿Alguna vez probó los suplementos de espirulina en una tienda de salud? Tienen un sabor terrible. Realmente no se puede obligar a la gente a comer durante tanto tiempo si se quiere mantener la moral alta.

Los cultivos hidropónicos más convencionales brindan una variedad de plantas nutritivas para comer, brindan a los astronautas una experiencia alimentaria más "natural" (especialmente importante en una misión a largo plazo en la que ya se sienten desconectados de la tierra), es probable que usen menos agua en el largo plazo , y quizás lo más importante, ya han pasado décadas de investigación para garantizar que sean seguros como fuente de alimento si se cultivan hidropónicamente.

Es muy posible que algún día las algas se usen de la manera que usted describe para una misión espacial, pero hasta la fecha solo se ha realizado una pequeña cantidad de investigación sobre las algas como fuente de alimento y se necesita hacer mucha más investigación antes. se adopta en programas espaciales donde el riesgo de falla ya es alto y los alimentos deben eliminarse de la lista de riesgos, no agregarse a ella.

La seguridad no debe descartarse. Las algas tienen una alta rotación de generación, por lo que es posible que evolucionen de manera improductiva durante el curso de una misión, y eso suponiendo que comience con una colonia pura. El sabor es un problema aún mayor, alimenta a alguien con comida basura el tiempo suficiente y la moral recibe un gran golpe, hay pocas formas mejores de aumentar la productividad.
El secreto son las especias. Un hombre puede vivir con espirulina preprocesada desde aquí hasta el día del juicio final si tiene suficiente romero.

El sabor, la textura y la variedad anulan prácticamente cualquier otra cosa. Comer es uno de los grandes placeres de la vida. Para viajes largos con astronautas no profesionales, esto sería un factor muy importante.

Además, cuantos más alimentos diferentes tengas, menos dependiente serás de algunos en particular. Aparte del conocimiento científico obtenido de los intentos. Al final del día, nunca se debe permitir un solo punto de falla si es evitable. Especialmente en el espacio, no puedes simplemente reponer incluso los suministros básicos.

La excelente respuesta de Tim B II cubre muchos puntos buenos, me gustaría agregar un par más que creo que son clave.

Crecimiento ¿Alguna vez has intentado cultivar algas? No es fácil créanme, crecen en medio líquido y cada especie tiene requerimientos específicos; ahora, podrías decir, bueno, esto también es cierto para las plantas, y tendrías razón, más o menos. Los requisitos para el cultivo de algas son en realidad mucho más limitados. Muchos de ellos necesitan un PH y un rango de temperatura que no pueden fluctuar mucho, de lo contrario, puede perder rápidamente toda su cosecha y terminar con un líquido apestoso lleno de sustancias muertas y toxinas que debe desechar. Arruinar las plantas no es ni remotamente tan fácil.

Las algas medianas , como se mencionó, necesitan un medio de crecimiento dedicado cuyas cualidades deben ajustarse con precisión; para ajustar cosas como el PH y los micronutrientes, necesita ácidos y bases fuertes junto con elementos y compuestos de alta pureza que deben importarse o sintetizarse químicamente in situ. Las plantas, por otro lado, crecen en la tierra y, quizás sorprendentemente, la mayoría de la regolita en los planetas/lunas cercanos es lo suficientemente buena para ello (solo necesita agregar agua)

Contaminación El medio de cultivo de algas puede contaminarse fácilmente con microbios tóxicos que compiten con las algas por los recursos. Los requisitos de esterilidad son mucho más estrictos para el crecimiento de algas